-
Die Erfindung betrifft eine Abtasteinheit eines fotoelektrischen Positionsmeßsystems mit einem optoelektronischen Strahlungsempfänger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Das fotoelektrische Positionsmeßsystem dient zur Bestimmung der Lage zweier zueinander beweglicher Objekte. Dabei ist dem einen der beiden Objekte ein Codeträger in Form eines Maßstabes (im Fall eines Linearmeßsystems) oder in Form einer Teilscheibe (im Fall rotatorischen Meßsystems) zugeordnet, dessen Code mittels einer dem anderen Objekt zugeordneten Abtasteinheit abtastbar ist. Bei einem fotoelektrischen Positionsmeßsystem umfaßt die Abtasteinheit einen Strahlungsempfänger, dem durch den auf dem Codeträger des ersten Objektes vorgesehenen Code modulierte elektromagnetische Strahlung zugeführt wird. Der Strahlungsempfänger erzeugt ein Ausgangssignal, aus dem die Lage des Strahlungsempfängers bezüglich des Codeträger und damit auch der beiden genannten Objekte zueinander bestimmbar ist.
-
Vorliegend umfaßt der Strahlungsempfänger ein halbleitendes Substrat; eine Mehrzahl auf dem Substrat in einer Ebene angeordneter halbleitender Schichten, die z. B. entlang einer Erstreckungsrichtung hintereinander (und voneinander beabstandet) angeordnet sind und die jeweils mit dem Substrat einen strahlungsempfindlichen pn-Übergang (Fotodiode) bilden; sowie auf dem Substrat (entlang der Erstreckungsrichtung) verlaufende metallische Kontaktierungsbahnen, die zur elektrischen Kontaktierung der halbleitenden Schichten dienen, die in einer anderen Ebene als die halbleitenden Schichten angeordnet sind und die (quer zu der Erstreckungsrichtung) voneinander beabstandet sind.
-
Bei bekannten Strahlungsempfängern dieser Art sind die halbleitenden Schichten jeweils länglich ausgebildet und verlaufen senkrecht zu der Erstreckungsrichtung, entlang der sie hintereinander angeordnet sind. An den Stirnseiten der länglichen halbleitenden Schichten verlaufen entlang der Erstreckungsrichtung mehrere Leiterbahnen (metallische Kontaktierungsbahnen), die zur elektrischen Kontaktierung der halbleitenden Schichten dienen. Dabei sind jeweils diejenigen halbleitenden Schichten, die ein Ausgangssignal der selben Phase erzeugen, mit der selben Kontaktierungsbahn elektrisch verbunden. Hierzu ist jede halbleitende Schicht jeweils bis zu der Kontaktierungsbahn hin verlängert, mit der sie elektrisch verbunden ist. Dies ist möglich, weil die halbleitenden Schichten in einer anderen Ebene liegen als die Kontaktierungsbahnen, so dass die halbleitenden Schichten diejenigen Kontaktierungsbahnen, mit denen keine elektrische Verbindung hergestellt werden soll, kreuzen können. Zur Herstellung der Verbindung zwischen den halbleitenden Schichten und der jeweils zugeordneten Kontaktierungsbahn dient jeweils ein elektrisch leitendes Element, das sich von der jeweiligen halbleitenden Schicht zu der zugehörigen Kontaktierungsbahn erstreckt und dabei die Distanz zwischen der Ebene der halbleitenden Schichten und der Ebene der Kontaktierungsbahnen überbrückt.
-
-
In dem Fachbuch Integrierte Bipolarschaltungen von H. M. Rein und R. Ranft (Berlin, Heidelberg 1980) sind auf den Seiten 68 bis 70 in Abschnitt 3.2 Leiterbahnkreuzungen beschrieben, bei denen unter anderem zur Verbindung zweier Kollektorkontakte eines integrierten Schaltkreises ein tiefliegender halbleitender Tunnelbereich genutzt wird, der sich überwiegend in einer anderen Ebene erstreckt als die zu verbindenden Kollektorkontakte. Ferner enthält das Fachbuch Technologie hochintegrierter Schaltungen von Widmann/Mader/Friedrich (Springer) in Kapitel 8 Ausführungen zur Prozessintegration.
-
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Abtasteinheit mit einem optoelektronischen Strahlungsempfänger der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln eine größere Vielfalt bei der Anordnung der halbleitenden Schichten ermöglicht.
