JP7296150B2 - 光電チップ、その製造方法及び実装方法 - Google Patents
光電チップ、その製造方法及び実装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7296150B2 JP7296150B2 JP2021537799A JP2021537799A JP7296150B2 JP 7296150 B2 JP7296150 B2 JP 7296150B2 JP 2021537799 A JP2021537799 A JP 2021537799A JP 2021537799 A JP2021537799 A JP 2021537799A JP 7296150 B2 JP7296150 B2 JP 7296150B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- light
- electrode
- incident
- groove
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 83
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 75
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 63
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 40
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 38
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 34
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 7
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 8
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N [Ga].[As].[In] Chemical compound [Ga].[As].[In] KXNLCSXBJCPWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N gold nickel Chemical compound [Ni].[Au] MSNOMDLPLDYDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HOKBIQDJCNTWST-UHFFFAOYSA-N phosphanylidenezinc;zinc Chemical group [Zn].[Zn]=P.[Zn]=P HOKBIQDJCNTWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UUWCBFKLGFQDME-UHFFFAOYSA-N platinum titanium Chemical compound [Ti].[Pt] UUWCBFKLGFQDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000012284 sample analysis method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
- H01L31/0322—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 comprising only AIBIIICVI chalcopyrite compounds, e.g. Cu In Se2, Cu Ga Se2, Cu In Ga Se2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
前記チップの裏面は、光入射側であり、前記光分割溝は、入射光の一部を透過して分割し、入射光の他部を前記吸収層内に入射させて光電変換を行うために用いる。
前記光分割溝、前記第1の電極、前記感光領域及び前記入射光反射防止膜は、いずれも同心円であり、かつ円心位置合わせの誤差が20umより小さく、
前記光分割溝の直径は、50um~250umであり、
前記第1の電極の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記第1の電極の外径は、前記光分割溝の直径より大きく、60um~1000umであり、
前記感光領域の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記感光領域の外径は、前記入射光反射防止膜の直径以下である。
吸収層を含むチップを形成することと、
前記吸収層を貫通する光分割溝を前記チップに開設することと、を含む、光電チップの製造方法をさらに提供する。
前記光電チップを光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされた前記チップの光分割比を補正するために、前記光分割溝を透過した分光の光パワーを検出することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致する場合、前記チップ及び前記光源を固定し実装することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致しない場合、前記光源と前記チップとの距離を調整することにより、前記光分割比を予め設定された値に調整することと、を含む、光電チップの実装方法をさらに提供する。
前記チップの裏面を光入射側として、複数の入射光が前記チップに入射され、各入射光の一部は、対応する前記分光監視ユニットの光透過溝を透過して分割され、各入射光の他部は、対応する前記分光監視ユニットの光電変換領域内に入射して光電変換を行う、光電チップをさらに提供する。
