FR3025359A1 - Procede de positionnement d'elements, notamment optiques sur la face arriere d'un detecteur infrarouge de type hybride - Google Patents

Procede de positionnement d'elements, notamment optiques sur la face arriere d'un detecteur infrarouge de type hybride Download PDF

Info

Publication number
FR3025359A1
FR3025359A1 FR1458146A FR1458146A FR3025359A1 FR 3025359 A1 FR3025359 A1 FR 3025359A1 FR 1458146 A FR1458146 A FR 1458146A FR 1458146 A FR1458146 A FR 1458146A FR 3025359 A1 FR3025359 A1 FR 3025359A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
detection circuit
substrate
circuit
detection
growth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1458146A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3025359B1 (fr
Inventor
Olivier Chevrier
Emmanuel Carrere
Nicolas Pere-Laperne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe Francaise de Detecteurs Infrarouges SOFRADIR SAS
Original Assignee
Societe Francaise de Detecteurs Infrarouges SOFRADIR SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Francaise de Detecteurs Infrarouges SOFRADIR SAS filed Critical Societe Francaise de Detecteurs Infrarouges SOFRADIR SAS
Priority to FR1458146A priority Critical patent/FR3025359B1/fr
Priority to US14/837,331 priority patent/US9922933B2/en
Priority to IL240940A priority patent/IL240940B/en
Publication of FR3025359A1 publication Critical patent/FR3025359A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3025359B1 publication Critical patent/FR3025359B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544—Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/024—Group 12/16 materials
    • H01L21/02411—Tellurides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/02428—Structure
    • H01L21/0243—Surface structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02562—Tellurides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/06—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising selenium or tellurium in uncombined form other than as impurities in semiconductor bodies of other materials
    • H01L21/08—Preparation of the foundation plate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/06—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising selenium or tellurium in uncombined form other than as impurities in semiconductor bodies of other materials
    • H01L21/10—Preliminary treatment of the selenium or tellurium, its application to the foundation plate, or the subsequent treatment of the combination
    • H01L21/101—Application of the selenium or tellurium to the foundation plate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14634—Assemblies, i.e. Hybrid structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14649—Infrared imagers
    • H01L27/1465—Infrared imagers of the hybrid type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
    • H01L27/14669—Infrared imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/1469—Assemblies, i.e. hybrid integration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426—Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14649—Infrared imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14696—The active layers comprising only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, CdTe
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)

Abstract

Ce procédé de positionnement d'éléments ou de niveaux technologiques additionnels (1) sur la face incidente d'un détecteur infrarouge de type hybridé, ledit détecteur étant constitué d'un circuit de détection (1) comportant un réseau matriciel de sites photosensibles (2) pour gammes de longueurs d'onde d'intérêt, hybridé sur un circuit de lecture (4), ledit circuit de détection résultant de la croissance par épitaxie d'un matériau de détection sur un substrat, consiste à réaliser au sein du circuit de détection (1) des motifs d'indexation (7) par marquage du substrat de croissance.