-
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Abtasteinheit mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
-
Danach dienen zur elektrischen Verbindung eines Teils der halbleitenden Schichten mit jeweils einer Kontaktierungsbahn zusätzliche Verbindungsleiterbahnen, die in derselben Ebene verlaufen wie die Kontaktierungsbahnen.
-
Zur elektrischen Verbindung der einzelnen Verbindungsleiterbahnen mit der jeweils zugeordneten Kontaktierungsbahn können halbleitende Verbindungsbereiche dienen, die in der Ebene der halbleitenden Schichten dienen. Dies hat den Vorteil, dass die genannten Verbindungsbereiche zusammen mit dotierten halbleitenden Schichten in einem Strukturierungsschritt in einer Ebene erzeugt werden können. Da die Verbindungsbereiche (wie die halbleitenden Schichten) in einer anderen Ebene liegen, als die metallischen Kontaktierungsbahnen, können die halbleitenden Verbindungsbereiche diejenigen Kontaktierungsbahnen, mit denen keine elektrische Verbindung hergestellt werden soll, ohne weiteres kreuzen.
-
Nach einer Ausführungsform ist zumindest ein Teil der halbleitenden Schichten in Abschnitte unterteilt, die voneinander elektrisch isoliert sind und die jeweils separat mit einer der Kontaktierungsbahnen elektrisch verbunden sind. Die Abschnitte der halbleitenden Schichten können dabei insbesondere quer zu der Erstreckungsrichtung des Strahlungsempfängers nebeneinander angeordnet sein.
-
Es sind nach dieser Erfindungsvariante nicht nur halbleitende Schichten vorgesehen, die entlang einer ersten Richtung (Erstreckungsrichtung des Strahlungsempfängers) voneinander beabstandet hintereinander angeordnet sind; sondern die halbleitenden Schichten sind darüber hinaus noch in Abschnitte unterteilt, die z. B. quer zu der genannten Erstreckungsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die einzelnen Abschnitte können dabei sowohl eine identische als auch eine unterschiedliche Form haben, also jeweils halbleitende Schichten mit einer eigenen Geometrie definieren. Jeder dieser Abschnitte einer halbleitenden Schicht bildet wiederum einen eigenen strahlungsempfindlichen pn-Übergang (Fotodiode), der aufgrund der zugeführten (durch den abzutastenden Code modulierten) elektromagnetischen Strahlung ein elektrisches Signal mit einer bestimmten Phase erzeugt.
-
Das Erfordernis, die einzelnen Abschnitte der halbleitenden Schichten jeweils unabhängig mit einer der Kontaktierungsbahnen elektrisch zu verbinden, führt zu dem Problem, dass diejenigen Abschnitte der halbleitenden Schichten, die durch einen weiteren Abschnitt der jeweiligen halbleitenden Schicht von den Kontaktierungsbahnen getrennt sind, nicht einfach bis zu den Kontaktierungsbahnen herangeführt werden können. Daher sind zur Verbindung der entsprechenden Abschnitte der halbleitenden Schichten mit der jeweils zugeordneten Kontaktierungsbahn zusätzliche Verbindungsleiterbahnen vorgesehen, die sich in der selben Ebene erstrecken, wie die Kontaktierungsbahnen. Hierdurch können diese Verbindungsleiterbahnen zusammen mit den Kontaktierungsbahnen in einem Verfahrensschritt bei der Strukturierung der entsprechenden Oberfläche des Strahlungsempfängers hergestellt werden.
-
Im Ergebnis ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine größere Vielfalt bei der Anordnung halbleitender Schichten auf einem halbleitenden Substrat zur Erzeugung strahlungsempfindlicher pn-Übergänge, die elektrische Signale unterschiedlicher Phasen erzeugen, wobei diese größere Vielfalt mit einem nur geringfügig erhöhtem fertigungstechnischen Aufwand erzielt wird. Denn die zur Kontaktierung der unterschiedlichen halbleitenden Schichten zusätzlich erforderlichen Verbindungsleiterbahnen können bei dem zur Herstellung der Kontaktierungsbahnen ohnehin erforderlichen Strukturierungsschritt gleichzeitig erzeugt werden.
-
Zur Verbindung einzelner Abschnitte der halbleitenden Schichten mit den in einer anderen Ebene gelegenen Verbindungsleiterbahnen dienen elektrisch leitende Kanäle, die sich jeweils von der Ebene der halbleitenden Schichten zu der Ebene der Kontaktierungs- und Verbindungsleiterbahnen erstrecken.
