專利名稱：具有波長識別的光電檢測器、其形成方法及設(shè)計結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及光電檢測器及其形成方法，更特別地涉及光學(xué)的光電檢測器。 本發(fā)明還涉及上述檢測器的設(shè)計結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
圖像傳感器已經(jīng)應(yīng)用于數(shù)字照相機(jī)和許多其他成像設(shè)備。圖像傳感器典型地是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q傳感器或者電荷耦合器件(CCD)。因?yàn)楦偷墓摹⒏偷南到y(tǒng)成本、以及隨機(jī)地存取圖像數(shù)據(jù)的能力，CMOS圖像傳感器取代CCD，被越來越多地應(yīng)用于成像設(shè)備。為了檢測特定的顏色/波長或頻率，已知的CMOS成像技術(shù)要求具有不同帶隙的半導(dǎo)體、具有由染料浸漬抗蝕劑形成的各種顏色輸入濾光片的半導(dǎo)體、以聚合物為基底的濾色片、和/或Fabry-Perot干涉層。另外，諸如微透鏡的額外元件經(jīng)常也是需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面涉及光電檢測器，包括半導(dǎo)體襯底；半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光轉(zhuǎn)換器件；在光轉(zhuǎn)換器件之上的第一層；在第一層之上的第二層；以及具有半徑r并定位于第一層和光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000埃(人)至約4000埃的范圍內(nèi)。本發(fā)明的第二方面涉及圖像傳感器，包括光電檢測器陣列，每一個光電檢測器包括半導(dǎo)體襯底；半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光轉(zhuǎn)換器件；在光轉(zhuǎn)換器件之上的第一層；在第一層之上的第二層；以及具有半徑r并定位于第一層和光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000埃 (A)至約4000埃的范圍內(nèi)。本發(fā)明的第三方面涉及形成光電檢測器的方法，包括在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成光轉(zhuǎn)換器件；在光轉(zhuǎn)換器件之上形成第一層；在第一層之上形成第二層；以及形成具有半徑r并定位于第一層和光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000埃(人)至約4000埃的范圍內(nèi)。本發(fā)明的第四方面涉及用于設(shè)計、制造或測試光電檢測器的在機(jī)器可讀介質(zhì)中具體化的設(shè)計結(jié)構(gòu)，該設(shè)計結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底；半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光轉(zhuǎn)換器件；在光轉(zhuǎn)換器件之上的第一層；在第一層之上的第二層；以及具有半徑r并定位于第一層和光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000埃(A )至約4000埃的范圍內(nèi)。本發(fā)明的所示的方面被設(shè)計用于解決此處所描述的問題和/或其他未討論的問題。


通過結(jié)合描述本發(fā)明的不同實(shí)施例的附圖的本發(fā)明不同方面的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的這些以及其他特征將更容易理解，附圖中圖1描繪了依照本發(fā)明的光電檢測器的實(shí)施例；圖2描繪了依照本發(fā)明的圖像傳感器的一個實(shí)施例；以及
圖3描繪了依照本發(fā)明的用于光電檢測器設(shè)計、制造和/或測試的設(shè)計結(jié)構(gòu)的流程圖。應(yīng)注意本發(fā)明的附圖并非按比例繪制。附圖僅僅意在描繪本發(fā)明的典型方面，而不應(yīng)視作對本發(fā)明范圍的限制。在附圖中，相似的編號表示附圖中相似的元件。