Description

1 PROCEDE DE POSITIONNEMENT D'ELEMENTS, NOTAMMENT OPTIQUES SUR LA FACE ARRIERE D'UN DETECTEUR INFRAROUGE DE TYPE HYBRIDE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention appartient au domaine des détecteurs de rayonnements électromagnétiques et plus particulièrement aux détecteurs de rayonnement infrarouge. Elle vise plus spécifiquement les détecteurs infrarouges de type hybridé, c'est-à-dire constitués d'un circuit de détection comportant un réseau matriciel de sites photosensibles, hybridé sur un circuit de lecture. De manière encore plus spécifique, l'invention vise à solutionner la problématique liée à la réalisation d'un niveau technologique supplémentaire de type maillage métallique, filtre, système optique..., rapporté sur la face incidente d'un tel détecteur de type hybridé. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Dans le domaine de la détection multi-spectrale d'un composant hybridé, c'est-à-dire, susceptible de détecter plusieurs gammes de longueur d'ondes, il est connu de rajouter un filtre optique calant, en raison de la filtration opérée, lesdites gammes de longueur d'ondes. En matière de détection infrarouge dite refroidie, c'est-à-dire, mettant en oeuvre la technologique quantique, un tel filtre peut être solidaire du cryostat ou de l'écran froid. Le premier assure, de manière connue, le refroidissement du détecteur afin de permettre son fonctionnement. Le second limite les flux optiques parasites sur le détecteur.
Cette technologie ne permet pas de réaliser une indexation et une fonctionnalisation de chacun des photosites constituant la matrice de détection. Les éléments optiques au niveau du cryostat ou de l'écran froid ne permettent qu'une fonctionnalisation de l'ensemble des photosites de ladite matrice..
On a également proposé comme technologie alternative de rapporter le filtre, directement sur le composant hybridé, et notamment sur sa face incidente, c'est-à-dire, la face recevant le rayonnement incident à détecter.
3025359 2 Indépendamment du mode de solidarisation d'un tel élément optique sur la face arrière, se pose une véritable difficulté née de l'alignement du niveau technologique supplémentaire par rapport à chacun des photosites réalisé au sein du circuit de détection. Ce problème est d'autant plus exacerbé que lesdits photosites peuvent être 5 fonctionnalisés de manière indépendante les uns des autres. En effet, si l'alignement d'un tel niveau technologique supplémentaire par rapport aux sites de détection n'est pas correct, chacun des sites est susceptible de recevoir différentes longueurs d'ondes du rayonnement incident, affectant dès lors le résultat de la détection.
10 Selon l'art antérieur, l'alignement d'un niveau technologique sur un composant est réalisé par des techniques d'alignement en imagerie visible ou proche infrarouge. Dans ces gammes de longueurs d'onde, l'alignement du niveau technologique additionnel sur les photosites peut être réalisé par des systèmes optiques dans la gamme visible ou proche infrarouge.
15 L'invention est plus spécifiquement dédiée aux détecteurs infrarouges ayant des longueurs d'onde de coupure supérieures à 1,7 micromètre, pour lesquelles les techniques usuelles ne sont pas utilisables.
20 L'objectif de la présente invention est donc de proposer une solution permettant de pallier cette difficulté d'alignement, qu'il s'agisse d'un système optique du type filtre, ou encore de la mise en oeuvre d'un niveau technologique supplémentaire de type maillage métallique.
25 EXPOSE DE L'INVENTION A cet égard, l'invention propose donc un procédé de positionnement d'éléments ou de niveaux technologiques sur la face incidente d'un détecteur infrarouge de type hybridé, ledit détecteur étant constitué d'un circuit de détection comportant un réseau matriciel 30 de sites photosensibles pour la gamme de longueur d'ondes d'intérêt, hybridé sur un circuit de lecture. Ce procédé consiste à réaliser au sein du circuit de détection des motifs d'indexation par marquage du substrat de croissance du circuit de détection, ce dernier résultant de 35 la croissance par épitaxie d'un matériau de détection à partir dudit substrat.
3025359 3 En d'autres termes, l'invention consiste à réaliser au sein du circuit de détection intégrant les photosites, un orifice traversant dans l'intégralité de l'épaisseur de la couche active du détecteur, ou un relief, c'est-à-dire dans un cas comme dans l'autre, un point de référence permettant l'alignement requis d'éléments ou de niveaux 5 technologiques additionnels par rapport au circuit de détection. Ainsi donc et selon une première forme de réalisation de l'invention, le marquage du circuit de détection est constituée d'un ou de plusieurs vias traversants, ménagés en dehors de la zone active du circuit de détection, c'est-à-dire en dehors de la zone de 10 présence des photosites. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, on réalise une zone en relief au niveau du substrat de croissance lors de la réalisation du circuit de détection, là encore en dehors de la zone active dudit circuit.
15 Quel que soit le mode de réalisation mis en oeuvre, l'alignement s'effectue au moyen d'un dispositif classique d'hybridation (tel que connu sous l'expression anglo-saxonne «flip chip bonding »), permettant d'aboutir à une précision de l'ordre du micromètre.
20 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de la description qui suit, donnée à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées.
25 La figure 1 est une représentation schématique en section d'un détecteur hybridé muni d'un filtre optique illustrant l'inconvénient de l'état antérieur de la technique. La figure 2 est une représentation analogue de la figure 1 illustrant le premier mode de réalisation de l'invention.
30 Les figures 3, 4 et 5 illustrent de manière schématique un second mode de réalisation de l'invention.
