JP2002542616A - 集積されたオプトロニック薄膜センサ及びその製造方法 - Google Patents
集積されたオプトロニック薄膜センサ及びその製造方法Info
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Abstract
Description
サ及び請求項25によるその製造方法に関する。
0号明細書から第2構造群に対する第1構造群に対する移動が検出される測定シ
ステムが公知である。このために互いに一定の距離を有する2つの格子が設けら
れており、その中それぞれ1つが1つの構造群に固定される。第2格子が光源の
発散光で照射されると、第1格子が第2格子の周期的像を生じ、その際この像は
両構造群の間に相対運動が行われる場合に移動する。更に光電検出器が設けられ
、光電検出器は周期的構造を有しかつ第2構造群に固着されている。その際第1
の反射格子及び第2格子及び光電検出器が実質的に一平面内に位置する。光源及
び第2格子は一体的に構成された光源によっても置換されることができ、この光
源は従来の光源及び格子と同様な像を生させる。光電検出器の構造は、第1構造
群と第2構造群との間に相対移動がある場合に、光電検出器の出力信号の周期的
な変化を生じるように像と協働する。
れによって全装置の比較的大きな組み込み空間を必要とする。
尺に面した側に走査格子が配設されていることが公知である。走査格子は、格子
の像が測定尺上に投影されるように光源によって照射される。測定尺上には像を
一体的に構成された光電検出器上に反射する第2格子がある。その際第1格子用
の光透過性の担持体は、一体的に構成された光電検出器が設けられる半導体材料
と結合され、その結合状態は、走査格子及び光電検出器が専ら測定方向において
互いにずらされているが、測定尺からは同一の距離を有するようになっている。
ドイツ国特許出願第19701941号明細書の第2実施形態では、走査格子が
光透過性の担持体の測定尺とは反対側に配設されている。走査格子と同一の側に
は同一の光透過性の担持体上には光電検出器を含むオプトチップが配設されてい
る。この構成によって走査格子と一体的に構成された光電検出器とが大凡測定尺
から同一の距離を有することが達成される。
成された光電検出器が設けられる半導体材料と結合されなければならないという
欠点がある。この結合は非常に正確に行われなければならず、その結果光電検出
器の構造は格子に対して平行に向けられかつ構造及び格子は測定尺から同一の距
離を有する。従って担持体と半導体材料との間のこの正確な結合は、実現するの
が非常に困難である。更に第2実施形態は、オプトチップが光透過性の担持体上
に固定されなければならないという欠点を有する。チップ・オン・チップ技術に
よる固定によって、必然的にオプトチップと担持体との間の距離が生じ、それに
よって送り格子と測定尺との間並びに光電検出器と測定尺との間の距離が実質的
に互いに相違し、このことは装置の光学的特性の明らかな悪化に繋がる。
体材料から成る単一ブロックによって実現することが公知である。その際偏平に
形成された発光ダイオードの表面上に格子線として形成されて、発光ダイオード
が光を透過させることができる光電検出器が設けられている。それによってその
上方又は下方に一体的に構成された光源が配設される一体的に構成された光電検
出器が形成される。
に対して同一距離を有することができないという欠点を有する、そのわけは発光
ダイオード及び光電検出器は重なって設けられるからである。測定尺に対するこ
の相異なる距離は、更に明らかにセンサの光学的特性を悪化させる。
aAsのようなIII/Vから成る共通の半導体膜上に構成された光電検出器も
センサの少なくとも1つの発光ダイオードの形の構成された光源も実現されるこ
とが公知である。一体的に構成された光源及び一体的に構成された光電検出器の
このような構成によって、投受光構造ができる限り一平面内において実現される
べきであるという要求が非常に良好に満足されることができる。更に単一フィー
ルド走査が行われ、その際光電要素は90°+k★360°(kは偶数)だけず
らされる。複数の光電池が90°に360°の偶数倍プラスした角度だけ測定方
向において互いにずらして配設される。それによって走査が特別に障害に敏感で
無くなる。
通の半導体材料上にどのように行われるかが記載されていなことは不利である。