複数の前記分光監視ユニットの第1の電極は、互いに絶縁して設けられ、
前記チップの裏面には、前記チップの基板に接続される少なくとも1つの第2の電極が設けられる。
さらに、前記チップの正面の縁部には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の電極パットがさらに設けられ、各前記分光監視ユニットの第1の電極は、対応する1つの電極接続線を介して対応する電極パッドと電気的に接続され、
複数の前記電極接続線同士は、互いに絶縁して設けられ、
複数の前記電極パット同士は、互いに絶縁して設けられる。
吸収層と最上層を形成することと、
前記最上層の複数の箇所でP型材料をドープし、各箇所の前記P型材料を前記吸収層に拡散させて複数の感光領域を形成することと、
前記吸収層を貫通する複数の光透過溝を前記チップに開設することと、を含む、光電チップの製造方法をさらに提供する。
光電チップを、裏面入射型光電チップに光を出射するための光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされたチップの光分割比を補正するために、光電チップの光分割溝3を透過した分光の光パワーを検出することと、
光分割比が予め設定された値と一致する場合、チップ及び光源を固定し実装することと、
光分割比が予め設定された値と一致しない場合、光源とチップとの距離を調整することにより、光分割比を予め設定された値に調整することと、を含む光電チップの実装方法をさらに提供する。
第1の電極7と第2の電極9がチップに逆バイアスを印加することで、チップを動作させることである。入射光15は、チップの裏面の入射光反射防止膜4からチップ内に入射し、一部の光151は、基板8及び緩衝層1を通過した後、光透過性反射防止膜13から出射し、この部分の光は、高い透過率を維持したままチップを通過することができ、効率的な光信号伝送を継続することができる。一方、他部の光152は、基板8及び緩衝層1を通過した後、吸収層2内に入射して光電変換を行い、光電流が形成され、さらに、他の一連の外部回路及び装置により、対応する光パワーが算出されて表示され、それにより入射光の光パワーのモニタリングが実現される。
図5を参照し、基板8に緩衝層1、吸収層2及び最上層5を順に成長させ、本実施例では、金属有機化合物化学気相成長(Metal-organic Chemical Vapor Deposition、MOCVD)法又は他の本分野で選択可能なプロセスを使用して、基板8に緩衝層1、吸収層2及び最上層5を順に成長させることができる。
(付記1)
裏面入射型光電チップであって、前記チップには、前記チップの吸収層を貫通する光分割溝が開設され、
前記チップの裏面は、光入射側であり、前記光分割溝は、入射光の一部を透過させて分割し、入射光の他部を前記吸収層内に入射させて光電変換を行うために用いられることを特徴とする、
光電チップ。
前記吸収層の正面側に位置する最上層をさらに含み、前記光分割溝は、前記チップの裏面から離れる方向に向かって開口し、かつチップの感光領域が形成された前記最上層を貫通し、前記吸収層内の光電変換を行う領域に対応する前記感光領域は、その内端が前記吸収層に接続され、その外端が前記チップの正面に位置する第1の電極に接続されることを特徴とする、
付記1に記載のチップ。
前記吸収層の裏面側に位置する基板をさらに含み、前記チップの裏面には、前記基板の裏面側の表面外に設けられた第2の電極がさらに設けられることを特徴とする、
付記2に記載のチップ。
前記基板と前記吸収層との間には、前記光分割溝の内端が位置する緩衝層がさらに設けられることを特徴とする、
付記3に記載のチップ。
前記チップの裏面には、面積が前記チップの表面に平行な方向に沿った前記光分割溝の断面積よりも大きく、入射率を増加させる入射光反射防止膜が設けられることを特徴とする、
付記2に記載のチップ。
前記光分割溝の内端には、出射光透過率を増加させる光透過性反射防止膜が設けられることを特徴とする、
付記4に記載のチップ。
前記チップの表面と平行な方向に沿った前記第1の電極及び前記感光領域の断面は、いずれも円環状であり、前記光分割溝及び前記入射光反射防止膜は、いずれも円形であり、
前記光分割溝、前記第1の電極、前記感光領域及び前記入射光反射防止膜は、いずれも同心円であり、かつ円心位置合わせの誤差が20umより小さく、
前記光分割溝の直径は、50um~250umであり、
前記第1の電極の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記第1の電極の外径は、前記光分割溝の直径より大きく、60um~1000umであり、
前記感光領域の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記感光領域の外径は、前記入射光反射防止膜の直径以下であることを特徴とする、
付記5に記載のチップ。
前記光分割溝は、前記チップの一部又は全部を貫通することを特徴とする、
付記1に記載のチップ。
付記1~8のいずれか一つに記載のチップを製造するために用いられ、
吸収層を含むチップを形成することと、
前記吸収層を貫通する光分割溝を前記チップに開設することと、を含むことを特徴とする、
光電チップの製造方法。
付記1~8のいずれか一つに記載の光電チップを実装するための実装方法であって、
前記光電チップを光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされた前記チップの光分割比を補正するために、前記光分割溝を透過した分光の光パワーを検出することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致する場合、前記チップ及び前記光源を固定し実装することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致しない場合、前記光源と前記チップとの距離を調整することにより、前記光分割比を予め設定された値に調整することとを含むことを特徴とする、
光電チップの実装方法。
