KR100615916B1 - 실리콘 온 인슐레이터(soi) 트랜치 광다이오드 및 그제조 방법 - Google Patents
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Abstract
반도체 장치 (및 장치를 제조하는 방법)은 기판 표면상에 형성되는 실리콘 온 인슐레이터(SOI) 웨이퍼를 포함한다. 웨이퍼 표면에서의 절연 트랜치는 교호하는 p형 트랜치 및 n형 트랜치를 둘러싸서, 장치를 기판으로부터 전기적으로 절연시킴으로써, 장치가 광전자공학 회로에서 차동 검출기로서 효과적으로 활용되게 한다.
실리콘 온 인슐레이터, 차동 검출기, 절연 트랜치, 웨이퍼
Description
본 발명은 일반적으로 광다이오드에 관한 것이며, 특히, 실리콘 온 인슐레이터(SOI) 광다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
광다이오드 검출기는 노이즈 제거용 광전자 집적 회로에 사용되고 있다. 본 출원인에게 양도된 크로우(Crow) 등의(이하, "크로우"라 함) 미국 특허출원 제09/205,433호는 검출기로 사용하기 위한 광다이오드 구조를 개시하고 있는데, 여기에서는 벌크 실리콘 내의 깊은 트랜치에 성장된 측면 PIN 다이오드(즉, 전형적인 다이오드의 p형 및 n형 영역 사이에 약하게 도핑된(거의 진성) 영역이 배치된 pn 접합 디바이스)를 사용하고 있다. 이러한 구조는 "벌크 트랜치 검출기(bulk trench detector)"로 알려져 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 미국 특허출원 제09/205,433호에 개시된 벌크 트랜치 광다이오드 검출기(100)는 p형 도핑(110a)과 n형 도핑(110b)이 교대로 배치되어 측면 PIN 다이오드 구조를 형성하는 길고 깊은 트랜치 구조의 어레이(110)로 구성된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 전형적인 아날로그 및 혼합 신호 처리에 사용되는 경우, 다이오드의 한 단자, 예컨대 p-기판을 위한 p-단자(애노드)는 기판(220)에 전기적으로 접속된다.
그런데, 미국 특허출원 제09/205,433호의 광다이오드에서, 기판(220)에 접속되는 단자는 기판 노이즈 및 그와 연관된 낮은 기판 임피던스를 갖는다(예컨대, 도 1b에서 Rs가 기판에 대한 임피던스를 나타내는데, 통상 수십 옴이다). 그러므로, 이러한 광다이오드 구조가 도 1b에 도시된 바와 같은 차동 검출기(200)로서 사용되는 경우, 기판 노이즈가 기판(220)에 접속된 다이오드 단자로부터 프리앰프(210)로 직접 주입되고, 그 기판 노드의 임피던스는 다이오드(230)의 다른 단자의 임피던스와 동일하지 않게 된다. 따라서, 불안정한 임피던스가 입력에서 생성된다. 따라서, 상기 광다이오드는 원하는 차동 검출기로 동작하는 것이 아니라 싱글-엔드 검출기(single-ended detector)로서 동작할 수 있다.
상술한 광다이오드 구조는, 트랜치 깊이 이하(즉, 트랜치 전극이 점유하는 용적 아래)에서 발생한 광전자(즉, 캐리어)(120)를 모이게 하며, 여기서 전계가 감소하게 되어 캐리어는 트랜치 사이에서 발생한 캐리어 보다 느린 속도로 적절한 디바이스 단자로 보내지므로, 캐리어가 트랜치 사이의 영역에서만 모여지는 경우보다 대역폭이 낮아지는 결과가 되는 단점이 있다.
본 발명은 개선된 광다이오드 구조를 제공하려는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 광검출용 반도체 장치는 기판과; 상기 기판상에 형성되고, 실리콘층과 절연층 -상기 절연층은 실리콘층과 기판 사이에 배치됨- 을 갖는 웨이퍼와; 상기 웨이퍼의 상기 실리콘층에 형성된 복수의 교호하는 p-도핑된 트랜치 및 n-도핑된 트랜치를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 반도체 광다이오드는 기판과, 상기 기판상에 형성되고, 실리콘층과 절연층을 갖는 웨이퍼와, 상기 실리콘층에 형성된 복수의 교호하는 p-도핑된 트랜치 및 n-도핑된 트랜치를 포함한다. 광다이오드는 850 nm 신호에 대해 약 8 내지 15 미크론의 두께인 것이 바람직한 실리콘 에피층을 포함하고, 반사를 위해, 신호 파장에서 약 1/4 파 두께 또는 850 nm 광에 대해 약 212 nm 두께인 절연층을 포함한다. 광다이오드는 서로 맞물려 교대로 배치되는 p-도핑된 트랜치의 세트 및 n-도핑된 트랜치의 세트를 더 포함한다. 이들 트랜치는 실리콘 에피층만큼 깊으며 폴리실리콘으로 채워져 있다.
다른 양태에 따르면, 광다이오드는 p-도핑된 트랜치 및 n-도핑된 트랜치를 둘러싸고 실리콘층에 형성되는 절연 트랜치를 갖는다. 절연 트랜치는 바닥이 절연층의 표면에 접한다(즉, 트랜치는 실리콘 에피층만큼 깊다). 또한, 트랜치는 p형 또는 n형 도펀트로 도핑되고 폴리실리콘 또는 다른 도전재로 채워진다. 트랜치가 광다이오드를 다른 장치와 격리시키므로 광다이오드는 효과적으로 차동 검출기로서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 상술한 SOI 광다이오드는 차동 검출기로서 집적 회로에 통합된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 절연 트랜치는 도핑되지 않고, 광다이오드를 절연시키는 산화물로 채워진다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, SOI 웨이퍼의 절연층은 광을 반사시키는 유전체 반사 스택을 가지며, 광은 실리콘 에피층을 침투하여 트랜치에 도달하므로 반응도가 향상된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 광다이오드는 입사 광 빔에 대해 일정 각도로 경사져 있다. 이러한 경사에 의해 광다이오드로 입사하는 광의 경로 길이를 증가시켜, 반응도를 향상시킨다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 입사 광은 광다이오드의 상부에 프리즘 커버를 배치함으로써 광다이오드로 굴절되며, 이는 광다이오드로 입사하는 광의 경로 길이를 증가시켜, 반응도를 향상시킨다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, SOI 웨이퍼의 실리콘 에피층의 표면은 예컨대 KOH를 사용하여 에칭되어 프리즘형 또는 사면체형 구성부를 형성하므로, 광다이오드로 입사하는 광의 경로 길이를 증가시켜, 반응도를 향상시킨다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, SOI 웨이퍼 상의 절연층은 신호 광의 1/4 파장보다 두껍게 만들어지며 슬랩(Slab) 도파관으로 사용된다. 광은 디바이스의 에지로부터 절연층에 결합되며, 회절 격자가 광을 상부의 액티브 광다이오드 층으로 보낸다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 절연 트랜치가 없는 광다이오드 장치가 제공된다. 이러한 특정 구조는 차동 검출기로 동작하지 않고 고속 싱글-엔드 검출기(high speed single-ended detector)로서 제공된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 몇 가지 실시예에 따른 SOI 트랜치 광다이오드를 형성하는 방법이 제공된다.
본 발명의 이해를 돕기위해 첨부 도면을 참조한다.
도 1a는 종래의 벌크 트랜치 광다이오드의 측면 PIN 다이오드 구조를 도시한다.
도 1b는 종래의 광다이오드에 상당하는 기호 표시를 도시한다.
도 2a는 본 발명에 따른 광다이오드의 기초 절연층 구조를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 광다이오드에 상당하는 기호 표시를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광다이오드의 주변 트랜치 절연 구조의 상면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리즘 커버를 갖춘 SOI 트랜치 광다이오드를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에칭된 실리콘 에피층을 갖춘 SOI 트랜치 광다이오드를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도파관을 위한 두꺼운 절연층을 갖춘 SOI 트랜치 광다이오드를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 SOI 트랜치 광다이오드를 형성하기 위한 양호한 방법을 도시하는 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 SOI 트랜치 광다이오드를 형성하기 위한 양호한 방법에 따라 형성된 n형 및 p형 트랜치를 도시한다.
이하, 도면을 참조하면, 도 2a는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 SOI 트랜 치 광다이오드(300)를 도시한다.
일반적으로, 도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 트랜치 광다이오드는 실리콘 기판(320)상에 형성된 SOI 웨이퍼(310)를 포함한다. 웨이퍼(310)는 두께가 약 8 미크론인 것이 바람직한 실리콘 에피층(330)을 포함한다(본딩된 SOI 웨이퍼의 상면 액티브층을 "에피층"으로 칭하기로 한다). 에피층 아래의 절연층(340)은 신호 광 파장의 약 1/4 두께인 것이 바람직하다(예를 들면, 850 nm 신호 파장에 대해 약 212 nm 두께). 실리콘 웨이퍼(310) 상의 절연층(340)은, 예를 들어, 실리콘 산화물, 사파이어 또는 다른 절연재로 될 수 있으며, 그 위에 실리콘이 본딩 또는 성장되는 것으로, 본 기술분야에 통상적으로 사용되는 것이다. 두께, 길이, 폭과 같은 웨이퍼의 치수는 반도체 산업에서 표준 웨이퍼 치수의 것이다.
SOI 웨이퍼(310)는 본딩된 웨이퍼(예를 들어, 두 개의 별개의 실리콘 웨이퍼의 산화물층을 어닐링으로 본딩하여 형성함) 또는 산소 주입 실리콘(SIMOX) 웨이퍼(예를 들어, 절연체 상부의 수천 옹스트롬의 실리콘에 산소 분자를 주입한 후 상부 실리콘을 두껍게 성장시켜 형성함)일 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 절연 트랜치(350)가 웨이퍼(310)의 실리콘 에피층(330)내의 검출기 주변부에 형성된다. 상기 절연 트랜치(350)의 깊이는 일반적으로 3 내지 12 미크론 범위에 있고, 약 8 미크론 깊이인 것이 바람직한데, 이는 깊은 트랜치 처리를 위한 표준치이며, 단파장 광섬유 링크용 표준 파장인 850 nm에서 상당히 양호한 반응도를 갖는다. 절연 트랜치(350)는 광다이오드(300)를 둘러 싸고 전기적으로 절연하는 역할을 하며, 전기 절연을 제공하기에 충분한 폭, 통상적으로 0.1 내지 0.5 ㎛의 폭이면 좋다.
도 2b는 본 발명의 광다이오드에 상당하는 기호 표시를 도시한 것으로, 특히 절연 트랜치(350)에 의해 디바이스가 다른 디바이스와 전기적으로 절연되는 것을 보여준다. 이러한 절연으로 인해 본 발명의 광다이오드는 광전자 회로(400)에서 차동 검출기(410)로 사용될 수 있다.
절연 트랜치(350)는 실리콘 에피층(330) 만큼 깊게 형성되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 절연 트랜치의 바닥이 절연층의 상부가 된다. 이러한 구조에 의하면, 광다이오드에 인접한 영역에 형성된 다른 전자 장치에 의해 에피층으로 주입된 캐리어가 민감한 광다이오드 장치에는 도달하지 않게 된다. 따라서, 이 장치는 광검출기와 함께 제조된 다른 회로로부터의 접속 노이즈에 덜 민감하다. 사실, 절연 트랜치가 에피층만큼 깊지 않아도, 표준 벌크 트랜치 검출기 디자인(100)에 비해 절연성이 향상된다.
또한, 절연 트랜치(350)의 표면은 웨이퍼가 본딩된 기판이 p형인지 n형인지에 따라, p-도핑 또는 n-도핑된다. 예를 들어, 기판이 p형이면, 절연 트랜치(350)의 표면은 n-도핑되고 절연 트랜치(350)는 Vdd에 접속되어 광다이오드를 절연시킨다. 역으로, n형 기판인 경우, 절연 트랜치(350)의 표면은 p-도핑되고 절연 트랜치(350)는 접지에 접속된다.
도 3에 도시된 실시예에서, 웨이퍼 에피층(330)은 절연 트랜치(350)에 의해 둘러싸여진 p형 트랜치(520)와 n형 트랜치(530)의 세트를 포함한다. 도시된 바와 같이, 트랜치(520, 530)의 2 세트는 교대로 서로 맞물려서 배치되어 PINIPIN 도핑으로 측면 다이오드를 형성하고, 여기에서 I는 진성 기판 도핑이다. 트랜치(520, 530)는 약 8 미크론의 깊이와 약 1/2 미크론의 폭으로 형성되는 것이 양호하다. 실리콘에서 850 nm 광에 대한 1/e 흡수 깊이는 약 15 미크론이다. 따라서, 8 미크론의 트랜치 깊이에서, 광다이오드 검출기와 접촉하는 광의 약 40%는 트랜치 아래로 캐리어를 발생할 것이다.