-
Die halbleitenden Verbindungsbereiche sind wiederum sowohl mit der jeweils zugehörigen Verbindungsleiterbahn als auch mit der jeweils zugehörigen Kontaktierungsbahn über einen elektrisch leitenden Kanal verbunden, der sich von der Ebene der halbleitenden Schichten (und der halbleitenden Verbindungsbereiche) zu der Ebene der Kontaktierungsbahnen (und der Verbindungsleiterbahnen) erstreckt. Die elektrisch leitenden Kanäle verlaufen dabei vorzugsweise senkrecht zu der Ebene der halbleitenden Schichten und der Ebene der Kontaktierungsbahnen.
-
Die Ebene der Kontaktierungsbahnen (und der Verbindungsleiterbahnen) ist von dem halbleitenden Substrat (auf dem unmittelbar die halbleitenden Schichten angeordnet sind) beabstandet, z. B. durch mindestens eine isolierende Schicht (Passivierungsschicht), die zwischen der Oberfläche des halbleitenden Substrates und den metallischen Kontaktierungs- und Verbindungsleiterbahnen vorgesehen ist.
-
Wenn die halbleitenden Schichten länglich ausgebildet und im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsrichtung des Strahlungsempfängers orientiert sind, dann verlaufen die Verbindungsleiterbahnen vorzugsweise parallel zu diesen halbleitenden Schichten und zwischen diesen.
-
Die Kontaktierungsbahnen wiederum sind vorzugsweise an den kurzen Stirnseiten der halbleitenden Schichten angeordnet, wobei insgesamt so viele unterschiedliche Kontaktierungsbahnen vorgesehen sind, wie Signale unterschiedlicher Phasen in dem Strahlungsempfänger erzeugt werden sollen.
-
Diejenigen halbleitenden Schichten bzw. Abschnitte halbleitender Schichten, die sich bis zu den Kontaktierungsbahnen hin erstrecken, können mit der jeweils zugeordneten Kontaktierungsbahn direkt über einen elektrisch leitenden Kanal verbunden sein, der von der jeweiligen halbleitenden Schicht bzw. deren Abschnitt bis zu der zugeordneten Kontaktierungsbahn verläuft.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren deutlich werden.
-
Es zeigen:
-
1 – eine Draufsicht auf einen Strahlungsempfänger mit einer Mehrzahl auf einem halbleitenden Substrat angeordneter und entlang einer Erstreckungsrichtung voneinander beabstandeter halbleitender Schichten, die jeweils mit einer metallischen Kontaktierungsbahnen elektrisch leitend verbunden sind;
-
2a bis 2c – drei Querschnitte durch den optoelektronischen Strahlungsempfänger aus 1 entlang der Linien A-A', B-B' sowie C-C'.
-
In den 1 und 2a bis 2c ist ein optoelektronischer Strahlungsempfänger in Form einer auf einem halbleitenden Substrat 1 aufgebrachten Sensor- bzw. Fotodiodenanordnung dargestellt. Dieser optoelektronische Strahlungsempfänger ist vorgesehen als Bestandteil einer Abtasteinheit eines fotoelektrischen Positionsmeßsystems zur Bestimmung der Lage zweier zueinander verschiebbarer Objekte, z. B. zweier Baugruppen einer Werkzeugmaschine. Bei einer Positionsmessung werden dem Strahlungsempfänger, der an einem der beiden zueinander beweglichen Objekte angeordnet ist, elektromagnetische Strahlen zugeführt, die zuvor von einem am anderen Objekt vorgesehenen Code moduliert wurden. Der Strahlungsempfänger erzeugt aufgrund der elektromagnetischen Strahlung Ausgangssignale, aus denen sich die Lage der beiden Objekte zueinander bestimmen läßt. Es ist dabei vorliegend ohne Bedeutung, ob das Positionsmeßsystem als ein absolutes oder ein relatives Meßsystem ausgebildet ist, also ob die auf dem Codeträger des Positionsmeßsystems vorgesehene Codespur eine absolute Positionsinformation enthält oder als Inkrementalcode ausgebildet ist.
