光敏半导体组件及形成光敏半导体组件的方法技术

本发明专利技术涉及一种光敏晶体管，其具有：作为集电极层的第一导电类型的半导体衬底（10）；位于衬底上方的第一导电类型的低掺杂层（11），该层具有不同厚度的区域；位于低掺杂层（11）的至少部分区域上方的第二导电类型的半导体基极层（12）；以及位于基极层（12）的至少部分上方的第一导电类型的射极层（13），但射极层不在基极层（12）的特定部分的至少部分上方，所称特定部分位于低掺杂层（11）的较薄区域上方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光敏半导体组件及形成光敏半导体组件的方法
本专利技术涉及光敏半导体组件和形成光敏半导体组件的方法。本专利技术尤其涉及用于环境光检测的光电晶体管。此类组件用于，例如，使有源光学显示器的亮度适配于环境光的状况，换言之，举例而言，根据环境光来控制车辆或移动数字设备中的显示器的背光的亮度。
技术介绍
因此环境光晶体管产生适配的输出，其应当具有与显示器的可感知主动效果一致的光谱灵敏度，也就是说，一方面是指环境照明的光谱范围，另一方面是指通过波长表示的人眼视觉范围。人眼通常对大约400nm至800nm之间的波长敏感。波长短于400nm的是紫外（UV）光；波长长于800nm的是红外（IR）光。眼睛通常不能察觉到UV和IR辐射。通常，光学传感器不能充分满足环境光检测的需要。如果考虑在较大光谱范围内的灵敏度，则在长波长（700nm至800nm，“红色”）范围内的灵敏度常常相对很高，而在短波长（400nm至500nm，“蓝色”）范围内的灵敏度相对很低。图9示出了使环境光传感器适配于环境光检测的要求的一种已知设计。图中示出了层状半导体设计的横截面。半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成光敏半导体组件的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n提供作为集电极层的第一导电类型的半导体衬底（10），/n在衬底上形成第一导电类型的低掺杂层（11），/n在其中或其上形成第二导电类型的半导体基极层（12），/n在其中或其上形成第一导电类型的射极层（13），使得基极层区域的部分（12-1）不会被射极层（13）覆盖，/n其中，低掺杂层（11）和/或半导体基极层（12）形成为不同厚度的区域，并且射极层（13）形成在低掺杂层（11）和/或半导体基极层（12）具有最大厚度的区域中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 DE 102018107611.81.一种形成光敏半导体组件的方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供作为集电极层的第一导电类型的半导体衬底（10），
在衬底上形成第一导电类型的低掺杂层（11），
在其中或其上形成第二导电类型的半导体基极层（12），
在其中或其上形成第一导电类型的射极层（13），使得基极层区域的部分（12-1）不会被射极层（13）覆盖，
其中，低掺杂层（11）和/或半导体基极层（12）形成为不同厚度的区域，并且射极层（13）形成在低掺杂层（11）和/或半导体基极层（12）具有最大厚度的区域中。


2.一种形成光敏半导体组件的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）提供作为集电极层的第一导电类型的半导体衬底（10）；
b）形成第一导电类型的低掺杂层（11），其中
低掺杂层（11）的第一区域（11-1）具有第一厚度（t1），形成在衬底表面的第一区域（10-1）之上或之内，第一厚度（t1）小于第一阈值（th1），
低掺杂层（11）的第二区域（11-2）具有第二厚度（t2），形成在衬底表面的第二区域（10-2）之上或之内，第二厚度（t2）高于第二阈值（th2），第二阈值（th2）高于第一阈值（th1），
其中，衬底表面的第一区域（10-1）和第二区域（10-2）在衬底表面之上或之内彼此相邻，或者他们之间包括在衬底表面之上或之内的过渡区域（10-3），在该过渡区域（10-3）之上或之内形成了低掺杂层（11）的过渡区域（11-3），并且
低掺杂层（11）中的掺杂浓度（n-）被设置为小于衬底（10）的掺杂浓度（n+）；
c）在低掺杂层（11）之上或之内形成第二导电类型的半导体基极层，其具有位于低掺杂层（11）的第一区域（11-1）的至少部分之上的第一基极层区域，具有位于低掺杂层（11）的第二区域（11-2）的至少部分之上的第二基极层区域（12-2），以及可选地具有位于低掺杂层（11）的过渡区域（11-3）的至少部分之上的过渡基极层区域（12-3）；
d）在第二基极层区域（12-2）之上或之内形成第一导电类型的射极层（13），使得第一基极层区域（12-1）的至少部分不会被射极层（13）覆盖。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，低掺杂半导体层（11）的第一区域（11-1）和第二区域（11-2）采用如下方式制造：
a）首先将具有更低掺杂程度（n-）的第一半导体层（11a）施加到半导体衬底（10），优选地，采用外延的方式；
b）然后，第一半导体层（11a）在衬底表面的第一区域（10-1）上被进一步掺杂，优选地，达到或者高于或者低于衬底（10）的掺杂程度（n+）；
c）然后将具有更低掺杂程度（n-）的第二半导体层（11b）施加到第一半导体层（11a），优选地，采用外延的方式。


4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，低掺杂半导体层（11）的第一区域（11-1）和第二区域（11-2）采用如下方式制造：
a）首先，将具有更低掺杂程度（n-）的第一半导体层（11a）施加到半导体衬底（10），优选地，采用外延的方式；
b）然后，在衬底表面的第二区域（10-2）上将第二半导体层（11d）施加到第一半导体层（11c），并且此施加不在衬底表面的第一区域（10-1）上进行。


5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，低掺杂半导体层（11）的第一区域（11-1）和第二区域（11-2）采用如下方式制造：
a）首先，将具有更低掺杂程度（n-）的半导体层（11e）施加到半导体衬底（10），优选地，采用外延的方式，该层具有低掺杂半导体层（11）的第二区域（11-2）的厚度；
b）然后，去除衬底表面的第一区域（10-1）上的半导体层（11e），优选地，采用蚀刻的方式，直到低掺杂半导体层（11）的第一区域（11-2）的厚度（t1）被达成。


6.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，
a）低掺杂层（11）在衬底（10）上被形成为均匀的厚度或者非均匀的厚度；
b）基极层（12）被扩散到低掺杂层（11）中，直至在低掺杂层（11）的部分区域中达到第一最终厚度（t7），可选地是在其较厚的区域中；
c）然后基极层（12）被扩散到低掺杂层（11）中，直至在低掺杂层（11）的相邻的区域中达到第二最终厚度（t3），其小于第一最终厚度（t7）；
d）然后射极层（13）被形成在基极层（12）的较厚的区域之内或之上。


7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
a）衬底（10）被形成为具有更高活动性和/或更高浓度的掺杂物质（71，72）的区域；
b）低掺杂层（11）被形成在衬底（10）上，使得掺杂物质从衬底（10）的具有更高活动性和/或更高浓度的掺杂物质（72）的区域扩散到更低掺杂层（11）的相邻的区域（10a）中；
c）第二导电类型的半导体基极层（12）被形成在低掺杂层（11）之内或之上；
d）第一导电类型的射极层（13）被形成在其中或其上，使得基极层区域的部分（12-1）不会被射极层（13）覆盖，其中，射极层（13）形成在低掺杂层（11）和/或半导体基极层（12）具有最大厚度的区域中。


8.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，第一阈值（th1）被设置为7µm或5µm或4µm或3µm或2µm，低掺杂层（11）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼纽尔·施密特，
申请(专利权)人：威世半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE