專利名稱：增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，尤指一種可讓半導(dǎo)體感光元件，可隨著入射光源強(qiáng)度，而調(diào)變輸出電壓，同時(shí)使光源多種入射角的光，經(jīng)由折射進(jìn)入感光元件中，形成感光性增強(qiáng)的半導(dǎo)體感光元件，以解決傳統(tǒng)感光元件的缺陷。亦是本發(fā)明的動(dòng)機(jī)。
半導(dǎo)體感光元件早已普遍使用于傳真機(jī)、掃描器、復(fù)印機(jī)等設(shè)備上用以掃描文件并將文件上的圖形或字跡轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，供傳輸或后續(xù)處理之用。而目前的半導(dǎo)體感光元件，主要構(gòu)造由矽基板中的P-N雜質(zhì)介面、薄氧化矽層、第一層CVD氧化矽層、第一層金屬層、第二層CVD氧化矽層、第二層金屬層、護(hù)層所構(gòu)成(如

圖1、圖2所示)，且前述的半導(dǎo)體感光元件在運(yùn)用上，存在些許的問題，影響了掃描后的圖形及字跡，這些問題是半導(dǎo)體感光元件在受光時(shí)，光源由護(hù)層入射至感光元件中，若當(dāng)光源入射角度小時(shí)，入射光源一樣可順利進(jìn)入感光元件中，但若在光源入射角度變大，光源入射經(jīng)感光元件的護(hù)層后，光源便會(huì)被遮光金屬層反射出來，使有效感光面積降低，導(dǎo)致感光元件的輸出電壓低，因而降低感光元件的靈敏度。
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件及其制造方法，本發(fā)明所提供的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件是利用聚光層，使半導(dǎo)體感光元件的入射光源在更多角度內(nèi)，都能藉聚光層折射進(jìn)入半導(dǎo)體感光元件中，而增加其感光有效面積，藉此感光元件的靈敏度得以提高。
本發(fā)明采用的聚光層材料，可為任何有機(jī)或無機(jī)材料制作，形成聚光層的厚度及入射角度不被材料所限制住。
本發(fā)明提供的一種增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件制造方法為在感光元件的護(hù)層上，鍍上一附著增強(qiáng)劑，進(jìn)行相關(guān)熱處理后，于該護(hù)層上鍍聚光層，再進(jìn)行相關(guān)熱處理后，再于聚光層上鍍上光阻之后，進(jìn)行曝光、顯影及聚光層蝕刻，再作光阻去阻及聚光層固化的相關(guān)熱處理后，即完成感光元件聚光層的制作。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案及其功效，結(jié)合附圖以實(shí)施例詳加說明如下。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1是未鍍聚光層的舊感光元件結(jié)構(gòu)照片圖。
圖2是圖1右側(cè)放大結(jié)構(gòu)照片圖。
圖3是本發(fā)明已鍍聚光層的感光元件結(jié)構(gòu)照片圖。
圖4是圖3右側(cè)放大結(jié)構(gòu)照片圖。
圖5是本發(fā)明的感光元件結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明的聚亞醯胺在不同波長(zhǎng)的折射系數(shù)(實(shí)線)與衰減系數(shù)(虛線)圖。
圖7是未鍍聚光層與已鍍聚光層的感光元件的感光輸出比較圖。
圖8是感光元件未鍍聚光層的光源小入射角示意圖。
圖9是本發(fā)明感光元件已鍍聚光層的光源小入射角示意圖。
圖10是感光元件未鍍聚光層的光源大入射角示意圖。
圖11是本發(fā)明感光元件已鍍聚光層的光源大入射角示意圖。
請(qǐng)參考圖3及圖4，為本發(fā)明的照片圖。如圖所示本發(fā)明的圖3及圖4是以電子顯微鏡所拍攝的感光元件結(jié)構(gòu)圖，為了詳細(xì)說明本發(fā)明，將圖3及圖4，以繪出的圖5所示，本發(fā)明的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，該半導(dǎo)體感光元件的結(jié)構(gòu)主要是由矽基板10中的P-N雜質(zhì)介面11，薄氣化矽層20、第一層CVD氧化矽層30、第一層金屬層40、第二層CVD氧化矽層50、第二層金屬層60、護(hù)層(Passivation)70及聚光層80所構(gòu)成，其中矽基板10內(nèi)為P型雜質(zhì)植入在N型矽基板或N型雜質(zhì)植入在P型矽基板上皆可構(gòu)成半導(dǎo)體感光元件，而該聚光層80的材料特性，為任何有機(jī)或無機(jī)材料皆可，例如聚亞醯胺(Poly-imide)，只要符合在應(yīng)用波長(zhǎng)范圍內(nèi)，如可見光范圍為400 nm～700 nm，或如紅外光范圍2μm～13μm內(nèi)，其衷減系數(shù)(Extincti-onCofficient)為+0.1～-0.1者及在應(yīng)用波長(zhǎng)范圍內(nèi)，就其選用的厚度，其穿透率(transmittance)大于50％者，均可為此聚光層80的材料，而其厚度及折射率則大于1；如圖6所示，該圖中左側(cè)為折射系數(shù)軸、右側(cè)為衰減系數(shù)軸、下方為波長(zhǎng)范圍、“實(shí)線”則為聚亞醯胺折射系數(shù)、“虛線”則為聚亞醯胺衰減系數(shù)，由圖6中截取聚亞醯胺折射系數(shù)及衰減系數(shù)的可見波長(zhǎng)的范圍400～700nm中，可以清楚看出聚亞醯胺衰減系數(shù)所顯示為+0.1～-0.1；再者，圖7所示左側(cè)為輸出電壓軸、下方為輸入光源軸、“實(shí)點(diǎn)”為未鍍聚光層80、“虛點(diǎn)”為已鍍聚光層80，圖7可以看出同樣的入射光源感光元件，有鍍聚光層80的輸出電壓便大于未鍍聚光層80的輸出電壓。因而由圖6及圖7可證明前述的聚光層80的二項(xiàng)條件的材料特性。