具體實(shí)施例方式已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在半導(dǎo)體成像器應(yīng)用中使用具有不同帶隙的半導(dǎo)體、具有由染料浸漬抗蝕劑形成的各種顏色輸入濾光片的半導(dǎo)體、以聚合物為基底的濾色片、和/或Fabry-Perot 干涉層以及諸如微透鏡的元件對于大批量生產(chǎn)呈現(xiàn)若干不期望的約束。約束的例子是難以在聚合物濾色片中取得一致的化學(xué)特性、一致的濾片厚度、濾色片在半導(dǎo)體成像器中的穩(wěn)定性以及濾色片在半導(dǎo)體成像器中的一致定位。傳統(tǒng)的聚合物濾色片、Fabry-Perot干涉層和微透鏡也使得制造工藝復(fù)雜化，因?yàn)樗鼈兪潜仨毤傻桨雽?dǎo)體成像產(chǎn)品中的獨(dú)立元件。依照本發(fā)明給出了光電檢測器的一個實(shí)施例。參考圖1，光電檢測器10具有半導(dǎo)體襯底15、光轉(zhuǎn)換器件20、第一層25、第二層30、以及波導(dǎo)35。半導(dǎo)體襯底15可以包括但不限于硅、鍺、鍺化硅、碳化硅、以及那些實(shí)質(zhì)上包含一種或多種具有由公式AlxlGaX2AiiY1PY2NY3SbM定義組份的III-V族化合物半導(dǎo)體，其中X1，X2， X3，Yl，Y2，Y3和W表示相對比例，且每一個大于或等于O以及X1+X2+X3+Y1+Y2+Y3+Y4 = 1 (1是總相對摩爾量)。半導(dǎo)體襯底15也可以包括具有組分ZnA1CdA2kB1I^B2的II-IV族化合物半導(dǎo)體，其中Al、A2、Bi、和B2是相對比例，每一個大于零并且A1+A2+B1+B2 = 1 (1是總摩爾量)。例示和描述的提供半導(dǎo)體襯底15的工藝在本領(lǐng)域是眾所周知的，因此不必另行描述。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底15可以包括ρ型摻雜襯底。ρ型摻雜物的例子包括但不限于硼(B)、銦an)、鉀(Ga)0半導(dǎo)體襯底15在其內(nèi)具有光轉(zhuǎn)換器件20。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換器件 20可以包括光電門、光電導(dǎo)體、或光電二極管。如例示和描述的前述元件在本領(lǐng)域是眾所周知的，因此不必另行描述。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換器件20是光電二極管。在另一個實(shí)施例中，光電二極管可以是P+/n 二極管。在另一個實(shí)施例中，光電二極管可以是η+/ P 二極管。如例示和所描述的在半導(dǎo)體襯底15內(nèi)提供光轉(zhuǎn)換器件20的工藝在本領(lǐng)域是眾所周知的，因此不必另行描述。第一層25是沉積于光轉(zhuǎn)換器件20之上的介電材料。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中， 第一層25可以包括選自包括以下各項(xiàng)的組中的材料氧化硅(Si02)、氮化硅(Si3N4)、氧化鉿(HfO2)、硅氧化鉿(HfSiO)、氮氧化鉿硅(HfSiON)、氧化鋯(ZrO2)、硅氧化鋯(ZrSiO)、氮氧化鋯硅(ZrSiON)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(Ti2O5)、氧化鉭(Ta2O5)。在另一個實(shí)施例中，第一層25可以包括η型摻雜材料。η型摻雜物的例子包括但不限于磷(P)、砷(As)、銻(Sb)。 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第一層25可以具有在約1000埃至約10000埃之間的介電常數(shù) (k)。第一層25使用適于沉積材料的任何現(xiàn)在已知或?qū)黹_發(fā)的技術(shù)而沉積于光轉(zhuǎn)換器件20和/或半導(dǎo)體襯底15之上，所述技術(shù)包括但不限于，例如化學(xué)氣相沉積(CVD)、 低壓CVD (LPCVD)、等離子體增強(qiáng)CVD (PECVD)、半大氣壓CVD (SACVD)和高密度等離子體 CVD (HDPCVD)、快熱 CVD (RTCVD)、超高真空 CVD (UHVCVD)、限制反應(yīng)處理 CVD (LRPCVD)、金屬有機(jī)化合物CVD(MOCVD)、噴濺沉積、離子束沉積、電子束沉積、激光輔助沉積、熱氧化、熱氮化、旋涂方法、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、化學(xué)氧化、分子束外延附生(MBE)、 電鍍及蒸鍍。第一層25具有可以變化的厚度，但在一個實(shí)施例中，厚度在約1000埃至約 10000埃的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底15是η型摻雜襯底并且第一層25是ρ型摻雜介電材料。前述組件的不同實(shí)施例在上面描述了。第二層30包含沉積于第一層25之上的介電材料或金屬。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第二層30可以由上面針對第一層25所描述的同樣的介電材料組成。在另一個實(shí)施例中，第二層30可以是不透明的介電材料。在另一個實(shí)施例中，第二層30是透明的。在另一個實(shí)施例中，第二層30包含選自包括鎢(W)、鉭(Ta)、鋁(Al)、釕(Ru)、鉬(Pt)等的組中的金屬，或包括但不限于氮化鈦(TiN)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)、氮化鉭(TaN)、氮化碳鉭 (TaCN)、氮氧化碳鉭(TaCNO)、氧化釕(RuO2)、硅化鎳(NiSi)、硅化鎳鉬(NiPtSi)等的任何導(dǎo)電化合物及其組合和多層。