-
Der optoelektronische Strahlungsempfänger (Sensoranordnung) weist gemäß den 1 und 2a bis 2c ein aus Silizium bestehendes, halbleitendes Substrat auf, auf dem entlang einer Erstreckungsrichtung E hintereinander angeordnet und voneinander beabstandet längliche (rechteckige), dotierte halbleitende Schichten 2, 3 aufgebracht sind. Die halbleitenden Schichten 2, 3 sind entlang einer Querrichtung Q senkrecht zu der Erstreckungsrichtung E orientiert und bilden mit dem halbleitenden Substrat fotoempfindliche pn-Übergänge in Form von Fotodioden. Dabei ist jede Zweite der länglichen, halbleitenden Schichten 2, 3 in der Querrichtung Q in zwei Abschnitte 31, 32 unterteilt, die voneinander elektrisch isoliert sind, z. B. indem die beiden Abschnitte 31, 32 voneinander beabstandet sind oder indem sie durch eine zusätzliche isolierende Zwischenschicht separiert sind.
-
Die durch die halbleitenden Schichten 2, 3 bzw. die entsprechenden fotoempfindlichen pn-Übergänge gebildeten Fotodioden dienen zum Empfang elektromagnetischer Strahlung (die zuvor durch eine Codespur des Positionsmeßsystems moduliert worden ist) und zur Umwandlung der elektromagnetischen Strahlung in elektrische Ausgangssignale. Dabei dienen die ersten halbleitenden Schichten 2 sowie die beiden Abschnitte 31, 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 zur Erzeugung von Ausgangssignalen (Fotostromsignalen) unterschiedlicher Phase. Mit anderen Worten ausgedrückt sind die von den ersten halbleitenden Schichten 2 erzeugten Ausgangssignale phasenversetzt gegenüber den von den Abschnitten 31, 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 erzeugten Ausgangssignale. Auch die von den gegeneinander elektrisch isolierten Abschnitten 31, 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 erzeugten Ausgangssignale sind wiederum zueinander phasenversetzt.
-
Diejenigen halbleitenden Schichten 2 bzw. Abschnitte 31, 32 halbleitender Schichten 3, die Ausgangssignale der selben Phase erzeugen, sind jeweils mit einer gemeinsamen der Kontaktierung dienenden Leiterbahn verbunden. Die metallischen Kontaktierungsbahnen 51, 52, 53 (Kontaktierungsschienen) sind als Gruppe 5 auf einer nichtleitenden Passivierungsschicht 12, beispielsweise einer Siliziumnitrid-Schicht, aufgebracht. Diese ist durch eine weitere nichtleitende Passivierungsschicht 11, beispielsweise eine Siliziumdioxid-Schicht, von dem Halbleitersubstrat 1 getrennt. Die Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 verlaufen nebeneinander entlang der Erstreckungsrichtung E und sind quer zu dieser Richtung E (in Querrichtung Q) voneinander beabstandet. Die Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 definieren eine zweite Ebene des Strahlungsempfängers, die durch die Siliziumdioxid-Schicht 11 und die Siliziumnitrid-Schicht 12 von der Ebene der unmittelbar auf dem Siliziumsubstrat 1 aufgebrachten halbleitenden Schichten 2, 3 getrennt ist. Die Ebene der halbleitenden Schichten 2, 3 einerseits und die Ebene der Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 andererseits verlaufen somit parallel zueinander und weisen einen Abstand voneinander auf, der durch die Gesamtdicke der Siliziumdioxid-Schicht 11 und der Siliziumnitrid-Schicht 12 definiert ist. Aus Platzgründen werden dabei die Kontaktierungsschienen 51 bis 53 eng nebeneinander geführt.
-
Die Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 verlaufen vorliegend neben einer Stirnseite der länglichen halbleitenden Schichten 2, 3. Zusätzlich könnten auch auf der anderen Stirnseite der halbleitenden Schichten 2, 3 entsprechende Kontaktierungsschienen vorgesehen seien. Dies ist dann erforderlich, wenn nicht nur drei sondern mehr als drei Ausgangssignale unterschiedlicher Phase erzeugt werden sollen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass nicht (wie im vorliegen Ausführungsbeispiel) jede zweite sondern etwa nur jede vierte halbleitende Schicht ein Ausgangssignal der selben Phase erzeugt. Darüber hinaus können einzelne halbleitende Schichten nicht nur in zwei sondern auch mit mehr als zwei unterschiedliche Abschnitte unterteilt sein, die wiederum Ausgangssignale unterschiedlicher Phasen erzeugen. In jedem Fall wird die Anzahl der erforderlichen Kontaktierungsschienen durch die Anzahl der in dem Strahlungsempfänger erzeugten Signale unterschiedlicher Phase erzeugt.