技術水準から公知の半導体製造技術が使用される場合に、この製造プロセスは非
常にコスト高でありかつ従って高価である。
ンサが公知であり、光学的センサは、発光する構成部分、受光する構成部分及び
少なくとも1つの光学的構成部分を有し、光学的構成部分は光線が受光する構成
部分に達する前に発光する構成部分から送られた光線上に作用する。このセンサ
は、発光する若しくは受光する構成部分と光学的構成部分との間の距離を特定す
る距離要素を有する。その際距離要素は、他の構成要素と結合されるように構成
されている。それによって光学的センサがその一側に光学的信号を送りかつ受光
し、従って光学的構成部分はこの側に配設されており、他の側には電気的信号の
ための導体を有する。
分及び距離要素の全てが別個に製造されかつ集積されなければならない別個の構
成部分から成ることは不利である。このことは測定システムの光学的センサに必
要とされる精度では非常に高価である。更に光学的センサは比較的嵩張る、その
わけは個々の構成部分が別々にも取り扱われなければならないからである。ドイ
ツ国特許出願第19720300号明細書から、チップ・オン・チップ装置にお
いて植設されたチップが担持体基板上に配設される電子的ハイブリッド構成要素
が公知である。このために担持体基板は少なくとも1つのキャビティを有し、キ
ャビティには電気的絶縁膜がその上に金属被覆を備えて配設されている。キャビ
ティ内に植設されたチップは、金属被覆と接触し、それによって金属被覆は導電
体として使用される。植設されたチップが発光ダイオードである場合、金属被覆
は光線をキャビティの壁で反射するためにも利用される。
されており若しくはこの一側に照射されるという欠点を有する。
光検出器要素が公知であり、その際層構造の互いに境を接する2つの層領域の間
のアクチブ領域は相異なる帯電粒子によって形成されておりかつアクチブ領域の
内方において入射する電磁波の電気信号への変換が行われる。その際境を接する
両表面に対するアクチブ領域の位置は、評価回路への検出器要素の接続のための
少なくとも2つの接触要素が、進入する光線が現れる感光表面に対向して位置す
る表面に集積可能であるように、光線の入射深さを考慮して選択されている。そ
のような検出器の製造方法では、次の方法ステップが使用される。特定されたド
ープされた半導体膜における腐食防止膜が境を接する第1の表面の下方に形成さ
れる。それから腐食防止膜が区画された第2表面を形成するまで、腐食防止膜の
下方に存在する基板の空間的に選択的な路長腐食が行われる。続いて半導体膜と
は相違するドーピングを有する、腐食防止膜の上方の空間的に境を接する膜領域
が形成されかつ検出器要素は第2表面に対して向かい合って位置する側で少なく
とも2つの接触要素と接触する。
ックセンサは開示されていないことは不利である。
走査ヘッドが公知であり、その際走査ヘッドは実質的に単一の半導体膜から成り
、走査ヘッドは測定尺に面した側に一体的に構成された複数の光電検出器を有し
、走査ヘッドは更に測定尺に面した側で送り格子によって区画される袋穴を有す
る。その際送り格子は半導体膜上に付けられた層で又は袋穴の形成のためのプロ
セスの特別な構成によって実現される。更に送り格子の方向に放射する光源が袋
穴中に配設されている。
に光電検出器が測定尺に面した側で接触されることは不利である。
されたオプトロニックセンサが公知である。センサは、目盛とは反対の側に複数
の光電検出器を有する単一の半導体膜から成る。光電検出器の領域に半導体材料
が少なくとも平行に距離を隔てており、その結果光はセンサの目盛に面した側か
ら光電検出器の光を検出する領域に入射することができる。目盛と反対側ではセ
ンサは光源を有し、光源の領域ではセンサの光を透過する構成部分の全厚さが破
断されており、その結果光源はセンサによって光を通される。半導体膜は目盛に
面した側で透明な担持体と接続しており、担持体は光源の光に光学的に影響を与
える少なくとも1つの他の目盛を有する。
検出器から比較的離れてかつ光源の領域で光源から比較的離れている。それによ
って光学的特性が悪化する。他の欠点は、光電検出器の領域で製造の際に特別の
方法ステップで半導体膜が除去されなければならないことにある。
な集積されたオプトロニックセンサ及びその製造方法を提供することが課題の基
礎とされる。その際集積されるオプトロニックセンサの製造方法はできる限りコ
