[发明专利]光子器件及其形成方法和成像器件在审
| 申请号： | 202011294865.5 | 申请日： | 2020-11-18 |
| 公开（公告）号： | CN113206165A | 公开（公告）日： | 2021-08-03 |
| 发明（设计）人： | 洪蔡豪;刘陶承;陈盈薰 | 申请（专利权）人： | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L31/101 | 分类号： | H01L31/101;H01L31/0216;H01L31/18;H01L27/146 |
| 代理公司： | 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 | 代理人： | 章社杲;李伟 |
| 地址： | 中国台*** | 国省代码： | 台湾;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 光子 器件 及其 形成 方法 成像 | ||
1.一种光子器件，包括：
衬底，具有第一表面和从所述第一表面至第二表面延伸至所述衬底中的腔；
半导体层，位于所述衬底的所述腔中的所述第二表面上；以及
覆盖层，位于所述半导体层上，
其中，所述半导体层配置为接收穿过所述衬底的入射辐射，并且在所述半导体层和所述覆盖层之间的界面处全内反射所述辐射。
2.根据权利要求1所述的光子器件，其中，所述半导体层具有第一折射率，并且所述覆盖层具有小于所述第一折射率的第二折射率。
3.根据权利要求2所述的光子器件，其中，所述第一折射率在从2至6的范围内，并且所述第二折射率在从0至2的范围内。
4.根据权利要求1所述的光子器件，其中，所述半导体层包括锗、硅锗或任何III-V族半导体材料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的光子器件，其中，所述覆盖层包括氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiON)或氮化硅(SiN)中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光子器件，还包括：侧壁间隔件，位于所述腔的侧面和所述半导体层的侧面之间。
7.根据权利要求6所述的光子器件，其中，所述侧壁间隔件由与所述覆盖层相同的材料形成。
8.根据权利要求1所述的光子器件，还包括：介电层，位于所述衬底的所述第一表面和所述覆盖层之间。
9.一种形成光子器件的方法，包括：
在衬底中形成腔，所述腔从第一表面至第二表面延伸至所述衬底中；
在所述腔中的所述衬底的侧壁上形成侧壁间隔件；以及
在所述衬底的所述腔中的所述第二表面上形成半导体层，所述半导体层邻接所述腔中的所述侧壁间隔件。
10.一种成像器件，包括：
第一衬底，具有第一表面和从所述第一表面延伸至所述第一衬底中的多个腔；
光电探测器的阵列，形成在所述第一衬底的多个腔中，所述光电探测器中的每个包括：
半导体层，位于所述衬底的所述腔中的所述第二表面上；以及
覆盖层，位于所述半导体层上，其中，所述半导体层配置为接收穿过所述第一衬底的入射辐射并且在所述半导体层和所述覆盖层之间的界面处全内反射所述辐射；以及
电子电路，电耦接至所述光电探测器的阵列，并且配置为响应于接收所述入射辐射而接收和处理由所述光电探测器的阵列生成的电信号。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的，例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的，一个或多个电光源，如场致发光光源在结构上相连的，并与其电光源在电气上或光学上相耦合的