-
Die der Gruppe 5 von Kontaktierungsschienen unmittelbar benachbarten Abschnitte 31 der zweiten halbleitenden Schichten 3 sind, wie insbesondere anhand 2b erkennbar ist, mit derjenigen Kontaktierungsschiene 51 elektrisch verbunden, die unmittelbar vor den Stirnseiten der halbleitenden Schichten 2, 3 verläuft. Hierzu erstrecken sich diese halbleitenden Abschnitte 31 jeweils bis unter die genannte Kontaktierungsschiene 51 und sind dann mit einem metallischen Verbindungskanal 4, der sich von der Ebene der halbleitenden Schichten 2, 3 zur Ebene der Kontaktierungsschienen 5 erstreckt, mit der zugehörigen Kontaktierungsschiene 51 elektrisch leitend verbunden.
-
Die ersten halbleitenden Schichten 2 sind jeweils mit einer mittleren Kontaktierungsschiene 52 der Gruppe 5 von Kontaktierungsschienen elektrisch leitend verbunden, vergl. 2c. Hierzu kreuzen diese halbleitenden Schichten 2 mit ihrem kontaktierungsschienenseitigen Endabschnitt 25 jeweils eine Kontaktierungsschiene 51 und sind mit diesem Endabschnitt 25 bis unter die zweite, mittlere Kontaktierungsschiene geführt. Mit dieser sind sie wiederum über einen metallischen Verbindungskanal 4 elektrisch leitend verbunden.
-
Die vorstehend beschriebene elektrische Verbindung der ersten halbleitenden Schichten 2 sowie der äußeren Abschnitte 31 der zweiten halbleitenden Schicht 3 mit den jeweils zugehörigen Kontaktierungsschienen 52 bzw. 51 ist bekannt. Hierbei wird die Tatsache ausgenutzt, dass die halbleitenden Schichten 2, 3 in einer anderen Ebene angeordnet sind als die zugehörige Gruppe 5 an Kontaktierungsschienen. Dadurch können sich die halbleitenden Schichten 2 sowie die äußeren Abschnitte 31 der zweiten halbleitenden Schichten 3 jeweils unterhalb der Ebene der Gruppe 5 von Kontaktierungsschienen bis hin zu der jeweils zugehörigen Kontaktierungsschiene 52 bzw. 51 erstrecken und dort jeweils über einen senkrechten metallischen Verbindungskanal 4 mit der zugeordneten Kontaktierungsschiene 52 bzw. 51 verbunden sein.
-
Eine derartige elektrische Anbindung an die zugehörige Kontaktierungsschiene 53 ist jedoch nicht möglich bei den innenliegenden Abschnitten 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3, die jeweils durch die entsprechenden außenliegenden Abschnitte 31 von den Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 getrennt sind. Hierdurch können diese Abschnitte 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 nicht ohne weiteres mit der zugeordneten Kontaktierungsschiene 53 elektrisch verbunden werden.
-
Erfindungsgemäß sind hierzu zusätzliche Verbindungsleiterbahnen 6 vorgesehen, die sich in der Querrichtung Q senkrecht zur Erstreckungsrichtung E von den inneren Abschnitten 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 zu der Gruppe 5 der Kontaktierungsbahnen hin erstrecken, vergl. 2a. Diese zusätzlichen Verbindungsleiterbahnen 6 sind in der selben Ebene angeordnet wie die Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 und können daher bei der Herstellung des optoelektronischen Strahlungsempfängers in einem Strukturierungsschritt gemeinsam mit letzteren erzeugt werden. Die inneren Abschnitte 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 sind über jeweils einen senkrechten metallischen Kanal 71 mit der zugeordneten Verbindungsleiterbahn 6 elektrisch verbunden.
-
Die Verbindungsleiterbahnen 6 enden unmittelbar vor der Gruppe 5 der Kontaktierungsschienen 51, 52, 53. An den entsprechenden Enden der Verbindungsleiterbahnen 6 erstreckt sich jeweils ein senkrecht zur Oberfläche des Substrates 1 verlaufender metallischer Kanal 72 von den Verbindungsleiterbahnen 6 zu einem dotierten halbleitenden Verbindungsbereich 35, der in der selben Ebene angeordnet ist wie die halbleitenden Schichten 2, 3. Dieser dotierte halbleitende Verbindungsbereich 35 erstreckt sich wiederum in der Ebene der halbleitenden Schichten 2, 3 von dem Endabschnitt der zugehörigen Verbindungsleiterbahn 6 bis zu der Kontaktierungsschiene 53, mit der eine elektrische Verbindung hergestellt werden soll. An dem kontaktierungsschienenseitigen Ende des halbleitenden Verbindungsbereiches 35 ist ein weiterer metallischer Kanal 7 vorgesehen, der sich senkrecht zur Oberfläche des Substrates 1 von dem halbleitenden Verbindungsbereich 35 bis zu der Kontaktierungsschiene 53 erstreckt und somit die elektrisch leitende Verbindung herstellt.
