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Lichtsensor fuer Trenchtechnologien in spezieller Form

IP.com Disclosure Number: IPCOM000129031D
Published in the IP.com Journal: Volume 5 Issue 10A (2005-10-25)
Included in the Prior Art Database: 2005-Oct-25
Document File: 5 page(s) / 1M

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bislang existieren keine Lichtsensoren fuer Automotive-Trenchtechnologien. Derzeit werden Sensor und Steuerungschip getrennt produziert und vertrieben. Durch den nachfolgend beschriebenen Lichtsensor ist es moeglich, den Lichtsensor und Lichtschalter auf einem Chip zu integrieren. Ein solcher Lichtsensor wird anhand einer aktuell verwendeten Trenchtechnologie wie beispielsweise Smart5 der Infineon AG erlaeutert. Durch die Trenchtechnologie ist es moeglich, die Lichtsensoren untereinander zu isolieren und auch relativ klein auszufuehren. Dazu wird ein Lichtsensor in ein Gebiet eingebettet, welches mit einem besonders geformten Trenchring umschlossen ist. Der Vorteil dieser speziellen Ringform liegt in der optimalen Ausnutzung des vorhandenen Siliziums bei einer Anordnung als Einzelsensor oder bei der Anordnung mit vielen Zellen im Array. Die Beeinflussung der Sensorzellen untereinander ist durch den Trenchring ausgeschlossen. Kern der Idee ist: (a) Eine besondere Art, um Photozellen in Trenchtechnologien wie Smart5 herzustellen

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S

Lichtsensor fuer Trenchtechnologien in spezieller Form

Idee: Thomas Ostermann, AT-Villach

Bislang existieren keine Lichtsensoren fuer Automotive-Trenchtechnologien. Derzeit werden Sensor und Steuerungschip getrennt produziert und vertrieben. Durch den nachfolgend beschriebenen Lichtsensor ist es moeglich, den Lichtsensor und Lichtschalter auf einem Chip zu integrieren.

Ein solcher Lichtsensor wird anhand einer aktuell verwendeten Trenchtechnologie wie beispielsweise Smart5 der Infineon AG erlaeutert. Durch die Trenchtechnologie ist es moeglich, die Lichtsensoren untereinander zu isolieren und auch relativ klein auszufuehren. Dazu wird ein Lichtsensor in ein Gebiet eingebettet, welches mit einem besonders geformten Trenchring umschlossen ist. Der Vorteil dieser speziellen Ringform liegt in der optimalen Ausnutzung des vorhandenen Siliziums bei einer Anordnung als Einzelsensor oder bei der Anordnung mit vielen Zellen im Array. Die Beeinflussung der Sensorzellen untereinander ist durch den Trenchring ausgeschlossen.

Kern der Idee ist:

(a) Eine besondere Art, um Photozellen in Trenchtechnologien wie Smart5 herzustellen

In eine N-Epi wird mittels Hochenergieimplantation eine Isowell implantiert. Diese soll den Sensor zur Rueckseite schuetzen und auch den zweiten pn-Uebergang fuer den Sensor definieren. Fuer diesen zweiten pn-Uebergang gibt es in Smart5 eine weitere Ebene, die mit derselben Fototechnik wie Isowell erstellt wird, und zwar die Antipunch. Der Anschluss der "vergrabenen" Isowell wird ueber die Pdiode und CPWell-Implantationen hergestellt. Danach erfolgt die Aetzung des Trenchringes, der die Flaeche des Sensors definiert. Die Zelle sieht nun wie in Abbildung 7a aus. D.h. eine N-Wanne mit einem vergrabenen P-Gebiet, welches ueber P-Implantationen angeschlossen ist und den begrenzenden Trenchring. Fuer den ersten pn-Uebergang, der bei Lichteinstrahlung leitend wird, erfolgt nun eine p++-Implantation sowie getrennt dieselbe p++-Implantation zur Verstaerkung des Isowellanschlusses. Schliesslich wird mittels einer n++-Implantation noch die N-Wanne angeschlossen. Um zu verhindern, dass Licht in das Gebiet des Isolationsanschlusses und des Wannenanschlusses gelangt, werden die Metallkontakte als Abschirmung verwendet. Die fertige Zelle sieht wie in Abbildung 7b aus.

(b) Eine besondere Art, um Fotozellen durch Trenche gegeneinander abzuschirmen bzw. isolieren

Das Problem von herkoemmlich mittels Isolationsringen hergestellten Lichtsensoren ist, dass diese nicht 100%ig gegeneinander isolierbar sind, und wenn, dann nur durch einen sehr grossen Abstand unter den einzelnen Zellen. Dieses Problem wird durch den Einsatz der Trenchtechnologie umgangen. Durch die Verwendung des Trenches als Isolation zwischen den Zellen koennen diese sehr kompakt und dicht nebeneinander gebaut werden.

(c) Eine besondere Art fuer eine spezielle Form des Sensors fuer optimale Verdrahtungs- un...