172986. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető fotondetektor vagy fényelem előállítására
5 172986 6 A szilícium szelet hátoldalára (jelen esetben az n-típusú oldalra) Ni kontaktus réteget gőzölünk fel. A diffúziós réteg oldalán levő kontaktus kialakítása a következőképpen történhet: A szokásos fotoreziszt eljárással az oxidban ablakokat nyitunk A1 kontaktus részére. Az egész szelet felületére vákuumpárologtatással A1 réteget viszünk fel, melynek feleslegét fotoreziszt eljárással eltávolítjuk, úgy, hogy csak az előbb kinyitott szilícium felületen maradjon fém. Ezután az egyes fényelemeket mezamarással elkülönítjük egymástól úgy, hogy a p-n átmenet mélységénél mélyebbre marunk. A kimart árkokban a szeletet gyémánt tűvel megkarcoljuk, majd egyenlő méretű fényelemekre törjük szét. A kapott fényelem lapkákat lágyforrasszal állványra ragasztjuk. Az A1 kontaktushoz termokompresszióval kivezetést csatlakoztatunk. A fényelem felületére szilikonlakkot cseppentünk. A kapott fényelemek jellemzői: Geometriai méret: 3 mm x 3,5 mm Fényérzékeny felület: 10,5 mm2 Rövidzárási áram (284 lux): 11,3 pA Nyitottköri feszültség (284 lux): 0,27 V Integrális\érzékenység: 39,9 nA/lux Maximális spektrális érzékenység hullámhossza: 750 nm Maximális spektrális érzékenység nagysága: S = 0,77 A/W 2. példa Adalékolt Si3N4 réteg készítése: n-típusú, 5 ohmcm fajlagos ellenállású Si szeletre SÍ3N4 réteget választunk le. A leválasztás körülményei: Siü, gázáram: 12,5 cm3/perc NH3 gázáram: 900 cm3/perc Vivőgáz: 95% N2, 5% H2 gázárama: 101iter/perc Adalék anyag: 1000 ppm-s N2-ben hígított diborán, gázárama: 800 cm3/perc. A leválasztási hőmérséklet 950 C°. A kapott réteg paraméterei: vastagság: 2500 A törésmutató: 1,95 optikai vastagság: 4875 Â. Diffúzió: 1080 C° hőmérsékleten, villamos kályhában, vízmentes N2 atmoszférában történik a diffúzió, időtartama 150 perc. A Si szeletben kapott diffúziós réteg adatai a következők: felületi töltéshordozó sűrűség 4,0 • 1018 at/cm3 p-n átmenet mélysége 0,9 pm. Az Si3N4 réteg optikai vastagságának beállítása: Az Si3N4 réteg legkisebb reflexióját, tehát a fényelem spektrális érzékenységének maximumát, kb. 650nm-re kívánjuk beállítani. Ezért a Si3N4 rétegből ismert marási sebességű nitridmaróval 1667 A-t lemarunk. így a szelet felületén 833 A vastagságú Si3N4 réteg marad. A fényelem kontaktálása, darabolása, szerelése: A szilícium szelet hátoldalára (jelen esetben az n-típusú oldalra) Ni réteget gőzölünk fel. A diffúziós réteg oldalán levő kontaktus kialakítása a következőképpen történhet: A szokásos fotoreziszt eljárással a nitrid rétegre ablakokat nyitunk A1 kontaktus részére. Az egész szelet felületére vákuumpárologtatással A1 réteget viszünk fel, melynek feleslegét fotoreziszt eljárással eltávolítjuk úgy, hogy csak az előbb kinyitott szilícium felületen maradjon fém. Ezután az egyes fényelemeket mezamarással elkülönítjük egymástól úgy, hogy a p-n átmenet mélységénél mélyebbre marunk. A kimart árkokban a szeletet gyémánt tűvel megkarcoljuk, majd egyenlő méretű fényelemekre töijük szét. A kapott fényelem lapkákat lágyforrasszal állványra ragasztjuk. Az A1 kontaktushoz termokompresszióval kivezetést csatlakoztatunk. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás félvezető fotondetektor vagy fényelem előállítására, amelynél félvezető szeletben p-n átmenetet alakítunk ki és a szeleten reflexiócsökkentő réteget hozunk létre, azzal jellemezve, hogy a félvezető szelet (1) egyik felületének legalább egy részére adalékanyagot tartalmazó oxid vagy nitrid réteget (2) viszünk fel, az adalékanyagot hőkezeléssel a félvezető szeletbe (1) diffundáltatjuk, ezután a kialakult reflexiócsökkentő oxid vagy nitrid rétegben (2) nyitott legalább egy ablakra a p-n átmenet egyik oldalát kivezető első kontaktust (4) és a szeletre (1) a p-n átmenet másik oldalát kivezető második kontaktust (5) viszünk fel, majd a kontaktusokat (4 és 5) kivezetésekkel (8 és 7) látjuk el. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az adalékanyagot tartalmazó oxid vagy nitrid réteget (2) kémiai leválasztással visszük fel. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oxid vagy nitrid réteget (2) az érzékelni kívánt sugárzás hullámhossza negyedének páratlan számú többszörösének megfelelő optikai vastagságban visszük fel. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oxid vagy nitrid réteget (2) az érzékelni kívánt sugárzás hullámhossza negyedének páratlan számú többszörösénél nagyobb optikai vastagságban viszszük fel, majd a hőkezelés után a réteg (2) vastagságát az említett értékre állítjuk be. 5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy szilícium szeletre (1) — előnyösen borral vagy foszforral — adalékolt szüídumoxid, tantáloxid, niobiumoxid, titánoxid, alumíniumoxid vagy szilídumnitrid réteget (2) viszünk fel. 6. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy germánium, indiumfoszfid, galliumarzenid vagy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
