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증가된 청색광 감도를 가지는 광감지 소자 및 그 제조 방법

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출원번호
1020077018867
출원연도
2006
IPC
H01L 31/10
분류
전기(H섹션)
문맥 (context)
[청구항 2] 제 1항에 있어서,피층(es)은 이상의 표면 전하 밀도도핑되는광감지 소자. [청구항 3] 제 1항 또는 2항에 있어서,상기 반도체 접합(ue)의 주위에 50 nm 이상의 두께를 가지는 공핍(depletion) 영역가지는광감지 소자. [청구항 4] 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 반도체 기판(su)과 상기 에피층(es)은, 서로 독립적으로, 실리콘, 실리콘-게르마늄 또는 게르마늄을 포함하는 적어도 하나의 반도체포함하는광감지 소자. [청구항 5] 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,제 2 도전형 도펀트로 높게 도핑된 매립층(vs)이 상기 기판 웰 아래의 상기 반도체 기판(su) 내배치되는광감지 소자. [청구항 6] 제 5 항에 있어서,제 2 도전형의 도펀트로 높게 도핑되고 소자의 본체의 표면으로 확장하는 접속 영역이 상기 광입사창(lf) 아래에 위치하는 영역의 외측에 설치되며, 상기 접속영역은 상기 매립층(vs)을 낮은 임피던스 방식으로 표면 위의 콘택접속하는광감지 소자. [청구항 7] 제 1 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 반도체 기판(su)은 제 1 도전형의 베이직 도핑가지는광감지 소자. [청구항 8] 제 1 항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,피층(es)의 도핑은 구배를 가지며 상기 반도체 기판(su)을 향해 아래감소되는광감지 소자. [청구항 9] 제 1 항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,피층(es)은 실리콘-게르마늄을 포함하며, 상기 게르마늄 함유량은 상기 반도체 기판(su)을 향해 아래증가하는광감지 소자. [청구항 10] 제 6 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,절연층은 상기 광입사창(lf)의 외측에서 상기 반도체 기판(su)과 상기 에피층(es) 사이에 배치되며,상기 에피층(es)은 상기 광입사창의 영역에서 보다 상기 절연층 위의 광입사창의 외측에서 더욱 높은 도핑을 가지거나, 또는 높게 도핑된 층으로 된 직접적인 콘택 내에 있으며,또다른 전기적인 콘택은 상기 광입사창의 외측에서 상기 에피층에 대한 접속으로서 제공되며,광 입사의 경우에, 높게 도핑된 접속 영역 내의 상기 반도체 기판으로 접속된 제 1 콘택과 또다른콘택사이의광전류측정하는것가능한광감지 소자. [청구항 11] 제 5 항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,도핑된 상기 매립층(vs)의 도핑이 스트라이프 형 또는 격자형의 방식형성되는광감지 소자. [청구항 12] 제 11항에 있어서,스트라이프형 방식으로 형성된 상기 매립층(vs)의 도핑은, 접속 영역과 낮은 임피던스의 접속이 도핑에 의해 생성되도록 방향지는광감지 소자. [청구항 13] 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,피층과 상기 기판웰 또는 상기 접속영역에서 각각의 콘택을 따라, 기판 콘택이 또한 가볍게 도핑된 상기 반도체 기판제공되는광감지 소자. [청구항 14] 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,에미터 구조(em)는 상기 광입사창(lf)의 가장자리 영역에서 상기 에피층(es) 위배치되는광감지 소자. [청구항 15] 제 14항에 있어서,상기 에미터 구조(em)는 상기 광입사창(lf) 위의 중앙에 배치되거나 상기 광입사창(lf)의 가장자리를 따라 구성되거나, 고리의 방식으로 폐쇄되고 제 2 도전형 도펀트로 도핑된 폴리실리콘포함하는광감지 소자. [청구항 16] 제 14항 또는 제 15항에 있어서,제 2 전기적 콘택은 상기 에미터 구조(em)에 제공되며,광입사의 경우에, 높게 도핑된 접속 영역 내의 상기 반도체 기판에 접속된제1콘택과제2콘택사이의광전류측정하는것가능한광감지 소자. [청구항 17] 제 14항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,바이어스 전압이 상기 에미터 구조(es)와 상기 기판 웰 또는 상기 매립층 사이인가되는광감지 소자. [청구항 18] 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,바이어스 전압이 상기 에피층(es) 및 상기 기판웰 또는 매립층(vs) 사이인가되는광감지 소자. [청구항 19] 제 18항에 있어서,상기 바이어스 전압이 상기 기판 웰 또는 상기 매립층(vs) 및 기판 상의 또다른 콘택 사이인가되는광감지 소자. [청구항 20] 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,도핑된 상기 에피층(es)이 50nm 또는 그 이하의 층 두께가지는광감지 소자. [청구항 21] 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,반사 방지막이 소자의 입사광 측 위제공되는광감지 소자. [청구항 22] 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,상기 에피층을 가진 상기 반도체 본체는 pin 또는 nip 구조가지는광감지 소자. [청구항 23] 제 18항에 있어서,상기pin 또는 nip 구조의 고유층(intrinsic layer)의 두께는 검출된 파장의 모든 광양자가 상기 고유층 안으로 흡수되도록 치수화되는광감지 소자.
지시문 (instruction)
주어진 본문을 읽고 관련 정보를 분석하여 질문에 답하라.
질문 (question)
광입사창(lf)의 외측에서 절연층이 배치될 때, 에피층(es)의 도핑 상태 및 콘택 구성과 관련하여 광전류를 측정할 수 있는 광감지 소자의 구조적 특징은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    광입사창 외측에 절연층이 배치된 조건에서 에피층의 도핑 상태와 콘택 구성에 따른 광전류 측정 구조를 파악해야 한다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    청구항 10에서 절연층의 위치, 에피층의 도핑 특징, 그리고 두 개의 콘택 구성을 확인할 수 있다.