裏面入射型アレイ光電チップであって、前記チップのいずれか一面の方向に開口し、かつ前記チップの吸収層を貫通する光透過溝と、前記チップの最上層に形成され、かつその一端がその内の前記感光領域に対応する領域が光電変換領域である前記チップの吸収層に接続される感光領域とをそれぞれ備える複数の分光監視ユニットを含み、
前記チップの裏面を光入射側として、複数の入射光が前記チップに入射され、各入射光の一部は、対応する前記分光監視ユニットの光透過溝を透過して分割され、各入射光の他部は、対応する前記分光監視ユニットの光電変換領域内に入射して光電変換を行うことを特徴とする、
光電チップ。
各前記分光監視ユニットは、前記チップの正面に設けられ、かつ対応する前記感光領域の他端に接続される第1の電極をさらに含み、
複数の前記分光監視ユニットの第1の電極は、互いに絶縁して設けられ、
前記チップの裏面には、前記チップの基板に接続される少なくとも1つの第2の電極が設けられることを特徴とする、
付記11に記載のチップ。
前記チップの正面の縁部には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の電極パットがさらに設けられ、各前記分光監視ユニットの第1の電極は、対応する1つの電極接続線を介して対応する前記電極パッドと電気的に接続され、
複数の前記電極接続線同士は、互いに絶縁して設けられ、
複数の前記電極パット同士は、互いに絶縁して設けられることを特徴とする、
付記12に記載のチップ。
前記基板と前記吸収層との間には、緩衝層がさらに設けられ、前記光透過溝は、前記チップの正面方向に開口し、さらに前記最上層を貫通し、かつその内端が前記緩衝層に位置することを特徴とする、
付記12に記載のチップ。
隣接する2つの前記分光監視ユニットの中心間隔は、100umより大きく5000umより小さいことを特徴とする、
付記11に記載のチップ。
隣接する2つの前記電極パットの中心間隔は、30umより大きく1000umより小さく、隣接する2本の前記電極接続線の間隔は、5umより大きいことを特徴とする、
付記13に記載のチップ。
前記光透過溝は、前記チップの一部又は全部を貫通することを特徴とする、
付記11に記載のチップ。
前記チップの裏面には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の入射光反射防止膜が設けられ、前記入射光反射防止膜のそれぞれは、面積が、前記チップの表面に平行な方向に沿った対応する前記分光監視ユニットの光透過溝及び感光領域のそれぞれの断面積の合計よりも大きいことを特徴とする、
付記11に記載のチップ。
前記光透過溝の内端には、出射光反射防止膜が設けられることを特徴とする、
付記14に記載のチップ。
付記11~19のいずれか一つに記載の光電チップを製造するために用いられ、
吸収層と最上層を形成することと、
前記最上層の複数の箇所でP型材料をドープし、各箇所の前記P型材料を前記吸収層に拡散させて複数の感光領域を形成することと、
前記吸収層を貫通する複数の光透過溝を前記チップに開設することと、を含むことを特徴とする、
光電チップの製造方法。
Claims (18)
- 光電チップを実装するための実装方法であって、
前記光電チップは、裏面入射型光電チップであって、
前記チップには、前記チップの吸収層を貫通する光分割溝が開設され、
前記吸収層の正面側に位置する最上層をさらに含み、
前記チップの裏面は、光入射側であり、
前記光分割溝は、入射光の一部を透過させて分割し、入射光の他部を前記吸収層内に入射させて光電変換を行うために用いられ、前記チップの裏面から離れる方向に向かって開口し、かつ前記チップの感光領域が形成された前記最上層を貫通し、
前記吸収層内の光電変換を行う領域に対応する前記感光領域は、前記光分割溝の側面に沿って延び、その内端が、前記吸収層に接続され、断面視した場合に前記吸収層の内に位置し、その外端が、前記チップの正面に位置する第1の電極に接続されており、
前記光電チップを光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされた前記チップの光分割比を補正するために、前記光分割溝を透過した分光の光パワーを検出することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致する場合、前記チップ及び前記光源を固定し実装することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致しない場合、前記光源と前記チップとの距離を調整することにより、前記光分割比を予め設定された値に調整することとを含むことを特徴とする、
光電チップの実装方法。 - 前記光分割溝の内端にのみ、出射光透過率を増加させる光透過性反射防止膜が設けられることを特徴とする、
請求項1に記載の光電チップの実装方法。 - 前記チップは前記吸収層の裏面側に位置する基板をさらに含み、前記チップの裏面には、前記基板の裏面側の表面外に設けられた第2の電極がさらに設けられることを特徴とする、
請求項1に記載の光電チップの実装方法。 - 前記基板と前記吸収層との間には、前記光分割溝の内端が位置する緩衝層がさらに設けられることを特徴とする、
請求項3に記載の光電チップの実装方法。 - 前記チップの裏面には、面積が前記チップの表面に平行な方向に沿った前記光分割溝の断面積よりも大きく、入射率を増加させる入射光反射防止膜が設けられることを特徴とする、
請求項1に記載の光電チップの実装方法。 - 光電チップを実装するための実装方法であって、
前記光電チップは、裏面入射型光電チップであって、
前記チップには、前記チップの吸収層を貫通する光分割溝が開設され、
前記チップの裏面は、光入射側であり、前記光分割溝は、入射光の一部を透過させて分割し、入射光の他部を前記吸収層内に入射させて光電変換を行うために用いられ、
前記吸収層の正面側に位置する最上層をさらに含み、前記光分割溝は、前記チップの裏面から離れる方向に向かって開口し、かつ前記チップの感光領域が形成された前記最上層を貫通し、前記吸収層内の光電変換を行う領域に対応する前記感光領域は、その内端が前記吸収層に接続され、その外端が前記チップの正面に位置する第1の電極に接続され、