當(dāng)?shù)诙?0包括介電材料時，其使用上述描述的用于沉積第一層25的技術(shù)或以后開發(fā)的適于沉積該材料的技術(shù)中的任何之一將其沉積于第一層25之上。當(dāng)?shù)诙?0包含金屬或?qū)щ娀衔飼r，其使用任何現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)的適于該金屬或?qū)щ娀衔锍练e的技術(shù)將其沉積，所述技術(shù)包括但不限于，例如化學(xué)氣相沉積(CVD)、低壓CVD (LPCVD)、 等離子體增強(qiáng)CVD (PECVD)、半大氣壓CVD (SACVD)和高密度等離子體CVD (HDPCVD)、快熱 CVD (RTCVD)、超高真空 CVD (UHVCVD)、限制反應(yīng)處理 CVD (LRPCVD)、金屬有機(jī)物 CVD (MOCVD)、 噴濺沉積、離子束沉積、電子束沉積、激光輔助沉積、熱氧化、熱氮化、旋涂方法、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、化學(xué)氧化、分子束外延附生(MBE)、電鍍及蒸鍍。波導(dǎo)35位于第一層25和光轉(zhuǎn)換器件20之上。波導(dǎo)35向光轉(zhuǎn)換器件20傳播頻率(f) >fM并且波長(L) < Lci。的電磁輻射，其中C0表示截止。Lc;。取決于波導(dǎo)半徑(r) 并由公式Lco = 2. 6r給出。僅有波長短于Lco的輻射將通過波導(dǎo)35傳播到光轉(zhuǎn)換器件20。 波導(dǎo)35可以包含上面所述的介電材料或空氣。當(dāng)波導(dǎo)35包括介電材料時，該介電材料的折射率必須低于第二層30的折射率以允許電磁輻射的傳播。波導(dǎo)35可以具有在約1000埃至約4000埃的范圍內(nèi)的半徑。當(dāng)波導(dǎo)半徑約為4000 埃時，短于10000埃的電磁輻射(紅、綠、和藍(lán)光)被通過波導(dǎo)35傳播到光轉(zhuǎn)換器件20。當(dāng)波導(dǎo)半徑約為2000埃時，短于5000埃的電磁輻射(綠和藍(lán)光)被通過波導(dǎo)35傳播。當(dāng)波導(dǎo)半徑約為1000埃時，短于2500埃的電磁輻射(藍(lán)光)被通過波導(dǎo)35傳播到光轉(zhuǎn)換器件 20。波導(dǎo)35半徑的選擇允許控制被光轉(zhuǎn)換器件20所檢測到的特定波長或特定波長范圍。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，波導(dǎo)35和第二層30可以包括介電材料，其中第二層30 的折射率大于波導(dǎo)35的介電材料。在另一個實(shí)施例中，波導(dǎo)35可以包括介電材料，而第二層30可以包括金屬或?qū)щ娀衔铩Ｔ诹硪粋€實(shí)施例中，波導(dǎo)35可以包括空氣，而第二層30 可以包括金屬或?qū)щ娀衔铩Ｔ诒景l(fā)明的一個實(shí)施例中，光電檢測器10可以包含于數(shù)字照相機(jī)中。在另一個實(shí)施例中，光電檢測器10可以包含于光譜分析儀中。在另一個實(shí)施例中，光電檢測器10可以是光學(xué)的光電檢測器。光電檢測器10沒有選自包括聚合物濾色片、染料浸漬抗蝕劑、和Fabry-Perot干涉層的組中的元件或元件組合。依照本發(fā)明提供了圖像傳感器的一個實(shí)施例。參考圖2，圖像傳感器50具有光電檢測器10的陣列，見圖1。該陣列包括成行成列的光電檢測器10的二維布置。每一個光電檢測器10包括半導(dǎo)體襯底15、光轉(zhuǎn)換器件20、第一層25、第二層30、以及波導(dǎo)35。光電檢測器10和它們的元件15、20、25、和35的描述，以及每一個的各種實(shí)施例已在前面給出。 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，每一個光電檢測器10可以被可操作地連接到有源放大器，并且光電檢測器10的陣列可以被可操作地連接到集成電路。所描述的將光電檢測器10可操作地連接到有源放大器以及將光電檢測器10的陣列可操作地連接到集成電路的過程在本領(lǐng)域眾所周知，因此不必另行描述。在另一個實(shí)施例中，圖像傳感器50可以包括光電檢測器10，其中每一個光電檢測器10共享相同的特性，或者每一個光電檢測器10獨(dú)立地具有不同的特性，例如波導(dǎo)35的半徑、第一層25的組分、第二層30的組分、波導(dǎo)35的組分、光轉(zhuǎn)換器件20、等。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，圖像傳感器50可以是CMOS圖像傳感器。在另一個實(shí)施例中，圖像傳感器50可以是CCD圖像傳感器。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，圖像傳感器 50可以包含于數(shù)字照相機(jī)中。