スト安くされるべきである。
法によって解決される。
属請求項から得られる。
されるという利点を有する。それによって担持体上に付けられた格子と光電検出
器並びに光源と光電検出器との間の距離が非常に小さい。それによってセンサの
光学的特性が完全される。この利点は、光電検出器の領域で半導体膜の厚さを減
少させるために、特別な方法ステップは必要とされないことにある。半導体膜は
既に光電検出器の誘電的領域が担持体の境界まで延びる程度に薄い。
く実施例の次の記載から得られる。
。しかし実質てきな変更なしに、本発明による薄膜センサを角度測定システム又
は二次元測定システムでも使用する可能性がある。
表されている。薄膜センサは好ましくはシリコンから成り、光電検出器2.1及
び2.2が集積されている薄い半導体膜11.3から成る。半導体膜11.3の
測定尺10と反対側には酸化シリコン及び又は窒化シリコンから成る不動態膜1
1.1及び11.2が配設されている。光電検出器2.1及び2.2は、直接半
導体膜11.3に形成され、半導体膜は本発明による薄膜センサを形成する。両
光電検出器2.1及び2.2は、象徴的に少なくともそれぞれ機能的な1つの構
造群のみ、即ち例えば単一フィールド走査のための複数のフオトダイオード又は
互いに接続された光電検出器群を含む。更に光電検出器2.1及び2.2は、一
体的に形成されることができる。
1によって実現される電磁波、特に光の光源に対して対称的に配設されている。
その際発光ダイオード1は図示のように、別個の構成部分として、半導体膜11
.3と接続されることができる。選択的に半導体膜11.3においても光電検出
器2.1及び2.2が実現されることができる。それから相応したドーピングに
よって半導体膜11.3における光源1が好適な半導体材料、例えば亜砒酸ガリ
ウム塩から製造される。
されることができる。ポリマーフィルムは、それから直接担持体7上に付けられ
る。発光ダイオード1用の接触部3.2は、それから半導体膜11.3の測定尺
10とは反対側からポリマーフィルムに移行する。
ある。半導体膜11.3のフオトダイオード2.1及び2.2と同一側に配設さ
れる発光ダイオード1の光線が半導体膜11.3の他の側に達することができる
ために、半導体膜11.3のこの個所は、例えば異方性の腐食によって腐食され
て貫通される。
れている。電気導体3.1及び接触部3.2の他に複雑な半導体膜回路12もこ
の共通の半導体膜11.3に集積されている。その際好ましくはフオトダイオー
ド群2.1及び2.2の出力信号の騒音のない増幅器12並びに騒音のない増幅
器12の出力信号のための補間構造群12が対象とされる。
る光を通す担持体7と結合している。この結合は、接着、熱及び又は陽極ボンデ
ィングによって達成されることができる。この透明な担持体7は、1つ又は複数
の目盛8.1、8.2及び8.3を有し、その正確な構造及び格子定数は実現さ
れるべき測定システムに依存する。これらの目盛8.1、8.2及び8.3は、
図1に示すように、担持体7の測定尺に面した側に付けられる。選択的に目盛8
.1、8.2及び8.3の配列は、図7に示すように、担持体7の他の側にも可
能である。その際目盛8.1、8.2及び8.3は、図7に示すように、前もっ
て相応した凹部が目盛8.1、8.2及び8.3のために担持体7に設けられた
場合に、担持体7の表面にも設けられることができる。
を有する測定尺10に対向して配設されている。発光ダイオード1が光束を測定
尺10の方向に送ると、この光束は目盛8.2でまず回折され、それから測定尺
10の目盛9上に現れ、そこで再び回折されて、光束が光束の強度が検出される
フオトダイオード2.1及び2.2に達する前に、目盛8.1及び8.3で改め
て回折される。フオトダイオード2.1及び2.2の出力信号は、少なくとも増
幅器12にかつその出力信号は少なくとも補間部12に供給され、その際これら
全ての構造群は半導体膜11.3に集積され又は別個に実現されることができる
。
及び2.2は図1及び7に表されるように、半導体膜11.3の表面で測定尺1
0とは反対側に設けられる。フオトダイオード2.1及び2.2の活性膜の厚さ
は、それぞれ波長に従って最適に、例えば発光ダイオード1から照射される電磁
波の波長が860nmである場合にフオトダイオード2.1及び2.2の活性領
域の厚さは25μmに適合されることができる。このようにフオトダイオード1