3025359 4 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION On a donc représenté au sein de la figure 1 un détecteur de type hybridé avec éclairage en face arrière. Un tel détecteur est traditionnellement constitué d'un circuit de 5 détection (1) comportant un réseau matriciel de photosites ou pixels (2). Un tel circuit de détection est classiquement réalisé à base d'alliages répondant à la formule générique HgCdTe, matériau bien connu pour absorber le rayonnement électromagnétique situé dans l'infrarouge. Un tel matériau est classiquement obtenu par épitaxie en phase liquide ou gazeuse ou encore par épitaxie par jet moléculaire, sur 10 la base d'un substrat réalisé en un alliage CdZnTe massif, ou alternativement sur un substrat semi-conducteur de type Si, Ge ou AsGa. Le circuit de détection peut en outre être réalisé en d'autres matériaux bien connus pour leur capacité de détection de l'infrarouge, et notamment InGaAs, InSb, InAsSb et 15 les super réseaux de type II, c'est-à-dire d'empilements puits/barrières à base de matériau InAs/GaSb. Ce circuit de détection (1) est hybridé au niveau de chacun des photosites ou pixels (2) au moyen de microbilles (3), notamment d'indium, sur un circuit de lecture (4) destiné 20 à transformer les signaux électriques générés par le circuit de détection, notamment en les amplifiant pour les rendre susceptibles de subir un traitement ultérieur. Ce circuit de lecture (4), typiquement réalisé en silicium, est hybridé au circuit de détection par la technologie bien connue dite «flip chip bonding ». On a représenté sur la figure 1 un filtre (5), avantageusement accordé en dilatation avec le circuit de détection (1), et par exemple réalisé en matériau diélectrique mono ou multicouche de type ZnS, Si02, YF3 , et de manière générale tout matériau diélectrique ou dédié à l'infrarouge. Sur la figure 1, on a schématisé par une double flèche horizontale le décalage susceptible de se produire entre les différentes zones (6) du filtre, accordées aux gammes de longueur d'ondes d'intérêt, ne recouvrant pas, de manière correcte, le pixel correspondant.
25 30 35 3025359 5 Ainsi donc, et selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 2, on réalise un via traversant (7) au sein du circuit de détection (1), apte à constituer un motif d'alignement lors de l'étape technologique additionnelle, et par exemple lors de réalisation du filtre ou de report de ce dernier.
5 Ce motif d'alignement peut présenter toute forme géométrique et notamment présenter une section ronde, carrée, en croix, etc.... Il est positionné en dehors de la zone active de détection du circuit de détection, c'est-à-dire en dehors de toute zone de présence de photosites ou de pixels (2).
10 Ce ou ces vias (7) sont réalisés de la manière suivante : - photolithographie sur le circuit de détection en dehors de la zone active, - gravure mécanique, notamment par usinage ionique, ou gravure chimique , ICP- RIE (acronyme de l'expression anglo-saxonne « Inductively coupled plasma 15 Reactive Ion Etching »), ou encore par sublimation laser. Cette gravure débouche en face incidente (ou face arrière) afin de créer des motifs visibles lors de l'étape d'assemblage et d'alignement, la profondeur de la gravure étant réajustée en fonction de la structure du circuit hybridé, avec une gravure complète de 20 la couche épitaxiée constitutive du circuit de détection jusqu'au substrat en technologie composant hybridé sans substrat, ou une gravure de la couche épitaxiée et d'une partie du substrat de croissance de ladite couche épitaxiée en technologie composant hybridé avec substrat partiellement enlevé.
25 Le cas échéant, on procède à un retrait ou à l'amincissement du substrat de la couche d'épitaxie jusqu'à permettre l'ouverture d'une telle marque d'alignement réalisée, et donc du motif d'alignement. De par la technologie mise en oeuvre, ce via ou orifice traversant est réalisé de manière 30 particulièrement précise, notamment de l'ordre de micromètre. Par alignement optique de photolithographie UV standard, on réalise une photolithographie en face avant du circuit de détection sur son substrat suivi de la gravure du via. Le circuit de détection suit ensuite l'ensemble des étapes standards de réalisation. Après hybridation du circuit de détection sur le circuit de lecture, et retrait du substrat du circuit de détection, le 35 report ou la réalisation du niveau technologique additionnel peut être réalisé avec un alignement sur le ou les vias débouchants.
3025359 6 La réalisation de ce niveau technologique additionnel peut être faite par photolithographie UV ou par toute autre technique de flip chip bonding. Selon un second mode de réalisation illustré en relation avec les figures 3 à 5, on va là 5 encore réaliser un motif de détection affectant la couche constitutive du circuit de détection. Cependant, si comme pour le mode de réalisation qui précède, ce motif est réalisé avant l'hybridation du circuit de détection sur le circuit de lecture, sa mise en oeuvre 10 est réalisée avant épitaxie. De fait, le motif va résulter d'une modification de la forme du substrat de croissance de la couche constitutive du circuit de détection avant épitaxie. Ainsi donc, ce substrat de croissance (10), typiquement réalisé en CdZnTe, est revêtu 15 d'une résine photosensible (11) avec un masque permettant de définir une zone particulière (12), un évidement par rapport à la surface du substrat au niveau de laquelle l'épitaxie va croitre, zone (12) qui, lors de l'étape subséquente d'usinage ionique, notamment au moyen d'ions argon Art, va définir, au sein dudit substrat, une zone en creux.
20 L'épitaxie intervient postérieurement et va tout d'abord venir combler ce motif en creux (12) gravé dans le substrat, et corollairement, en fin de croissance, va également présenter une zone en creux (15), tel qu'on peut l'observer sur la figure 4, et simultanément, de manière symétrique, une zone en saillie (14) en face arrière de la 25 couche d' épitaxie. Après retrait du substrat, lors de l'étape de gravure, et de manière générale d'enlèvement du substrat, selon la technologie traditionnellement mise en oeuvre, typiquement polissage mécano-chimique et gravure chimique, on retrouve, au niveau 30 de la face arrière du circuit de détection ainsi réalisé, cette saillie ou zone en relief (14). Celle-ci est réalisée en dehors de la zone d'implantation des photosites de détection.
3025359 7 Cette zone en saillie (14) va constituer le motif d'alignement. Avantageusement, ce motif présente par rapport à la surface arrière du circuit de détection une pente la plus importante possible, si possible un angle de 90 degrés, afin d'obtenir une meilleure précision lors de l'alignement, et notamment lors de la réalisation du filtre, là encore 5 réalisé par photolithographie en face arrière ou du report. On conçoit de fait tout l'intérêt de la présente invention qui, de par la mise en oeuvre de technologies aujourd'hui largement maîtrisées, permet de s'affranchir des inconvénients de l'état antérieur de la technique en termes d'alignement de filtres et, 10 de manière générale, de tout niveau technologique supplémentaire, au niveau de circuits de détecteurs hybridés à éclairage face arrière.