트랜치(520, 530)의 교호는 폴리실리콘으로 양호하게 채워진 다음, 금속화층이 트랜치의 상부에서 폴리실리콘과 접촉하도록 증착된다. 이것은 금속화층이 트랜치의 전체 길이와 접촉하도록 하며, 이는 대부분 종래의 공정으로 호환될 수 있다. (도핑된 반도체와 접촉하도록 교호 트랜치(520, 530)로 금속화층이 증착될 수도 있다. 이는 트랜치에서 도핑된 폴리실리콘에 의해 생기는 기생 직렬 저항을 감소시키고, 광다이오드의 속도를 증가시키지만, 이 공정은 비용이 많이 들기 때문에, 양호한 실시예에서는 폴리실리콘이 사용된다.)
또한, 본 발명자는 본 발명의 광다이오드가 차동 검출기가 아닌, 고속의 싱글-엔드 검출기로서 동작하도록 절연 트랜치 없이 형성될 수 있다는 것을 발견하였다.
이것은 벌크 기판(320)으로부터 전기적으로 절연된 광다이오드(300)에서의 독특하고 새로운 디자인으로, 따라서, 회로에 기판 노이즈를 주입하지 않는다. 또한, 본 발명의 광다이오드는 트랜치(520, 530) 아래로 캐리어(360)를 모으지 않기 때문에, 종래의 광다이오드 보다 빠르다.
상기 변형에서, 절연 트랜치(350)는 도핑되지 않은 채 남아 있을 수 있고, 종래의 장치보다 여전히 더 큰 절연을 제공한다. 또한, 옥사이드는 도핑되지 않은 절연 트랜치(350)에서 성장될 수 있어서, 도핑된 트랜치보다 훨씬 더 효과적으로 광다이오드(300)를 절연시킬 수 있다.
또한, 광다이오드(300)의 반응도는, 양호하게는 트랜치 전극의 장축에 평행한 방향으로, 단순한 수직 입사로부터 보다 경사진 각으로 광을 유도하거나 편향시키려고 하는 여러 개의 응용 방법 중의 하나를 사용함으로써 증가될 수 있다. 이것은 상당히 더 큰 전극 영역을 필요로 하지 않으면서 캐리어를 발생하는데 유용한 광 경로 길이를 증가시키는 효과를 갖는다. 더 큰 전극 영역은 전기적 성능상 역효과를 갖는 검출기 정전 용량을 증가시킬 것이다.
광다이오드(300)는 입사광 빔에 따른 각으로 경사질 수 있다. 광이 조준된 정도에 따라서, 경로 길이는, q가 경사각일 때, 1/(cos q)로써 증가될 수 있다. 광다이오드의 주변에는 일부 "엣지" 효과가 있을 수 있는데, 이것의 증가는 효과적이지 않지만, 대부분의 평면에서 보통 전체 영역의 작은 부분일 것이다.
또한, 도 4에 도시된 프리즘 커버(610)는 완성된 광다이오드(300)의 상부에 부착될 수 있다. 이 커버는, 경사진 광 경로(630)를 생성하도록 광다이오드(300)로 수직 입사하는 입사광(620)을 (스넬의 법칙(Snell's law)에 따라) 굴절시킨다.
또한, 프리즘 커버(610)를 사용하는 대신에, 본 발명의 광다이오드는, 도 5에 도시된 바와 같은 프리즘(710) 또는 4면체형(720) 구성 중 하나를 형성하도록 (예를 들어, 칼륨 수산화물을 사용하여) 에칭된 SOI 웨이퍼(310)의 실리콘 에피층(330)을 가질 수 있다. 상술된 프리즘 커버(610)와 같이, 이 에칭은 반응도를 높이면서 경사진 광 경로(630)를 만들수 있다. 그러나, 이 구조에 따르면 평평하지 않은 표면이 만들어지기 때문에 후속 공정이 좋지 못하다는 단점이 있고, 표면 패시베이션 및 도핑된 트랜치로 접속하기 위한 금속선 보전을 유지하기 위해서 추가적인 수고를 필요로 한다.
이러한 모든 구성에서, 절연층(340)은 이면 반사기로서 작용하도록 개선된다. 이것는 반사하는 층에 의해 상부 및 하부 상에 바인딩되는 포토제너레이션(photogeneration) 영역을 가져올 수 있고, 이는 브레그(Bragg) 반사기로서 작용하거나 전체적 내부 반사로서 각각 작용한다. 따라서, 광다이오드(300)의 양자 효율은 전극의 정전 용량을 증가시키지 않고도 크게 개선될 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, SOI 웨이퍼(310)는 더 두꺼운 절연층(340) 및 회절 격자(830)를 포함할 수 있다. 특히, 절연층(340)은, 통나무 모양으로 연결된 광섬유(805)의 중심(810)으로부터 광을 받아들이거나, 또는 광학 렌즈 시스템으로부터 두꺼운 절연층(340)으로 광을 집중시키기에 충분히 두껍게 (약 10 미크론) 형성될 수 있으므로, 광은 절연층(340)을 도파관으로 사용하여 유도된다. 회절 격자(830)는 이온 주입 또는 다른 방법에 의해서 절연층(340)에서 형성될 수 있다. 회절 격자(830)는 광검출기(300)로 도파관에서 광을 회절시킨다. 이러한 특정 구성은 실리콘 회로에 집적된 광검출기 어레이에서 쉽게 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 광다이오드(300)를 형성하기 위한 양호한 방법(900)을 도시하는 흐름도이다. 이 방법은 기판상에 SOI 웨이퍼를 형성하는 단계(910)를 포함한다. 또한, 절연 트랜치는 종래의 에칭 방법을 사용해서 표면으로 SOI 웨이퍼의 주변을 둘러싸고 에칭된다(920).
p형 트랜치는 도 8a에 도시된 바와 같이 SOI 웨이퍼에서 에칭된다(930). 트랜치는 에칭 기술로서 실행할 수 있을 만큼 좁은 폭, 일반적으로 0.5 미크론의 폭을 가지며 약 8 미크론의 깊이로 형성되는 것이 양호하다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 트랜치는 p형 폴리실리콘으로 채워진다(940). 이를 대체하여, 트랜치의 벽들은 이온 주입, 또는 트랜치에서 증착된 p형 물질의 확산에 의해 p형으로 도핑될 수 있고, p형 트랜치가 광다이오드의 전극중 하나로서 작용하는 도전재로 채워진다(945).
다음으로, 웨이퍼의 표면이 연마에 의해 평평하게 된다(950).
도 8c에 도시된 바와 같이, 단계 960 내지 980에서는, 단계 930 내지 950이 n형 트랜치를 형성하기 위해 다른 트랜치들로 n형 물질을 증착하도록 반복된다.
금속화층은 트랜치의 상부에서 폴리실리콘 또는 다른 도전재에 본딩된다(990).
또한, p형 및 n형의 트랜치 둘 다는 동일한 단계에서 에칭되고, 포토레지스트는 교호 트랜치를 차단하는데 사용된다. 이 경우에, 개방된 트랜치는 p형 물질로 단계 940 내지 950에서 처리될 것이다. 그 다음 포토레지스트는 제거되고, 제2 포토레지스트층이 이미 처리된 트랜치를 덮도록 가해진다. n형 물질은 단계 970 내지 980을 통해 교호 트랜치의 빈 세트에 증착된다. 다음에, 포토레지스트는 제거되고, 웨이퍼가 필요에 따라 연마된 후에, 금속화층은 트랜치의 상부에서 폴리실리콘 또는 다른 도전재에 접합된다. 이 공정 중에, 절연 트랜치(350)는 상술된 것처럼, 기판이 p-기판인지, n+ 기판인지에 따라 n형 물질 또는 p형 물질로 도핑된다.
이와 달리, 절연 트랜치(350)를 도핑하지 않고 빈 상태로 두거나, 절연 트랜치(350)의 벽상에 얇은 열 옥사이드층을 형성하여도 좋다. 상기 방법 중 어느 것이든 주변의 에피층에서의 회로로부터 광다이오드(300)를 적절히 절연시킬 수 있다.
이 독특하고 새로운 구성은 벌크 기판으로부터 본 발명의 광다이오드를 전기적으로 절연시키고, 이에 따라 광다이오드가 회로의 잔여 부분으로부터 주입된 기판 노이즈를 수신하는 것을 막을 수 있다. 또한, 이러한 구성은 본 발명의 광다이오드가 트랜치 아래의 캐리어를 모으는 것을 막아서, 종래 광다이오드보다 더 빠르게 된다. 또한, 상술된 바와 같이, 절연층 두께가 대상의 파장에 대해서 반사기로서 작용하도록 적절히 설계되었다면, 및/또는 다이오드의 표면이 변경되어 보다 경사진 각으로 수직 입사광의 방향을 바꾼다면, 다이오드의 반응도는 장치의 정전 용량의 증가없이도 증가될 것이다.