.1及び2.2に必要な厚さにより半導体膜11.3の全厚さが決定される。
2.1及び2.2の表面で不動態膜11.2の下に反射体4.1及び4.2が付
けられることができる。反射体は例えばアルミニウムから成りかつスパッタリン
グ技術によってフォトダイオード2.1及び2.2上に付けられる。この反射体
4.1及び4.2は導電的で、反射体はフォトダイオード2.1及び2.2の電
気的端子としても利用されることができる。反射体4.1及び4.2によってさ
もなければ外に洩れる光束がもう一度フォトダイオード2.1及び2.2の活性
領域で反射されかつそれによって光電流を高める。更にフォトダイオード2.1
及び2.2の接点の構成が可能である。それによって接点がフォトダイオード2
.1及び2.2の全表面上に分配されることができる。このために接点はジグザ
グ状又はフィンガ状の構造を有する。このことは、フォトダイオード2.1及び
2.2の全面に亘って局部的に均一な感度を作用する。
成る追加の膜によって反射防止されることができる。その際反射防止膜の膜厚は
、発光ダイオード1から放射される光線の波長に依存して選択される。
オード2.1及び2.2及び増幅器及び補間ユニット12と同一平面上に集積さ
れかつ電気的に接触される。このために腐食プロセスにおいて半導体膜11.3
に完全に貫通した開口が形成される発光ダイオード1は上方からSMD要素とし
て設けられる。図4に表されるように、発光ダイオード1の射出平面の高さを変
更するために、選択的に発光ダイオード1用の担持体1.2を設ける可能性もあ
る。
接触されることができる。半導体膜11.3に設けられた開口は、そのために相
応して充分な大きさでなければならない。発光ダイオードの接点用の導体路は、
完全に担持体7上に配設されるか又は導体路は、先ず半導体膜11.3の測定尺
10とは反対側を延び、それからそこに配設されている発光ダイオード1に接触
するために、これと垂直に半導体膜の厚さに沿って担持体10まで進む。
えば弗化水素酸中での陽極腐食によって集積されることにある。更に相応したP
N接合は、多孔質の半導体構造の領域におけるドーピングによって配設され、そ
の結果発光ダイオード1が形成される。
は特に亜砒酸ガリウム塩から成るハウジングが利用されることができる。それに
よって担持体1.2が一般にGaAsから実現される発光ダイオード1と同様な
熱膨張率を有することが確保される。発光ダイオード1用の担持体1.2として
の前記材料の使用では、担持体1.2の良好な熱伝導度に基づいて発光ダイオー
ド1のための良好な熱低下が行われることも保証される。このことは、寿命及び
発光ダイオード1の能率に関してポジテブに作用する。発光ダイオード1の担持
体1.2の裏側は、熱進入に対してセラミックシールドによって保護されること
ができ、同様にそれによって熱放射が阻止されることができる。
D部材用の電気的接触片として及び発光ダイオード1の接点としても役立つ。発
光ダイオード1の照射される表面上に、図2に表すように8、光路に影響するレ
ンズ1.1が付けられることができる。
.2並びに増幅器及び補間ユニット12が一平面内に位置することによって、オ
プトロニック構造2.1、2.2の出力信号のための処理構造12に対する連結
導体3.1が簡単に実施される。好適な技術は、増幅器−及び補間ユニット12
の集積のための両立し得る技術プロセスのCMOSである。
蒸着)のようにして付けられる、不動態膜によって被覆されることができる。
ンである。増幅器及び補間ユニットのCMOS集積用の材料もこの方向性を有す
るシリコンが好適である。
7に象徴的に表されたように、光学的作用に必要な格子構造8.1、8.2及び
8.3を有する。格子構造8.1、8.2及び8.3は、好ましくは半導体膜1
1.3と反対側に付けられる。しかし格子構造8.1、8.2及び8.3は、図
7に表すように、担持体7の半導体膜11.3に面した側に付けられることも可
能である。それから担持体7と半導体膜11.3との間の連結を達成するために
、アンダフィラー8(Underfiller)が使用されることができる。し
かしアンダフィラーを回避するために、先ず格子構造8.1、8.2及び8.3
が担持体7上に、そして続いて半導体膜11.3が格子構造8.1、8.2及び
8.3上に付けられることもできる。他の選択において、格子構造8.1、8.