-
Dadurch dass die zusätzlich zur Kontaktierung der inneren Abschnitte 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 verwendeten halbleitenden Verbindungsbereiche 35 in der selben Ebene verlaufen wie die halbleitenden Schichten 2, 3 können diese zusätzlichen halbleitenden Bereiche 35, die vorzugsweise die gleiche Dotierung wie die halbleitenden Schichten 2, 3 aufweisen, gemeinsam mit den genannten halbleitenden Schichten in einem Strukturierungsschritt erzeugt werden. Hierdurch wird der zusätzliche Herstellungsaufwand minimiert.
-
Im Ergebnis dienen bei der Anordnung gemäß den 1 und 2a bis 2c zur elektrischen Verbindung der innenliegenden Abschnitte 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 zusätzliche metallische Verbindungsleiterbahnen 6 sowie zusätzliche halbleitenden Verbindungsbereiche 35, die jeweils in der Ebene der Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 bzw. der halbleitenden Schichten 2, 3 angeordnet sind. Weiterhin sind metallische Kanäle 7, 71, 72 erforderlich die zwischen den Ebenen der halbleitenden Schichten 2, 3 und der metallischen Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 verlaufen, entsprechend den ohnehin vorhandenen Kanälen 4. Somit sind alle Elemente 71, 6, 72, 35, 7, über die die innenliegenden Abschnitte 32 der zweiten halbleitenden Schichten 3 mit der zugeordneten äußeren Kontaktierungsschiene 53 elektrisch verbunden sind, in Ebenen angeordnet, in denen bei der Herstellung des elektrooptischen Strahlungsempfängers ohnehin eine Strukturierung stattfindet. Der mit der Kontaktierung der innenliegenden Abschnitte 32 verbundene zusätzliche Aufwand ist daher minimal.
-
Gleichzeitig wird durch die Unterteilung halbleitender Schichten 3 in unterschiedliche Abschnitte 31, 32 eine größere Vielfalt hinsichtlich der Erzeugung von Ausgangssignalen unterschiedlicher Phasen ermöglicht.
-
Die halbleitenden Schichten bzw. Bereiche werden in den Abschnitten, in denen sie unter den Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 geführt sind, derart gestaltet, dass einerseits ein hinreichend großer Kontaktbereich zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der jeweils zugeordneten Kontaktierungsschiene zur Verfügung steht und dass andererseits durch eine möglichst geringe Fläche der halbleitenden Schichten bzw. Bereiche unterhalb der Kontaktierungsschienen 51, 52, 53 kapazitives Übersprechen sowie die Entstehung zusätzlicher, nicht gewollter Zonen mit optischer Empfindlichkeit möglichst vermieden wird.
-
Die anhand der 1 und 2a bis 2c beschriebene Sensor- bzw. Fotodiodenanordnung hat den Vorteil, dass die innenliegenden Abschnitte 32 halbleitender Schichten 3 im Wesentlichen frei im Hinblick auf die Optimierung des zu erzeugenden Ausgangssignals gestaltet werden können. Die erforderliche Verbindung mit einer Kontaktierungsbahn bzw. Kontaktierungsschiene 53 erfolgt dann über zusätzliche Verbindungsleiterbahnen und halbleitende Verbindungsbereiche, die in den ohnehin vorhandenen Ebenen der Kontaktierungsbahnen bzw. der halbleitenden Schichten angeordnet sind. Es wird also ohne nennenswerten zusätzlichen Fertigungsaufwand eine Unterteilung der halbleitenden Schichten in verschiedene Abschnitte bzw. Segmente senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Sensor- bzw. Fotodiodenanordnung ermöglicht, wobei die geometrische Struktur und insbesondere die Breite (Ausdehnung in Erstreckungsrichtung) der halbleitenden Schichten präzise auf ein gewünschte Maß eingestellt werden kann. In der Regel wird angestrebt, dass die einzelnen Abschnitte einer halbleitenden Schicht die gleiche Struktur aufweisen, um homogene Ausgangssignale zu erreichen.