본 발명이 양호한 실시예로서 기술되었지만, 본 발명이 첨부된 청구항의 범위내에서 변형되어 실행될 수 있다는 것은 당업자에게는 명백하다.
Claims (27)
- 광검출용 반도체 장치로서,기판;상기 기판상에 형성되고 실리콘층과 절연층을 갖는 웨이퍼로서, 상기 절연층은 상기 실리콘층과 상기 기판 사이에 배치되는 것인 웨이퍼;상기 웨이퍼의 상기 실리콘층에 형성된 절연 트랜치 및 복수의 교호하는 p-도핑된 트랜치와 n-도핑된 트랜치; 및금속화층에 접속하기 위하여 상기 교호하는 p-도핑된 트랜치와 n-도핑된 트랜치에 형성된 폴리실리콘층을 포함하는 광검출용 반도체 장치.
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- 제1항에 있어서, 상기 기판은 실리콘을 포함하는 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 실리콘층의 두께는 약 8미크론인 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 절연 트랜치는, 상기 웨이퍼의 상기 실리콘층에 형성되고 상기 교호하는 p-도핑된 트랜치 및 n-도핑된 트랜치를 둘러싸는 p-도핑된 또는 n-도핑된 절연 트랜치를 포함하는 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 절연 트랜치의 표면 상에 성장된 실리콘 산화물층을 더 포함하는 광검출용 반도체 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 기판은 n형 기판을 포함하고,상기 절연 트랜치는 p-도핑된 트랜치를 포함하고, 소정의 전압을 수신하도록 접속되는 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 광검출용 반도체 장치는 상기 p-도핑된 트랜치 및 n-도핑된 트랜치의 장축에 평행인 방향으로 소정의 각도로 경사지고,광 빔은 상기 광검출용 반도체 장치로 보내져서, 수직 입사 보다 더 경사진 각도로 편향되는 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제1항 또는 제7항에 있어서, 입사 광 빔을 굴절시키기 위해 상기 실리콘층을 덮는 프리즘 커버를 더 포함하는 광검출용 반도체 장치.
- 제1항 또는 제7항에 있어서, 프리즘형 또는 사면체형 구성부가 입사 광 빔을 굴절시키기 위해 상기 실리콘층의 표면 상에 비등방적으로 에칭되어 형성되는 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 교호하는 p-도핑된 트랜치 및 n-도핑된 트랜치 영역으로 광을 선택적으로 반사하기 위해 상기 절연층 내에 형성되며, 신호 파장의 흡수되지 않은 광을 반사하도록 설계되어서, 용량 페널티(capacitance penalty)를 부과함이 없이 구조의 양자 효율(quantum efficiency)을 증가시키는 유전체 스택을 더 포함하는 광검출용 반도체 장치.
- 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 절연층은 광 도파관으로 작용하는 두꺼운 절연층을 포함하고,신호 파장의 광을 상기 광검출용 반도체 장치로 회절시키도록 상기 두꺼운 절연층 내에 형성되는 회절 격자를 더 포함하는 광검출용 반도체 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 실리콘층의 두께는 상기 절연 트랜치의 깊이와 동일한 것인 광검출용 반도체 장치.
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- 제7항에 있어서, 상기 절연 트랜치가 상기 광검출용 반도체 장치를 상기 기판으로부터 절연시키는 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 기판은 p형 기판을 포함하고,상기 절연 트랜치는 n-도핑된 트랜치를 포함하고, 소정의 전압을 수신하도록 접속되는 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 p-도핑된 트랜치는 p-도핑된 벽을 갖고, 상기 n-도핑된 트랜치는 n-도핑된 벽을 갖는 것인 광검출용 반도체 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 p-도핑된 트랜치는 확산된 p-형 물질을 갖고, 상기 n-도핑된 트랜치는 확산된 n-형 물질을 가지며, 상기 폴리실리콘층은 상기 트랜치의 상기 p-형 물질 및 n-형 물질 상에 형성되는 것인 광검출용 반도체 장치.
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