    • 절연층은 상기 광입사창(lf)의 외측에서 상기 반도체 기판(su)과 상기 에피층(es) 사이에 배치되며
  3. 3근거 선택evidence_selection

    에피층의 도핑 상태(높은 도핑 또는 높게 도핑된 층 내 위치)와 콘택 구성(제1 콘택과 또 다른 콘택)에 관한 구절을 선택한다.

    • 상기 에피층(es)은 상기 광입사창의 영역에서 보다 상기 절연층 위의 광입사창의 외측에서 더욱 높은 도핑을 가지거나, 또는 높게 도핑된 층으로 된 직접적인 콘택 내에 있으며,또다른 전기적인 콘택은 상기 광입사창의 외측에서 상기 에피층에 대한 접속으로서 제공되며
  4. 4논리 통합logical_integration

    에피층이 광입사창 외측에서 더 높은 도핑을 갖거나 높게 도핑된 층 내에 있고, 한 콘택은 높게 도핑된 접속 영역 내의 기판에, 다른 콘택은 에피층에 연결됨으로써 광전류 측정이 가능함을 통합한다.

    • 광 입사의 경우에, 높게 도핑된 접속 영역 내의 상기 반도체 기판으로 접속된 제 1 콘택과 또다른콘택사이의광전류측정하는것가능한
  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    에피층의 도핑 상태와 두 콘택 사이의 연결 구조를 결합하여 질문에 대한 답변을 구성한다.

  6. 6답변 생성answer_generation

    추출된 정보를 바탕으로 최종 답변을 작성한다.

근거 (evidence)
  • 절연층은 상기 광입사창(lf)의 외측에서 상기 반도체 기판(su)과 상기 에피층(es) 사이에 배치되며
  • 상기 에피층(es)은 상기 광입사창의 영역에서 보다 상기 절연층 위의 광입사창의 외측에서 더욱 높은 도핑을 가지거나, 또는 높게 도핑된 층으로 된 직접적인 콘택 내에 있으며,또다른 전기적인 콘택은 상기 광입사창의 외측에서 상기 에피층에 대한 접속으로서 제공되며
  • 광 입사의 경우에, 높게 도핑된 접속 영역 내의 상기 반도체 기판으로 접속된 제 1 콘택과 또다른콘택사이의광전류측정하는것가능한
최종 답변 (final_answer)
에피층(es)은 광입사창 영역보다 광입사창의 외측(절연층 위)에서 더 높은 도핑을 가지거나 높게 도핑된 층으로 된 직접적인 콘택 내에 위치한다. 이때, 광전류는 높게 도핑된 접속 영역 내의 반도체 기판에 접속된 제1 콘택과, 광입사창의 외측에서 에피층에 접속되어 제공되는 또 다른 전기적 콘택 사이를 통해 측정된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
광입사창 외측의 에피층 도핑 농도를 높이거나 고도핑층을 형성하고, 기판과 에피층에 각각 콘택을 배치함으로써 광전류 측정이 가능한 구조를 제공한다.