(57)【要約】【課題】  従来の問題を解決するために、フォトダイオード層を備え、光を効率よく感知できる半導体構造を提供する【解決手段】半導体構造はベース層と、シリコン層と、フォトダイオード層と、金属層とを含む。ベース層は光が透過できる材料で製作される。シリコン層はベース層の第一表面を覆うように形成されており、フォトダイオード層はシリコン層を覆うように形成されており、金属層はフォトダイオード層を覆うように形成されている。フォトダイオード層はベース層の第二表面から入射してベース層を透過した光を感知するために用いられる。第二表面と第一表面はそれぞれベース層の両側にある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体構造であって、
光が透過できる材料で製作されるベース層と、
前記ベース層の第一表面を覆うように形成されたシリコン層と、
前記シリコン層を覆うように形成されたフォトダイオード層と、
前記フォトダイオード層を覆うように形成された金属層とを含み、
前記フォトダイオード層はベース層の第二表面から入射してベース層を透過した光を感知するために用いられ、前記第二表面は前記第一表面の反対側にある、半導体構造。
【請求項２】
前記シリコン層はベース層の第一表面にスパッタされている、請求項１に記載の半導体構造。
【請求項３】
前記材料はガラスである、請求項１に記載の半導体構造。
【請求項４】
前記半導体構造は更に、
前記ベース層の第二表面を覆うように形成された複数のマイクロレンズを含む、請求項１に記載の半導体構造。
【請求項５】
前記半導体構造は更に、
前記ベース層の第二表面を覆うように形成されたカラーフィルター層を含む、請求項１に記載の半導体構造。
【請求項６】
前記半導体構造は更に、
前記ベース層の第二表面を覆うように形成されたカラーフィルター層と、
前記カラーフィルター層を覆うように形成された複数のマイクロレンズを含む、請求項１に記載の半導体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体構造に関し、特にフォトダイオード層と、光が透過できる材料からなるベース層を備える半導体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照する。図１は従来の半導体構造１００を示す。図１に示すように、半導体構造１００はベース層１１０と、フォトダイオード層１２０と、金属層１３０を含み、金属層１３０はフォトダイオード層１２０での感光を可能にする開口１３１を備える。半導体構造１００では、ベース層１１０はシリコンで製作され、フォトダイオード層１２０はベース層１１０の表面を覆うように形成されており、金属層１３０はフォトダイオード層１２０を覆うように形成されている。ベース層１１０は透明ではないので、フォトダイオード層は金属層１３０の開口１３１を通過した光を感知する。しかし、一部の光は金属層１３０の金属線により阻まれるので、フォトダイオード層１２０は入射光を効率よく感知することができない。また、光を十分に通過させるためには大きな領域が必要なため、金属層１３０の設計は複雑である。
【特許文献１】米国特許第５９９４２０４号明細書
【特許文献２】米国特許第５７２９０３８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的のひとつは、前記問題を解決するために、フォトダイオード層を備え、光を効率よく感知できる半導体構造を提供することにある。
【０００４】
本発明のこれらの及び他の目的は種々の図面中に示された以下の好ましい実施例の詳細な記述を理解した後当業者にとって疑いなく明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例によれば、半導体構造はベース層と、シリコン層と、フォトダイオード層と、金属層とを含む。ベース層は光が透過できる材料で製作される。シリコン層はベース層の第一表面を覆うように形成されており、フォトダイオード層はシリコン層を覆うように形成されており、金属層はフォトダイオード層を覆うように形成されている。フォトダイオード層はベース層の第二表面から入射してベース層を透過した光を感知するために用いられる。第二表面は前記第一表面の反対側にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照して以下に説明する。
【実施例】
【０００７】
図２を参照する。図２は本発明の実施例１による半導体構造２００を表す説明図である。図２に示すように、半導体構造２００はベース層２１０と、シリコン層２２０と、フォトダイオード層２３０と、金属層２４０と、支持層２５０とを含む。本実施例では、ベース層２１０は光が透過できるガラスで製作される。シリコン層２２０は、ベース層２１０にフォトダイオード２３０を形成できるようにベース層２１０の第一表面にスパッタされている。金属層２４０はフォトダイオード層２３０を覆うように形成されており、支持層２５０は金属層２４０を覆うように形成されている。フォトダイオード層２３０はベース層２１０の第二表面から入射してベース層２１０を透過した光を感知するために用いられる。第二表面と第一表面はそれぞれベース層２１０の反対側にある。
【０００８】
前記半導体構造２００では、ベース層２１０はガラスで製作される。もっとも、他実施例として、ベース層２１０はその他透明または半透明の材料で製作することができる。
【０００９】
更に、従来の半導体構造１００では、フォトダイオード層１２０は金属層１３０の側から入射した光を感知するので、光を透過させるためには金属層１３０を注意深く設計しなければならない。しかし、本発明では、フォトダイオード層２３０はベース層２１０の側から入射した光を感知するので、感光を考慮せずに金属層２４０を設計することができる。したがって、金属層２４０の設計はより単純である。
【００１０】
また、前記支持層２５０はウエハープロセスに用いられ、その設置は任意である。すなわち、本発明の他実施例では、半導体構造２００の機能に影響せずに半導体構造２００から支持層２５０を除去することが可能である。
【００１１】
図３を参照する。  図３は本発明の実施例２による半導体構造３００を表す説明図である。図３に示すように、半導体構造３００はベース層３１０と、シリコン層３２０と、フォトダイオード層３３０と、金属層３４０と、支持層３５０と、カラーフィルター層３６０とを含む。本実施例では、ベース層３１０は光が透過できるガラスで製作される。シリコン層３２０は、ベース層３１０を覆うようにフォトダイオード３３０を形成できるようにベース層３１０の第一表面にスパッタされている。  金属層３４０はフォトダイオード層３３０を覆うように形成されており、支持層３５０は金属層３４０を覆うように形成されている。  更に、カラーフィルター層２６０はベース層３１０の第二表面を覆うように形成されている。第二表面と第一表面はそれぞれベース層３１０の反対側にある。なお、フォトダイオード層３３０はカラーフィルター層３６０から入射してベース層３１０を透過した光を感知するために用いられる。
【００１２】
図４を参照する。図４は本発明の実施例３による半導体構造４００を表す説明図である。図４に示すように、半導体構造４００はベース層４１０と、シリコン層４２０と、フォトダイオード層４３０と、金属層４４０と、支持層４５０と、複数のマイクロレンズ４６０とを含む。本実施例では、ベース層４１０は光が透過できるガラスで製作される。シリコン層４２０は、ベース層４１０を覆うようにフォトダイオード４３０を形成できるようにベース層４１０の第一表面にスパッタされている。金属層４４０はフォトダイオード層４３０を覆うように形成されており、支持層４５０は金属層４４０を覆うように形成されている。  更に、複数のマイクロレンズ４６０はベース層４１０の第二表面を覆うように形成されている。第二表面と第一表面はそれぞれベース層４１０の反対側にある。なお、フォトダイオード層４３０はマイクロレンズ４６０から入射してベース層４１０を透過した光を感知するために用いられる。
【００１３】
図５を参照する。図５は本発明の実施例４による半導体構造５００を表す説明図である。図５に示すように、半導体構造５００はベース層５１０と、シリコン層５２０と、フォトダイオード層５３０と、金属層５４０と、支持層５５０と、カラーフィルター層５６０と、複数のマイクロレンズ５７０とを含む。本実施例では、ベース層５１０は光が透過できるガラスで製作される。シリコン層５２０は、ベース層５１０を覆うようにフォトダイオード５３０を形成できるようにベース層５１０の第一表面にスパッタされている。金属層５４０はフォトダイオード層５３０を覆うように形成されており、支持層５５０は金属層５４０を覆うように形成されている。  更に、カラーフィルター層５６０はベース層５１０の第二表面を覆うように形成されており、複数のマイクロレンズ５７０はカラーフィルター層５６０を覆うように形成されている。第二表面と第一表面はそれぞれベース層５１０の両側にある。なお、フォトダイオード層５３０はマイクロレンズ５７０から入射してカラーフィルター層５６０とベース層５１０を透過した光を感知するために用いられる。
【００１４】
まとめていえば、本発明では、フォトダイオード層はベース層を覆うように形成されており、ベース層の他面から入射してベース層を透過した光を感知する。したがって、金属層の設計はより簡単になり、フォトダイオード層は光をより効率よく感知することができる。
【００１５】
以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の半導体構造を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例１による半導体構造を表す説明図である。
【図３】本発明の実施例２による半導体構造を表す説明図である。
【図４】本発明の実施例３による半導体構造を表す説明図である。
【図５】本発明の実施例４による半導体構造を表す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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