2及び8.3が付けられる担持体7に格子構造8.1、8.2及び8.3の寸法
の凹部も設けられることができ、その結果担持体7は格子構造を含めて半導体膜
11.3を付けるための平坦な表面を形成する。
けられる場合、このことは担持体7の領域における発光ダイオード1用の開口の
腐食の際に図6に表すように、所望の光学的作用を有する格子構造8.2を形成
する半導体膜から成るウエブが残されることによって行われることができる。
に面した側にもそれぞれ少なくとも1つの格子構造を有することができる。これ
らの、担持体7の両側に付けられた少なくとも2つの格子構造は、位相格子とし
ても振幅格子としても位相格子と振幅格子の組合せとしても実現されることがで
きる。その際位相格子の構造は測定尺10上の目盛9の格子線に対して平行であ
るだけではなく、これに対して垂直にも選択されることができる。格子構造のこ
のような方位配置によって、目盛9上の多くの領域が同時に走査され、それぞれ
汚れ感度は減少される。
中の光学レンズ1.1である。シリコン開口に基づいて、担持体7中のレンズは
担持体7の測定尺10に面した側及び又は測定尺10とは反対側に付けられるこ
とができる。技術的にはそのようなレンズ1.1は、例えばPMMA−レジスト
中の電子リゾグラフィによって形成される。レジスト中のレンズ1.1の湾曲は
、レジスト中の相異なる照射量によって形成され、レジスト構造はそれからプラ
ズマ腐食によって担持体7中に移動される。この技術ではレンズ1.1自体に構
造、例えば位相格子8.2を圧刻することも可能である。担持体7中の光学レン
ズ1.1の形成のための方法ステップは、既に半導体膜11.3の切断前にも行
われることができる。
R)ガラス材料はシリコンと同一の線膨張率を有する。このことは、応力を最少
にし、シリコン中の機械的安定性を高めかつそれによって電気的故障個所に繋が
るシリコン中の線ずれを回避する。担持体7にとって好適他の材料は、サファイ
ヤ及び好適な珪酸硼素ガラスである。
のような一次元測定システムにも、測定尺としてクロス線又は市松模様状格子を
有するクロス格子測定システムのような二次元測定システムでも利用されること
ができる。このために必要な走査システムは、択一的な本発明により有利に対角
線状に互いに向けられた2つのセンサを有する。選択的に1つのセンサに一次元
の構造を有する2群の光電池も集積されることができ、その方向は測定方向に対
応し又は互いに対角線状になっている。送り格子は、それから二次元格子、例え
ばクロス線又は市松模様状格子として形成されかつそれによって簡単にのみ必要
である。
路12は、別個の半導体膜11.4にも集積されることができ、半導体膜は、図
5に示されるように、オプトロニック構造群を有する別個の半導体膜11.3上
に配設されている。電気的接点は本発明によれば、専らオプトロニック構造群を
有する半導体膜11.3の上面上に配設されるので、その上に配設される半導体
膜11.4との接触はチップオンチップ技術で非常に簡単に可能である。それに
よってオプトロニック構造群と電子構造群との間の連結線の長さは、実質的に短
縮され、このことは改善された故障不敏感性に繋がりかつ高いタイミング割合に
基づく迅速な信号処理を可能にする。
任意に互いに組合せられ得ることは明らかである。
る本発明によるセンサの製造のための個々の方法ステップを詳しく記載する。
11.3の加工及びこれらの両部分の結合に分けられる。原理的には担持体7及
び半導体膜11.3は、互いに分離されるか又はこれらが既に互いに結合してい
る場合には加工されることができる。
付けられるか又は半導体膜が担持体7との連結後に初めて加工される。選択的に
先ず半導体膜11.3も、場合によっては既に作られて、担持体7上に付けられ
かつそれから担持体7及び場合によっては半導体膜11.3が作られることがで
きる。担持体7、半導体膜11.3及びそれら相互の結合の順序は、実質的に自