前記チップの裏面には、面積が前記チップの表面に平行な方向に沿った前記光分割溝の断面積よりも大きく、入射率を増加させる入射光反射防止膜が設けられ、
前記チップの表面と平行な方向に沿った前記第1の電極及び前記感光領域の断面は、いずれも円環状であり、前記光分割溝及び前記入射光反射防止膜は、いずれも円形であり、
前記光分割溝、前記第1の電極、前記感光領域及び前記入射光反射防止膜は、いずれも同心円であり、かつ円心位置合わせの誤差が20umより小さく、
前記光分割溝の直径は、50um~250umであり、
前記第1の電極の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記第1の電極の外径は、前記光分割溝の直径より大きく、60um~1000umであり、
前記感光領域の内径は、前記光分割溝の直径以上であり、前記感光領域の外径は、前記入射光反射防止膜の直径以下であり、
前記光電チップを光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされた前記チップの光分割比を補正するために、前記光分割溝を透過した分光の光パワーを検出することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致する場合、前記チップ及び前記光源を固定し実装することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致しない場合、前記光源と前記チップとの距離を調整することにより、前記光分割比を予め設定された値に調整することとを含むことを特徴とする、
光電チップの実装方法。 - 前記光分割溝は、前記チップの一部又は全部を貫通することを特徴とする、
請求項1に記載の光電チップの実装方法。 - 裏面入射型光電チップであり、前記チップには、前記チップの吸収層を貫通する光分割溝が開設され、前記チップの裏面は、光入射側であり、前記光分割溝は、入射光の一部を透過させて分割し、入射光の他部を前記吸収層内に入射させて光電変換を行うために用いられる、光電チップを実装するための実装方法であって、
前記光電チップを光源に対して予め位置決めすることと、
予め位置決めされた前記チップの光分割比を補正するために、前記光分割溝を透過した分光の光パワーを検出することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致する場合、前記チップ及び前記光源を固定し実装することと、
前記光分割比が予め設定された値と一致しない場合、前記光源と前記チップとの距離を調整することにより、前記光分割比を予め設定された値に調整することとを含むことを特徴とする、
光電チップの実装方法。 - 裏面入射型アレイ光電チップであって、前記チップのいずれか一面の方向に開口し、かつ前記チップの吸収層を貫通する光透過溝と、前記チップの最上層に形成され、かつその一端が前記吸収層に接続され、前記吸収層内の光電変換領域に対応する感光領域とをそれぞれ備える複数の分光監視ユニットを含み、
前記チップの裏面を光入射側として、複数の入射光が前記チップに入射され、各入射光の一部は、対応する前記分光監視ユニットの光透過溝を透過して分割され、各入射光の他部は、対応する前記分光監視ユニットの光電変換領域内に入射して光電変換を行うことを特徴とする、
光電チップ。 - 各前記分光監視ユニットは、前記チップの正面に設けられ、かつ対応する前記感光領域の他端に接続される第1の電極をさらに含み、
複数の前記分光監視ユニットの第1の電極は、互いに絶縁して設けられ、
前記チップの裏面には、前記チップの基板に接続される少なくとも1つの第2の電極が設けられることを特徴とする、
請求項9に記載のチップ。 - 前記チップの正面の縁部には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の電極パットがさらに設けられ、各前記分光監視ユニットの第1の電極は、対応する1つの電極接続線を介して対応する前記電極パッドと電気的に接続され、
複数の前記電極接続線同士は、互いに絶縁して設けられ、
複数の前記電極パット同士は、互いに絶縁して設けられることを特徴とする、
請求項10に記載のチップ。 - 前記基板と前記吸収層との間には、緩衝層がさらに設けられ、前記光透過溝は、前記チップの正面方向に開口し、さらに前記最上層を貫通し、かつその内端が前記緩衝層に位置することを特徴とする、
請求項10に記載のチップ。 - 隣接する2つの前記分光監視ユニットの中心間隔は、100umより大きく5000umより小さいことを特徴とする、
請求項9に記載のチップ。 - 隣接する2つの前記電極パットの中心間隔は、30umより大きく1000umより小さく、隣接する2本の前記電極接続線の間隔は、5umより大きいことを特徴とする、
請求項11に記載のチップ。 - 前記光透過溝は、前記チップの一部又は全部を貫通することを特徴とする、
請求項9に記載のチップ。 - 前記チップの裏面には、前記分光監視ユニットと一対一で対応する複数の入射光反射防止膜が設けられ、前記入射光反射防止膜のそれぞれは、面積が、前記チップの表面に平行な方向に沿った対応する前記分光監視ユニットの光透過溝及び感光領域のそれぞれの断面積の合計よりも大きいことを特徴とする、
請求項9に記載のチップ。 - 前記光透過溝の内端には、出射光反射防止膜が設けられることを特徴とする、
請求項12に記載のチップ。 - 請求項9~17のいずれか一項に記載の光電チップを製造するために用いられ、
吸収層と最上層を形成することと、
前記最上層の複数の箇所でP型材料をドープし、各箇所の前記P型材料を前記吸収層に拡散させて複数の感光領域を形成することと、
前記吸収層を貫通する複数の光透過溝を前記チップに開設することと、を含むことを特徴とする、
光電チップの製造方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811587822.9A CN109801984B (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 背入射式光电芯片、制备方法和安装方法 |
CN201811587822.9 | 2018-12-25 | ||
CN201811587824.8A CN109671795B (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 背入射式阵列光电芯片及其制备方法 |
CN201811587824.8 | 2018-12-25 | ||
PCT/CN2019/114636 WO2020134537A1 (zh) | 2018-12-25 | 2019-10-31 | 光电芯片、制备方法和安装方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022515280A JP2022515280A (ja) | 2022-02-17 |
JP7296150B2 true JP7296150B2 (ja) | 2023-06-22 |
Family
ID=71127602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021537799A Active JP7296150B2 (ja) | 2018-12-25 | 2019-10-31 | 光電チップ、その製造方法及び実装方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11894471B2 (ja) |
EP (1) | EP3890033A4 (ja) |
JP (1) | JP7296150B2 (ja) |
WO (1) | WO2020134537A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030106988A1 (en) | 2001-12-06 | 2003-06-12 | John Severn | Optical beam sampling monitor |
JP2013058656A (ja) | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 裏面入射型半導体受光素子 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3099921B2 (ja) * | 1992-09-11 | 2000-10-16 | 株式会社東芝 | 受光素子付き面発光型半導体レーザ装置 |
JP3079969B2 (ja) * | 1995-09-14 | 2000-08-21 | 日本電気株式会社 | 完全密着型イメージセンサ及びその製造方法 |
JP2004219523A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Fujitsu Ltd | 光モニタデバイス |
DE112004000955T5 (de) * | 2003-06-06 | 2006-04-20 | Sharp K.K. | Optischer Sender |
US7313293B2 (en) * | 2004-03-16 | 2007-12-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical power monitoring apparatus, optical power monitoring method, and light receiving device |
JP4785827B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2011-10-05 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
US9525093B2 (en) * | 2009-06-30 | 2016-12-20 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Infrared attenuating or blocking layer in optical proximity sensor |
CN101969086B (zh) * | 2010-07-29 | 2012-11-14 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种防止边缘漏电的聚光太阳电池芯片制作方法 |
KR101189309B1 (ko) * | 2011-10-11 | 2012-10-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양전지 및 태양전지 모듈 |
CN107078145B (zh) * | 2014-11-18 | 2019-05-07 | 王士原 | 经微结构增强吸收的光敏器件 |
US10636933B2 (en) * | 2015-12-22 | 2020-04-28 | Texas Instruments Incorporated | Tilted photodetector cell |
IL246796B (en) * | 2016-07-14 | 2020-05-31 | Semi Conductor Devices An Elbit Systems Rafael Partnership | Two-color light sensor and method |
CN109671795B (zh) * | 2018-12-25 | 2024-05-24 | 芯思杰技术(深圳)股份有限公司 | 背入射式阵列光电芯片及其制备方法 |
CN209401645U (zh) * | 2018-12-25 | 2019-09-17 | 深圳市芯思杰智慧传感技术有限公司 | 背入射式阵列光电芯片及其电连接结构 |
CN209401635U (zh) * | 2018-12-25 | 2019-09-17 | 深圳市芯思杰智慧传感技术有限公司 | 背入射式光电芯片 |
CN109801984B (zh) * | 2018-12-25 | 2024-06-28 | 芯思杰技术(深圳)股份有限公司 | 背入射式光电芯片、制备方法和安装方法 |
-
2019
- 2019-10-31 WO PCT/CN2019/114636 patent/WO2020134537A1/zh unknown
- 2019-10-31 EP EP19902041.3A patent/EP3890033A4/en active Pending
- 2019-10-31 JP JP2021537799A patent/JP7296150B2/ja active Active
-
2021
- 2021-06-25 US US17/358,029 patent/US11894471B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030106988A1 (en) | 2001-12-06 | 2003-06-12 | John Severn | Optical beam sampling monitor |
JP2013058656A (ja) | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 裏面入射型半導体受光素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3890033A4 (en) | 2022-05-11 |
US20210328080A1 (en) | 2021-10-21 |
JP2022515280A (ja) | 2022-02-17 |
WO2020134537A1 (zh) | 2020-07-02 |
EP3890033A1 (en) | 2021-10-06 |
US11894471B2 (en) | 2024-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6037644A (en) | Semi-transparent monitor detector for surface emitting light emitting devices | |
US6696740B2 (en) | Photodiode | |
CN109671795B (zh) | 背入射式阵列光电芯片及其制备方法 | |
JP7296150B2 (ja) | 光電チップ、その製造方法及び実装方法 | |
KR100464333B1 (ko) | 수광소자 및 그 제조방법 | |
CN109801983B (zh) | 背入射式共面电极光电芯片及其制备方法 | |
CN109801984B (zh) | 背入射式光电芯片、制备方法和安装方法 | |
CN110061076B (zh) | 背入射式共面电极多单元芯片及其制备方法 | |
RU2318272C1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО ФОТОПРИЕМНИКА НА ОСНОВЕ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР InGaAs/InP | |
CN109659379B (zh) | 正入射式多单元光电芯片及其制备方法 | |
CA3045997A1 (en) | Universal broadband photodetector design and fabrication process | |
US6989554B2 (en) | Carrier plate for opto-electronic elements having a photodiode with a thickness that absorbs a portion of incident light | |
JP2000156510A (ja) | 光半導体素子および光半導体素子の製造方法ならびに光電子装置 | |
JP3427125B2 (ja) | 光学レンズ機能付き半導体デバイス | |
JPH03105985A (ja) | 半導体受光素子及びこの半導体受光素子を用いた光半導体装置 | |
KR101036848B1 (ko) | 광신호 모니터링 장치 및 그 제조 방법 | |
KR101068217B1 (ko) | 광원 분석 시스템과 그 방법 | |
CN109860210A (zh) | 正入射共面电极阵列光电芯片及其制备方法 | |
JP2006269978A (ja) | フォトダイオード | |
JP6829923B1 (ja) | 受光素子ユニット | |
CN109801985A (zh) | 正入射式光电芯片及其制备方法 | |
KR100654014B1 (ko) | 대구경 수광부를 위한 전극구조를 구비한 포토 다이오드 | |
KR100516594B1 (ko) | 포토다이오드 및 그 제조방법 | |
JPS62195610A (ja) | 光検出装置 | |
CN114023846A (zh) | 一种降低磷化铟基探测器暗电流的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210708 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220615 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221115 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230605 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7296150 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |