Brevet FR3069958A1 (20190208)

REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication (700) d'un détecteur optique de type hybride comprenant les étapes consistant à: -assembler (100) par une couche d'assemblage (11) d'une part une structure absorbante (Sabs) sensible dans une bande de longueur d'onde d'intérêt, ladite structure comprenant au moins une couche absorbante en matériau semi-conducteur III-V (AL) présentant un premier type de dopage choisi parmi n ou p, et d'autre part un circuit de lecture (ROIC) comprenant une pluralité de contacts (TLC) enterrés, le circuit de lecture étant destiné à io récupérer un signal électrique à partir des porteurs photogénérés par absorption d'une lumière par la couche semi-conductrice absorbante (AL) et, -graver (200) localement au travers de la structure absorbante, de la couche d'assemblage et du circuit de lecture jusqu'aux contacts, de manière à constituer des trous d'interconnexion (IH) électrique, 15 -déposer (300) une couche de protection (PL, PLsca, PLd, PLscna, PLscO) sur les parois des trous d'interconnexion, -réaliser (400) une zone dopée (DZ) d'un deuxième type de dopage différent du premier type de dopage par diffusion d'un dopant (Dop) dans la structure absorbante au travers de ladite couche de protection, ladite zone s'étendant 20 de manière annulaire autour desdits trous d'interconnexion (IH) de manière à constituer une diode (PhD) comprenant une jonction p-n permettant la séparation et le transport des porteurs photogénérés, -déposer (500) une couche de métallisation (ML) sur les parois des trous d'interconnexion (IH) permettant de relier électriquement la zone dopée (DZ) 25 avec le contact (TLC), de manière à réaliser une connexion électrique entre couche absorbante (AL) et circuit de lecture (ROIC).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication selon la revendication 1 comprenant en outre une étape de retrait (450) de ladite couche de protection (PLsca, PLd, PLscna) 30 après l'étape (400) de réalisation de la zone dopée et préalablement à l'étape de dépôt (500) de la couche de métallisation.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication selon la revendication 2 dans lequel la couche de protection (PLsca) est une couche comprenant un matériau semi-conducteur 18 sensiblement en accord de maille avec le ou les matériaux semi-conducteurs de la structure absorbante, et dans lequel la couche de protection présente une concentration de défauts rendant incompatible ladite couche de protection avec un fonctionnement correct de ladite diode.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3 dans lequel la méthode de dépôt de la couche de protection est une méthode d'épitaxie.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2 dans lequel la couche de protection 10 (PLd) est une couche diélectrique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2 dans lequel la couche de protection (PLscna) est une couche semi-conductrice appartenant à une famille de matériaux différente de celle du ou des matériaux de la structure absorbante, 15 ladite couche n'étant alors pas en accord de maille avec le ou les matériaux semi-conducteurs de la structure absorbante.\n<CLM>\1\tProcédé selon les revendications 5 ou 6 dans lequel la méthode de dépôt de la couche de protection est une méthode de dépôt couche monoatomique 20 par couche monoatomique (ALD).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel la couche de protection est une couche (PLscO) comprenant un matériau semi-conducteur en accord de maille avec le ou les matériaux semi-conducteurs de la structure absorbante 25 et dans lequel la couche de protection présente une concentration de défauts suffisamment faible pour être compatible avec un fonctionnement correct de la diode p-n.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel les trous 30 d'interconnexion sont cylindriques et de section carrée\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9 dans lequel les trous d'interconnexion de section carrée sont orientés horizontalement de manière à sélectionner deux plans cristallographiques prédéterminés. 35 19\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel les trous d'interconnexion sont coniques et de section carrée.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes dans s lequel la couche de protection présente une épaisseur comprise entre 1 à 50 nm.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes dans lequel le dépôt de la couche de protection est réalisé à une température io inférieure à 450 °C.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes dans lequel le dopant est le Zinc. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau III-V de la couche absorbante est l'InGaAs présentant un premier type de dopage n, la couche absorbante étant disposée entre deux couches d'encapsulation en InP également dopées type n. 20\n<CLM>\1\tDétecteur optique (30) de type hybride comprenant : -une structure absorbante (Sabs) sensible dans une bande de longueur d'onde d'intérêt, ladite structure comprenant au moins une couche absorbante en matériau semi-conducteur III-V (AL) présentant un premier type de dopage choisi parmi n ou p, et un circuit de lecture (ROIC) 25 comprenant une pluralité de contacts (TLC) enterrés, le circuit de lecture étant destiné à récupérer un signal électrique à partir des porteurs photogénérés par absorption d'une lumière par la couche semi-conductrice absorbante (AL), la structure absorbante et le circuit de lecture étant assemblés par une couche d'assemblage (11) pour former le détecteur 30 optique (30) hybride, -le détecteur comprenant en outre des trous d'interconnexion (IH) électrique traversant la structure absorbante, la couche d'assemblage (11) et le circuit de lecture (ROIC) jusqu'aux contacts (TLC), -la structure absorbante comprenant une zone dopée (DZ) d'un deuxième 35 type de dopage différent du premier type de dopage s'étendant de manière 20 annulaire autour desdits trous d'interconnexion (1H), de manière à constituer une diode (PhD) comprenant une jonction p-n permettant la séparation et le transport des porteurs photogénérés, -les parois du trou d'interconnexion en regard de la zone dopée (DZ) étant 5 recouvertes par une couche de protection (PLscO) constituée d'un matériau semi-conducteur en accord de maille avec le ou les matériaux semiconducteurs de la structure absorbante, la couche de protection étant de qualité monocristalline, -les parois de trous d'interconnexion étant en outre recouvertes d'une couche io de métallisation (ML), afin de relier électriquement la zone dopée (DZ) avec le contact (TLC), de manière à réaliser une connexion électrique entre couche absorbante (AL) et circuit de lecture (ROIC). 15