在另一個實(shí)施例中，圖像傳感器50可以包含于光譜分析儀中。在另一個實(shí)施例中，圖像傳感器50可以沒有選自包括聚合物濾色片、染料浸漬抗蝕劑、 以及Fabry-Perot干涉層的組中的元件或元件組合。依照本發(fā)明提供了形成光電檢測器的方法的一個實(shí)施例。參考圖1，提供形成光電檢測器10的方法，具有如下步驟在半導(dǎo)體襯底15內(nèi)形成光轉(zhuǎn)換器件20 ；在光轉(zhuǎn)換器件 20之上形成第一層25 ；在第一層25之上形成第二層30 ；以及形成具有半徑r并定位于第一層25和光轉(zhuǎn)換器件20之上的波導(dǎo)35，其中r在約1000埃至約4000埃的范圍內(nèi)。提供半導(dǎo)體襯底15。半導(dǎo)體襯底15和各種實(shí)施例的描述在前面給出。光轉(zhuǎn)換器件20形成于半導(dǎo)體襯底15中。所描述的在半導(dǎo)體襯底15中形成光電檢測器10的過程在本領(lǐng)域眾所周知，因此不必另行描述。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換器件20可以選自包括光電門、光電導(dǎo)體和光電二極管的組。在另一個實(shí)施例中，形成于半導(dǎo)體襯底15中的光轉(zhuǎn)換器件20是光電二極管。通過使用前面描述的適于沉積材料的任何現(xiàn)在已知的或以后開發(fā)出的技術(shù)，將第一層25沉積形成于光轉(zhuǎn)換器件20和/或半導(dǎo)體襯底15之上。第一層25和各種實(shí)施例的描述也在前面給出。通過使用前面描述的適于沉積材料的任何現(xiàn)在已知或以后開發(fā)出的技術(shù)而將第二層30沉積形成于第一層25之上。第二層25和各種實(shí)施例的描述也在前面給出。形成定位于第一層25和光轉(zhuǎn)換器件20之上且具有半徑r的波導(dǎo)35，其中r在約 1000埃至約4000埃的范圍內(nèi)。波導(dǎo)35通過使用適于波導(dǎo)35形成的任何已知的或?qū)⒈婚_發(fā)出的技術(shù)形成。例子包括但不限于經(jīng)由照相平印術(shù)、布線、沖壓、激光切除、蝕刻等將波導(dǎo) 35形成于第二層25內(nèi)。波導(dǎo)35的半徑可以被形成于約1000埃至約4000埃的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，半徑可以為約4000埃。在另一個實(shí)施例中，半徑可以為約2000埃。在另一個實(shí)施例中，半徑可以為約1000埃。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到用于在波導(dǎo)35形成步驟中選擇性地選出波導(dǎo)35的半徑的現(xiàn)在已知或?qū)⒈婚_發(fā)出的技術(shù)。如前所述，選擇波導(dǎo)35的半徑允許控制由光轉(zhuǎn)換器件20所檢測到的特定波長或特定波長范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還將認(rèn)識到選擇特定波導(dǎo)35半徑以控制被檢測的特定波長或波長范圍不限制于前面所描述的半徑或半徑范圍，但選擇借由常規(guī)實(shí)驗(yàn)而優(yōu)化以確定對應(yīng)于特定波長或特定波長范圍檢測的適當(dāng)?shù)陌霃?半徑長度。依照本發(fā)明提供了在機(jī)器可讀介質(zhì)中具體化的用于設(shè)計、制造、或測試光電檢測器的設(shè)計結(jié)構(gòu)。設(shè)計結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底；半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光轉(zhuǎn)換器件；在光轉(zhuǎn)換器件之上的第一層；在第一層之上的第二層；以及具有半徑r并定位于第一層和光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000埃至約4000埃的范圍內(nèi)。參考圖3，示出了例如用于光電檢測器設(shè)計、制造、和/或測試的示范性設(shè)計流程 100的方框圖。設(shè)計流程100可以取決于被設(shè)計的IC的類型而變化。例如，用于建立專用 IC(ASIC)的設(shè)計流程100可以不同于用于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)元件的設(shè)計流程100。設(shè)計結(jié)構(gòu)120優(yōu)選地是設(shè)計過程110的輸入并且可以來自IP提供商、核心開發(fā)者、或者其他設(shè)計公司，或者可以由設(shè)計流程的操作者產(chǎn)生，或者來自其他的源。設(shè)計結(jié)構(gòu)120包括以示意圖或HDL(即硬件描述語言，例如Veril0g、VHDL、C等)形式的如圖1和圖2中所示的本發(fā)明的實(shí)施例。 設(shè)計結(jié)構(gòu)120可以被包含于一個或多個機(jī)器可讀介質(zhì)上。例如，設(shè)計結(jié)構(gòu)120可以是如圖1 和圖2所示的本發(fā)明的一個實(shí)施例的文本文件或圖形表達(dá)。設(shè)計過程110優(yōu)選地將如圖1 和圖2所示的本發(fā)明的一個實(shí)施例合成(或翻譯)為網(wǎng)表180，其中網(wǎng)表180例如是電線、 晶體管、邏輯門、控制電路、I/O、模型等的列表，其描述在集成電路設(shè)計中到其他元件和電路的連接并且記錄在至少一個機(jī)器可讀介質(zhì)上。例如，該介質(zhì)可以是⑶、緊湊型閃存、其他閃速存儲器，數(shù)據(jù)包經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其他合適的網(wǎng)絡(luò)手段被發(fā)送。合成可以是迭代處理，其中網(wǎng)表180取決于電路的設(shè)計說明和參數(shù)而被再合成了一次或多次。設(shè)計過程110可以包括使用多種輸入例如來自庫元件130的輸入(庫元件130 可以含有一組常用元件、電路和器件，包括用于指定的制造技術(shù)(例如，不同的技術(shù)節(jié)點(diǎn)、 32nm、45nm、90nm等)的模型、布局和符號表示)、設(shè)計說明140、特征數(shù)據(jù)150、驗(yàn)證數(shù)據(jù) 160、設(shè)計規(guī)則170、以及測試數(shù)據(jù)文件185 (其可以包括測試圖樣和其他測試信息)。設(shè)計過程110可以還包括例如標(biāo)準(zhǔn)電路設(shè)計過程，諸如定時分析、驗(yàn)證、設(shè)計規(guī)則檢查、位置和路線操作等。集成電路設(shè)計領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下用于設(shè)計過程110的可能的電子設(shè)計自動化工具和應(yīng)用的范圍。本發(fā)明的設(shè)計結(jié)構(gòu)不限于任何特定的設(shè)計流。設(shè)計過程110優(yōu)選地將如圖1和圖2所示的本發(fā)明的一個實(shí)施例以及任何額外集成電路設(shè)計或數(shù)據(jù)(如果可用)翻譯成第二設(shè)計結(jié)構(gòu)190。設(shè)計結(jié)構(gòu)190以用于交換集成電路的布局?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式和/或符號數(shù)據(jù)格式(例如以GDSII (GDS2)、GLU OASIS、映射文件、或任何其他適合于存儲這樣的設(shè)計結(jié)構(gòu)的格式存儲的信息)存在于存儲介質(zhì)中。設(shè)計結(jié)構(gòu)190可以包括信息，諸如例如符號數(shù)據(jù)、映射文件、測試數(shù)據(jù)文件、設(shè)計內(nèi)容文件、制造數(shù)據(jù)、布局參數(shù)、電線、金屬層、vias、形狀、用于經(jīng)由制造線路布線的數(shù)據(jù)、以及半導(dǎo)體制造商生產(chǎn)如圖1和圖2所示的本發(fā)明的一個實(shí)施例所需的任何其他數(shù)據(jù)。設(shè)計結(jié)構(gòu)190然后可以進(jìn)入階段195，此處，例如，設(shè)計結(jié)構(gòu)990 進(jìn)入下線(tape-out)、被送交制造、被送交掩膜室、被發(fā)送到另一設(shè)計室、被發(fā)送回客戶等。前面已經(jīng)為了例示和描述的目的而給出了本發(fā)明的各方面的描述。其并非意在窮盡或?qū)⒈景l(fā)明限制于所揭示的精確形式，并且顯然，許多修改和變更是可能的。這樣的修改和變更對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的，其意在被包括于由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光電檢測器，包括 半導(dǎo)體襯底；所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光轉(zhuǎn)換器件； 在所述光轉(zhuǎn)換器件之上的第一層； 在所述第一層之上的第二層；以及具有半徑r并定位于所述第一層和所述光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000埃至約4000埃的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電檢測器，其中所述第一層包括介電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電檢測器，其中所述第二層包括介電層或金屬層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電檢測器，其中所述光轉(zhuǎn)換器件選自包括光電門、光電導(dǎo)體以及光電二極管的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電檢測器，其中所述光電檢測器包含于數(shù)字照相機(jī)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電檢測器，其中所述光電檢測器包含于光譜分析儀中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電檢測器，其中所述光電檢測器沒有選自包括聚合物濾色片、染料浸漬抗蝕劑、以及Fabry-Perot干涉層的組中的元件。