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de positionnement d'éléments ou de niveaux technologiques additionnels (1) sur la face incidente d'un détecteur infrarouge de type hybridé, ledit détecteur étant constitué d'un circuit de détection (1, 10) comportant un réseau matriciel de sites photosensibles (2) pour gammes de longueurs d'onde d'intérêt, hybridé sur un circuit de lecture (4), ledit circuit de détection résultant de la croissance par épitaxie d'un matériau de détection sur un substrat, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser au sein du circuit de détection (1, 10) des motifs d'indexation (7, 14) par marquage du substrat de croissance. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le marquage du substrat de croissance du circuit de détection (1) est constitué d'un ou de plusieurs vias traversants (7), ménagés en dehors de la zone active du circuit de détection, c'est-à-dire en dehors de la zone de présence ou d'implantation des photosites (2). Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les vias ou orifices traversants (7) sont réalisés : - par photolithographie sur le circuit de détection en dehors de la zone active de ce dernier, - puis par gravure mécanique, notamment par usinage ionique, ou gravure chimique, ou par ICP-RIE ou encore par sublimation laser. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le marquage du circuit de détection résulte d'une altération préalable du substrat de croissance de la couche épitaxiée constitutive dudit circuit de détection, préalablement à la croissance effective par épitaxie, ladite altération définissant une zone en relief (14) lors de la réalisation du circuit de détection, ménagée en dehors de la zone active dudit circuit. 10
  2. 2. 15
  3. 3. 20 25
  4. 4. 30
FR1458146A 2014-09-01 2014-09-01 Procede de positionnement d'elements, notamment optiques sur la face arriere d'un detecteur infrarouge de type hybride Active FR3025359B1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1458146A FR3025359B1 (fr) 2014-09-01 2014-09-01 Procede de positionnement d'elements, notamment optiques sur la face arriere d'un detecteur infrarouge de type hybride
US14/837,331 US9922933B2 (en) 2014-09-01 2015-08-27 Method of positioning elements, particularly optical elements, on the back side of a hybridized-type infrared detector
IL240940A IL240940B (en) 2014-09-01 2015-08-31 Method for positioning optical elements on the rear surface of a hybrid infrared detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1458146A FR3025359B1 (fr) 2014-09-01 2014-09-01 Procede de positionnement d'elements, notamment optiques sur la face arriere d'un detecteur infrarouge de type hybride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3025359A1 true FR3025359A1 (fr) 2016-03-04
FR3025359B1 FR3025359B1 (fr) 2016-11-04

Family

ID=52473990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1458146A Active FR3025359B1 (fr) 2014-09-01 2014-09-01 Procede de positionnement d'elements, notamment optiques sur la face arriere d'un detecteur infrarouge de type hybride

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9922933B2 (fr)
FR (1) FR3025359B1 (fr)
IL (1) IL240940B (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10923524B2 (en) 2018-04-03 2021-02-16 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Support for forming an optoelectronic component, optoelectronic component and method for manufacturing such a support and such a component

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3025359B1 (fr) * 2014-09-01 2016-11-04 Soc Francaise De Detecteurs Infrarouges - Sofradir Procede de positionnement d'elements, notamment optiques sur la face arriere d'un detecteur infrarouge de type hybride
US10008395B2 (en) 2016-10-19 2018-06-26 Micron Technology, Inc. Stacked semiconductor die assemblies with high efficiency thermal paths and molded underfill

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4039833A (en) * 1976-08-17 1977-08-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High density infrared detector array
US5075201A (en) * 1990-10-31 1991-12-24 Grumman Aerospace Corporation Method for aligning high density infrared detector arrays
US20010054723A1 (en) * 2000-03-17 2001-12-27 Tadashi Narui Image sensor, method of fabricating the same, and exposure apparatus, measuring device, alignment device, and aberration measuring device using the image sensor
US20080197436A1 (en) * 2007-02-19 2008-08-21 Shinji Uya Electronic device, method for manufacturing the same, and silicon substrate for electronic device
EP1986239A2 (fr) * 2007-04-25 2008-10-29 Société Française de Détecteurs Infrarouges - SOFRADIR Procédé pour la réalisation d'une matrice de détection de rayonnements électromagnétiques et notamment de rayonnements infrarouges.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100140735A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-10 Epir Technologies, Inc. Nanostructures for dislocation blocking in group ii-vi semiconductor devices
US8846494B2 (en) * 2011-07-07 2014-09-30 Aptina Imaging Corporation Alignment marks and alignment methods for aligning backside components to frontside components in integrated circuits
US8629524B2 (en) * 2012-04-27 2014-01-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus for vertically integrated backside illuminated image sensors
KR102208832B1 (ko) * 2012-05-17 2021-01-29 에이엠에스 센서스 싱가포르 피티이. 리미티드. 웨이퍼 스택 조립
FR3025359B1 (fr) * 2014-09-01 2016-11-04 Soc Francaise De Detecteurs Infrarouges - Sofradir Procede de positionnement d'elements, notamment optiques sur la face arriere d'un detecteur infrarouge de type hybride

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4039833A (en) * 1976-08-17 1977-08-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High density infrared detector array
US5075201A (en) * 1990-10-31 1991-12-24 Grumman Aerospace Corporation Method for aligning high density infrared detector arrays
US20010054723A1 (en) * 2000-03-17 2001-12-27 Tadashi Narui Image sensor, method of fabricating the same, and exposure apparatus, measuring device, alignment device, and aberration measuring device using the image sensor
US20080197436A1 (en) * 2007-02-19 2008-08-21 Shinji Uya Electronic device, method for manufacturing the same, and silicon substrate for electronic device
EP1986239A2 (fr) * 2007-04-25 2008-10-29 Société Française de Détecteurs Infrarouges - SOFRADIR Procédé pour la réalisation d'une matrice de détection de rayonnements électromagnétiques et notamment de rayonnements infrarouges.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Mercury cadmium telluride - Wikipedia, the free encyclopedia", 26 August 2014 (2014-08-26), XP055191146, Retrieved from the Internet <URL:http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mercury_cadmium_telluride&oldid=622876384> [retrieved on 20150522] *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10923524B2 (en) 2018-04-03 2021-02-16 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Support for forming an optoelectronic component, optoelectronic component and method for manufacturing such a support and such a component

Also Published As

Publication number Publication date
IL240940B (en) 2019-01-31
FR3025359B1 (fr) 2016-11-04
US9922933B2 (en) 2018-03-20
US20160064335A1 (en) 2016-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3579028B1 (fr) Capteurs d&#39;images comprenant une matrice de filtres interférentiels
EP1986239B9 (fr) Procédé pour la réalisation d&#39;une matrice de détection de rayonnements électromagnétiques et notamment de rayonnements infrarouges.
EP2786412B1 (fr) Bloc detecteur optique
EP3067674A2 (fr) Dispositif de detection de rayonnement comportant une structure d&#39;encapsulation a tenue mecanique amelioree
US20080231946A1 (en) Method of making a close proximity filter and multi color MWIR sensor and resultant devices
EP3836214B1 (fr) Capteur de lumiere
EP3155660B1 (fr) Capteur matriciel bispectral et son procédé de fabrication
FR3025359A1 (fr) Procede de positionnement d&#39;elements, notamment optiques sur la face arriere d&#39;un detecteur infrarouge de type hybride
EP2432033B1 (fr) Détecteur bispectral multicouche à photodiodes
FR2964795A1 (fr) Photodetecteur et matrice de détection correspondante
EP2276072A1 (fr) Element photodetecteur
EP3109900A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;une pluralite de dipoles en forme d&#39;ilots ayant des electrodes auto-alignees
WO2021165089A1 (fr) Structure d&#39;un filtre angulaire sur un capteur cmos
EP3662511B1 (fr) Détecteur infrarouge amélioré
FR3108786A1 (fr) Pixel d&#39;un capteur de lumière et son procédé de fabrication
EP2835671B1 (fr) Procédé de réalisation d&#39;un filtre optique multicouches épais au sein d&#39;un circuit intégré, et circuit intégré comprenant un filtre optique multicouches épais
FR3117614A1 (fr) Filtre angulaire optique
FR3100926A1 (fr) Capteur d&#39;images réalisé en technologie 3D séquentielle
EP2881990A1 (fr) Procédé de réalisation d&#39;un dispositif imageur intégré à illumination face avant comportant au moins un filtre optique métallique, et dispositif correspondant
FR3087939A1 (fr) Capteur de lumiere
EP2246890B1 (fr) Mode de réalisation d&#39;un module de capture d&#39;images
FR3118288A1 (fr) Integration d&#39;un circuit de detection a base de resonateurs optiques interconnectes sur un circuit de lecteure d&#39;un imageur
EP4268282A1 (fr) Integration d&#39;un circuit de detection a base de resonateurs optiques sur un circuit de lecture d&#39;un imageur
EP4073427A1 (fr) Filtre optique adapté pour corriger le bruit électronique d&#39;un capteur
WO2022128338A1 (fr) Filtre optique

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20160304

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11