由に選択されることができ、それによって選択的な複数の方法プロセスが得られ
る。半導体膜11.3と担持体7の測定尺10とは反対側との結合の後に、担持
体7の測定尺10とは反対側で格子構造8.1、8.2及び8.3は最早付けら
れることができない。
0とは反対側に半導体膜、好ましくはシリコンが所望の厚さ付けられる。このこ
とは、CVDプロセス又は技術水準から公知の他の方法で行われることができる
。その際単結晶、多結晶、アモルファス、多孔質、マイクロ又はナノ結晶半導体
膜11.3が分離される。これとは選択的に担持体7の個所で半導体膜11.3
が先ずウエハ上で処理されかつ後で担持体7と結合されることができる。
され、その結果半導体膜の冷却後に必要な半導体膜11.3が形成される。
れかつ続いて化学的にラッピングされる。この薄い半導体膜11.3は、その後
担持体7と例えばボンディング方法によって結合される。
ドが配設されている領域の相応するドーピングによって形成される。このステッ
プで、増幅器及び補間ユニット12が同一の半導体膜11.3に設けられる場合
に、増幅器及び補間ユニット12と同様に他の構造群の形成も行われることがで
きる。
.1及び4.2同様に導体路3.1及び接点3.2が付けられる。このことは公
知の光化学的プロセスにおいて相応して形成されるアルミニウム−酸化チタンか
ら成る金属被膜の半導体膜11.3上への被覆によって行われる。
2.1、2.2等の傍らに設けられない場合、続いて追加の構造群12で実現さ
れる追加の半導体膜11.4が上方から半導体膜11.3と結合されることがで
きる。この結合はチップオンチップ技術で実施されることができ、その結果両半
導体膜11.3及び11.4は互いに電気的に伝導結合される。
が平行光線にされる担持体7中に集積することが可能である。このためにPMM
A−レジスト中に電子ビームリゾグラフィによるレンズの原型が形成される。電
子による照射の間の照射量は、現像プロセス後に光学レンズ1.1の形が得られ
るように変形される。これは例えばプラズマ腐食プロセスによって担持体7の材
料中に伝達される。
子はレンズについては上に記載したと同様な方法で担持体7上に形成されること
ができる。振幅格子は公知の方法で、例えばクロム格子として担持体7上に付け
られる。
に行われることができる。担持体7及び半導体膜11.3が仕上げ加工されてい
る場合には、有利に連結が実施される、そのわけはその場合担持体7及び半導体
膜11.3は図8に示されるように、互いに別々に加工されることができるから
である。これとは選択的に半導体膜11.3が任意の加工状態にある担持体7上
に直接切断されることは有利であり得る。
切断されることも可能である。このことは既に記載したように、半導体材料が半
導体膜11.3として担持体7の測定尺10とは反対側に配設されかつ続いて必
要ない半導体材料がリゾグラフィプロセスで再び除去されることによって達成さ
れる。これとは選択的に半導体材料は半導体群も設けられる担持体7上にのみ選
択的に付けられることもできる。
てここでは全ては詳しく記載されないセンサの製造方法のための多数の組合せ可
能性が得られることが明らかである。
。
。
ある。
。
。
る。
Claims (40)
- 【請求項1】 目盛板(9、10)の走査のための集積されたオプトロニック薄膜センサであ
って、その際薄膜センサは半導体膜(11.3)から成り、 半導体膜は、測定尺(10)と反対側に少なくとも1つの光電検出器(2.1
、2.2)を有し、 半導体膜は測定尺(10)と反対側に少なくとも1つの光源(1)を有し、 半導体膜は、測定尺(10)に面した側で1つの担持体(7)と結合しており
かつ担持体(7)は少なくとも1つの目盛(8.1、8.2、8.3)を有する
前記オプトロニック薄膜センサにおいて、 半導体膜(11.3)の厚さは、実質的に少なくとも1つの光電検出器(2.
1、2.2)の検出する領域の厚さに相応することを特徴とする前記オプトロニ
ック薄膜センサ。 - 【請求項2】 光源(1)が光電検出器(2.1、2.2)に対して対称的に配設されている
ことを特徴とする請求項1に記載のセンサ。 - 【請求項3】 光源(1)が発散光を発することを特徴とする請求項1又は2に記載のセンサ
。 - 【請求項4】 光源(1)が、多孔質の半導体基板におけるpn−接合によって局部的に実現
されることを特徴とする請求項1から3までのうちのいずれか1つに記載のセン
サ。 - 【請求項5】 光源(1)がレンズ(1.1)を備えた発光ダイオードによって実現されるこ
とを特徴とする請求項1から3までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項6】 光源(1)が、発光ダイオードによって実現されかつ担持体(7)に少なくと
も1つのレンズ(1.1)が集積されていることを特徴とする請求項1から5ま
でのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項7】 発光ダイオード(1)が半導体膜(11.3)又は担持体(7)の測定尺(1
0)とは反対側に配設されている電気的接触面(3.2)と接続しておりかつ発
光ダイオード(1)が好ましくは測定尺(10)の方向に光を出すことを特徴と
する請求項1から6までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項8】 第1半導体膜(11.3)が、第2半導体膜(11.4)の電気的接触面と接
続しており、第2半導体膜は第1半導体膜(11.3)の測定尺(10)と反対
側で第1半導体膜(11.3)と接続していることを特徴とする請求項1から7
までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項9】 発光ダイオード(1)が発光ダイオード(1)と等しい温度膨張係数を有する
ハウジング内又は担持体(1.2)上に配設されていることを特徴とする請求項
1から3まで又は請求項5から8までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項10】 発光ダイオード(1)の担持体(1.2)がシリコン又はガリウム亜砒酸塩か
ら成ることを特徴とする請求項9に記載のセンサ。 - 【請求項11】 発光ダイオード(1)のハウジング又は担持体(1.2)がセラミック担持体
を有することを特徴とする請求項9又は10に記載のセンサ。 - 【請求項12】 半導体膜(11.3)がシリコンから成ることを特徴とする請求項1から11
までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項13】 半導体膜(11.3)が、単結晶、多結晶、アモルファス、多孔質、マイクロ
結晶又はナノ結晶又は局部的に異なる構造を有することを特徴とする請求項1か
ら12までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項14】 半導体膜(11.3)の測定尺(10)とは反対の側上に酸化シリコン及び又
は窒化シリコンから成る不導態膜(11.1、11.2)が設けられていること
を特徴とする請求項1から13までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項15】 半導体膜(11.3)が測定尺(10)とは反対側に、半導体膜(11.3)
に集積されている少なくとも1つの電子回路(12)を有することを特徴とする
請求項1から14までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項16】 光電検出器(2.1、2.2)の測定尺(10)とは反対側に光源(1)の光
を反射する膜(4.1、4.2)が設けられていることを特徴とする請求項1か
ら15までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項17】 担持体(7)の測定尺(10)に面した側であって、発光ダイオード(1)の
測定尺(10)によって回折された光が現れる側に、反射防止膜が設けられてお
りかつ反射防止膜は目盛(8.1、8.2、8.3)によって構成されることを
特徴とする請求項1から16までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項18】 担持体(7)が、半導体膜(11.3)と同様な温度膨張係数を有することを
特徴とする請求項1から17までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項19】 担持体(7)がパイレックス(R)ガラス、好適な硼素珪酸塩ガラス又はサフ
ァイヤから成ることを特徴とする請求項18に記載のセンサ。 - 【請求項20】 導電線(3.1)及び接触片(3.2)が、半導体膜(11.3)の測定尺(
10)とは反対側に配設されていることを特徴とする請求項1から19までのう
ちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項21】 担持体(7)が測定尺(10)に面した側にのみ又は測定尺(10)と反対側
にのみ又は両側に少なくとも1つの目盛(8.1、8.2、8.3)を有するこ
とを特徴とする請求項1から20までのうちのいずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項22】 担持体(7)の両面にその目盛構造がπ/2だけ互いに回転している目盛(8
.1、8.2、8.3)が光学的に上下に配設されていることを特徴とする請求
項21に記載のセンサ。 - 【請求項23】 目盛(8.1、8.2、8.3)として振幅格子及び又は位相格子が使用され
ることを特徴とする請求項1から22までのうちのいずれか1つに記載のセンサ
。 - 【請求項24】 少なくとも1つの目盛(8.2)が腐食プロセスによって残される半導体膜(
11.3)のウエブから成ることを特徴とする請求項1から23までのうちのい
ずれか1つに記載のセンサ。 - 【請求項25】 目盛板の走査のための集積されたオプトロニック薄膜センサセンサを製造する
ための方法において、 半導体膜(11.3)と担持体(7)が互いに独立して製造されかつそれから
互いに結合され又は その際まず担持体(7)が、加工されかつ続いて半導体膜(11.3)が担持
体(7)上に付けられかつそれから半導体膜(11.3)が加工され、又は その際先ず半導体膜(11.3)が製造されかつ続いて半導体膜(11.3)
が担持体(7)上に付けられ、続いて半導体膜(11.3)の厚さが減少されか
つそれから担持体(7)が加工されることを特徴とする前記方法。 - 【請求項26】 半導体膜(11.3)の製造の際に、第1ステップで半導体膜(11.3)の
厚さが調整され、半導体膜(11.3)の第1の偏平な面に光電検出器(2.1
、2.2)のための1つ又は複数のPN−接合が拡散され、半導体膜(11.3
)の第1の偏平面上、半導体膜(11.3)上に接触片(3.1、3.2)、導
体路及び金属被覆(4.1、4.2)が付けられ、半導体膜(11.3)は担持
体(7)と結合され、半導体膜(11.3)に光源用の開口が設けられ、そして
光源(1)がこのために設けられた接触片(3.2)と導電的に接続されること
を特徴とする請求項25に記載の前記方法。 - 【請求項27】 担持体(7)の製造の際に少なくとも1つのレンズが担持体(7)に集積され
ることを特徴とする請求項25又は26に記載の方法。 - 【請求項28】 レンズがPMMA−レジスト中に電子ビームリゾグラフィによって形成され、
このレンズが光源(1)の光束が透過する担持体(7)の少なくとも1か所で担
持体(7)上に付けられかつプラズマ腐食プロセスによって担持体(7)の材料
中に移動されることを特徴とする請求項25から27までのうちのいずれか1つ
に記載の方法。 - 【請求項29】 担持体(7)の製造の際に、担持体(7)の光源(1)の光束が通る少なくと
も1か所に振幅格子及び又は位相格子(8.1、8.2、8.3)が、担持体(
7)の片側又は両側に配設されることを特徴とする請求項25から28までのう
ちのいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項30】 半導体膜(11.3)及び担持体(7)が、アノードボンド又はサーミックボ
ンド又は接着によって互いに結合されることを特徴とする請求項25に記載の方
法。 - 【請求項31】 半導体膜(11.3)の所望の厚さが、CVD−プロセスにおいて又は機械的
な研削及び機械的及び又は化学的なラッピングによって製造されることを特徴と
する請求項26に記載の方法。 - 【請求項32】 半導体膜(11.3)中に開口を形成するために、湿式腐食又はプラズマ腐食
プロセスが利用されることを特徴とする請求項25から31までのうちのいずれ
か1つに記載の方法。 - 【請求項33】 接触片(3.1、3.2)、導体路及び金属被覆(4.1、4.2)が金属被
覆ステップにおいて半導体膜(11.3)上に付けられることを特徴とする請求
項25から32までのうちのいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項34】 光電検出器のpn−接合のためのドーピングプロセスの際、同時に他の構造群
(12)が形成されることを特徴とする請求項25から33までのうちのいずれ
か1つに記載の方法。 - 【請求項35】 光源(1)が半導体膜(11.3)中に設けられ、その際半導体膜(11.3
)中に多孔質のシリコン構造の形のpn−接合が形成されることを特徴とする請
求項25から34までのうちのいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項36】 光源(1)が半導体膜(11.3)中に設けられ、その際担持体(7)上に有
機的又は無機的発光ダイオードが付けられかつ結合導体を介して接触片(3.2
)と接触することを特徴とする請求項25から35までのうちのいずれか1つに
記載の方法。 - 【請求項37】 半導体膜(11.3)が、担持体(7)上の半導体構造群(2.1、2.2、
2.3)が設けられている個所にのみ設けられていることを特徴とする請求項2
5から36までのうちのいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項38】 担持体(7)上に直接向かい合って位置する格子構造(8.1、8.2、8.
3)が、角度90°だけ相互に回転して付けられることを特徴とする請求項29
に記載の方法。 - 【請求項39】 格子構造(8.1、8.2、8.3)の目盛線が設けられている担持体(7)
の個所に、凹部が形成され、凹部には格子構造(8.1、8.2、8.3)の目
盛線が形成されることを特徴とする請求項27から38までのうちのいずれか1
つに記載の方法。 - 【請求項40】 請求項1から39までのうちのいずれか1つに記載の本発明によるセンサ及び
目盛(9)を備えた回転目盛板又は縦長の目盛板(10)を有する測定システム
。
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