8.一種圖像傳感器，包括光電檢測器陣列，每一個光電檢測器包括 半導(dǎo)體襯底；所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光轉(zhuǎn)換器件； 在所述光轉(zhuǎn)換器件之上的第一層； 在所述第一層之上的第二層；以及具有半徑r并定位于所述第一層和所述光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000埃至約4000埃的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中所述圖像傳感器包括CMOS圖像傳感器或 CXD圖像傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中所述第一層包括介電層。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中所述第二層包括介電層或金屬層。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中所述光轉(zhuǎn)換器件選自包括光電門、光電導(dǎo)體、以及光電二極管的組。
13.一種形成光電檢測器的方法，包括 在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成光轉(zhuǎn)換器件； 在所述光轉(zhuǎn)換器件之上形成第一層； 在所述第一層之上形成第二層；以及形成具有半徑r并定位于所述第一層和所述光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000 埃至約4000埃的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一層包括介電層。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第二層包括介電層或金屬層。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述光轉(zhuǎn)換器件選自包括光電門、光電導(dǎo)體以及光電二極管的組。
17.一種在機(jī)器可讀介質(zhì)中具體化的設(shè)計結(jié)構(gòu)，用于設(shè)計、制造或測試光電檢測器，所述設(shè)計結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底；所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光轉(zhuǎn)換器件； 在所述光轉(zhuǎn)換器件之上的第一層； 在所述第一層之上的第二層；以及具有半徑r并定位于所述第一層和所述光轉(zhuǎn)換器件之上的波導(dǎo)，其中r在約1000埃至約4000埃的范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)計結(jié)構(gòu)，其中所述設(shè)計結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)表。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)計結(jié)構(gòu)，其中所述設(shè)計結(jié)構(gòu)以用于集成電路的布局?jǐn)?shù)據(jù)的交換的數(shù)據(jù)格式存在于存儲介質(zhì)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)計結(jié)構(gòu)，其中所述設(shè)計結(jié)構(gòu)包括測試數(shù)據(jù)、特征數(shù)據(jù)、驗(yàn)證數(shù)據(jù)或設(shè)計說明中的至少之一。
全文摘要
本發(fā)明一般地涉及光電檢測器及其形成方法，更特別地涉及光學(xué)的光電檢測器。光電檢測器(10)包括具有控制被檢測的特定波長或特定波長范圍的半徑的波導(dǎo)(35)。本發(fā)明還涉及前述光電檢測器的設(shè)計結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L27/146GK102498567SQ201080041299
公開日2012年6月13日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者J.M.埃特肯 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司