請(qǐng)參考圖8及圖9，是感光元件未鍍聚光層的光源入射角示意圖及本發(fā)明的感光元件已鍍聚光層的光源入射角示意圖。如圖所示在未鍍聚光層80的感光元件中，當(dāng)光源入射角度較小時(shí)，光源也可折射進(jìn)入感光元件內(nèi)；另外，在已鍍聚光層80的感光元件中，當(dāng)光源入射角度較小時(shí)，光源一樣可折射進(jìn)入感光元件中，因此可知在光源入射角度較小時(shí)，有無聚光層都不致影響輸出電壓。
請(qǐng)參考圖10及圖11，是感光元件未鍍聚光層的光源入射角示意圖及本發(fā)明的感光元件已鍍聚光層的光源入射角示意圖。如圖所示在未鍍聚光層80的感光元件中，當(dāng)光源入射角度較大時(shí)，光源便會(huì)被折射至感光元件的第二金屬層60反射出去，而不能進(jìn)入感光元件；另外，在已鍍聚光層80的感光元件中，光源入射角度較大時(shí)，光源一樣可折射進(jìn)入感光元件中，由此可知感光元件鍍上聚光層80后，無論是光源入射角度大或小，光源皆可折射進(jìn)入感光元件內(nèi)。
惟以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此即拘限本發(fā)明的保護(hù)范圍，故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化，均同理皆包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，其特征在于，該感光元件的護(hù)層上覆蓋一層聚光層，利用聚光層可有效地導(dǎo)引入射光源進(jìn)入感光元件，以提高感光元件的靈敏度及使聚光層在多角度內(nèi)可增加感光有效面積。
2.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，其特征在于，其中，該聚光層的材料可為任何有機(jī)材料。
3.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，其特征在于，其中，該聚光層的材料可為任何無機(jī)材料。
4.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，其特征在于，其中的聚光層材料，應(yīng)用波長(zhǎng)在400～700nm范圍內(nèi)衰減系數(shù)為-0.1～+0.1。
5.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，其特征在于，其中聚光層的材料，應(yīng)用波長(zhǎng)在2μm～13μm范圍內(nèi)衰減系數(shù)為-0.1～+0.1。
6.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，其特征在于，其中，聚光層的材料選用的厚度穿透率大于50％。
7.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，其特征在于，其中，聚光層的折射率則大于1。
8.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件，其特征在于，其中，其聚光層的材料可為聚亞醯胺(Polyimide)。
9.一種增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件的制造方法，其特征在于，在感光元件的護(hù)層上，鍍上一附著增強(qiáng)劑，進(jìn)行相關(guān)熱處理后，于該護(hù)層上鍍聚光層，再進(jìn)行相關(guān)熱處理后，再于聚光層上鍍上光阻之后，進(jìn)行曝光、顯影及聚光層蝕刻，再作光阻去阻及聚光層固化的相關(guān)熱處理后，即完成感光元件聚光層的制作。
全文摘要
一種增強(qiáng)半導(dǎo)體感光元件及其制造方法，其主要由矽基板10中的P-N雜質(zhì)介面11、薄氣化矽層20、第一層CVD氧化矽層30、第一層金屬層40、第二層CVD氧化矽層50、第二層金屬層60、護(hù)層70以及聚光層80構(gòu)成，其制造方法為在感光元件護(hù)層上，鍍上一附著增強(qiáng)劑，進(jìn)行相關(guān)熱處理后，于該護(hù)層上鍍聚光層，再進(jìn)行相關(guān)熱處理后，再于聚光層上鍍上光阻之后，進(jìn)行曝光、顯影及聚光層蝕刻，再作光阻去阻及聚光層固化的相關(guān)熱處理后制成。
文檔編號(hào)H01L31/052GK1124410SQ9411982
公開日1996年6月12日 申請(qǐng)日期1994年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月6日
發(fā)明者鄭盛文, 駱增進(jìn) 申請(qǐng)人:敦南科技股份有限公司