DE10129334A1 - Lichtempfangsanordnung, Verfahren zur Herstellung der Anordnung, und die Anordnung verwendender optischer Encoder - Google Patents
Lichtempfangsanordnung, Verfahren zur Herstellung der Anordnung, und die Anordnung verwendender optischer EncoderInfo
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Abstract
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichtempfangsanordnung mit ausgezeichneten Elementeigenschaften und ohne Kurzschlußfehler zwischen benachbarten Lichtempfangselementen zu schaffen sowie eine Verfahren zur Herstellung solch einer Lichtempfangsanordnung mit hoher Ausbeute zu schaffen. Auf einem transparenten Substrat (31) werden eine transparente Elektrode (32) und eine p-leitende amorphe Siliciumschicht (33) ausgebildet. Eine Isolierschicht (41) wird darauf zur Bildung eines Grabens (42) ausgebildet. In dem Graben (42) werden eine i-leitende amorphe Siliciumschicht (34), eine n-leitende amorphe Siliciumschicht (35) und eine n-seitige Elektrode (36) der Reihe nach zur Bildung der Lichtempfangsanordnung vergraben.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtempfangsanordnung, die bei einem optischen Encoder
einsetzbar ist, und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Ein kleiner optischer Encoder kann einen Sensorkopf enthalten, der von einer Anordnung von
Lichtempfangselementen Gebrauch macht, die zugleich als Indexgitter dienen. Diese Lichtemp
fangsanordnung kann vierphasige Versatzsignale liefern, wenn vier Lichtempfangselemente in
einem Satz angeordnet sind mit einem Rastermaß von (2n-1)λ/4, wobei λ das Rastermaß von
Skalengittern ist und n eine positive ganze Zahl ist.
Eine derartige Lichtempfangsanordnung kann aus Fotodioden hergestellt werden, die in einem
einkristallinen Siliciumsubstrat ausgebildet sind. Dabei ist jedoch das Übersprechen zwischen über
das Substrat aneinander angrenzenden Lichtempfangselementen umso größer, je kleiner das
Rastermaß der Anordnung der Lichtempfangselemente ist. Zur Herstellung einer Lichtempfangs
anordnung ohne solch ein Übersprechen ist es wünschenswert, Fotodioden unter Verwendung
von amorphem Silicium auf einem isolierenden Substrat derart auszubilden, daß die einzelnen
Fotodioden voneinander isoliert sind. Eine Anordnung von PIN-Fotodioden erhält man, wenn man
auf dem isolierenden Substrat p-, i- und n-leitendes amorphes Silicium aufeinanderschichtet und
anschließend ätzt.
Wenn der Zwischenraum zwischen PDs (Fotodioden) nicht mehr als 4 µm oder noch weniger
beträgt, dann führt das Verfahren der Herstellung einer PD-Anordnung durch Ätzen von amor
phen Siliciumschichten zu einer Vergrößerung des Seitenverhältnisses, führt leicht zu Ätzrück
ständen und bewirkt Kurzschlußfehler zwischen benachbarten PDs. Ein Trockenätzverfahren,
etwa ein Plasmaätzverfahren, kann für das feine Ätzen von amorphem Silicium eingesetzt
werden. Dieses Ätzverfahren fügt PDs oft Schäden zu und diffundiert Verunreinigungen von den
Seitenwänden in die PDs. Aus diesen Gründen läßt sich mit dem herkömmlichen Verfahren weder
eine gute PD-Eigenschaft noch eine hohe Ausbeute erzielen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichtempfangsanordnung mit hervorragender
Elementeigenschaft und ohne Kurzschlußfehler zwischen benachbarten Lichtempfangselementen
zu schaffen, sowie ein Verfahren zur Herstellung solch einer Lichtempfangsanordnung mit hoher
Ausbeute zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Lichtempfangsanordnung bereit, die umfaßt: ein Substrat;
eine auf dem Substrat ausgebildete Isolierschicht, in der zum Vergraben von Elementen eine
Mehrzahl von Gräben ausgebildet ist; eine Mehrzahl von Lichtempfangselementen, die aus
Halbleiterschichten gebildet sind, die in den einzelnen Gräben der Isolierschicht vergraben sind;
und eine Ausgangssignalleitung, die unter Zwischenlage eines Zwischenschichtisolators auf der
Mehrzahl der Lichtempfangselemente ausgebildet ist.
Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren der Herstellung einer Lichtempfangsanordnung bereit,
das die Schritte umfaßt: Bereitstellen eines Substrats; Ausbilden einer Isolierschicht auf dem
Substrat; Ausbilden einer Mehrzahl von Gräben in der Isolierschicht; Ausbilden einer Mehrzahl
von Lichtempfangselementen aus Halbleiterschichten, die in jedem der Gräben der Isolierschicht
vergraben werden; und Ausbilden einer Ausgangssignalleitung auf der Mehrzahl von Lichtemp
fangselementen unter Zwischenlage eines Zwischenschichtisolators.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Lichtempfangsanordnung aus den Halbleiterschichten
gebildet, die in den Gräben in der Isolierschicht auf dem Substrat vergraben sind. Daher können
benachbarte Lichtempfangselemente in der Anordnung zuverlässig voneinander isoliert werden
ohne das Problem, daß ein Kurzschlußfehler zwischen ihnen verursacht wird. Demzufolge kann
eine Anordnung von Lichtempfangselementen mit einem feinen Rastermaß mit ausgezeichneter
Elementeigenschaft und hoher Ausbeute erhalten werden.
Bei einer Ausführungsform kann das Substrat ein transparentes Substrat sein. Außerdem kann
die Lichtempfangsanordnung ferner eine transparente Elektrode aufweisen, die zwischen dem
transparenten Substrat und der Isolierschicht gebildet ist und als eine untere Elektrode gemein
sam für die Mehrzahl von Lichtempfangselementen dient. Bei dieser Lichtempfangsanordnung
dient die Rückseite des Substrats als Lichtempfangsfläche. Wenn die Lichtempfangselemente
obere Elektroden aufweisen, die jeweils aus einer transparenten Elektrode bestehen, dann können
die oberen Elektroden dazu eingesetzt werden, Licht von oben zu empfangen. Bei dieser Licht
empfangsanordnung braucht das Substrat nicht transparent zu sein, und die untere Elektrode
kann eine metallische Elektrode sein.
Vorzugsweise kann die Mehrzahl der Lichtempfangselemente obere Elektroden aufweisen, die
jeweils mit dem Graben selbst ausgerichtet und in diesem vergraben sind. Dies kann Kurzschluß
fehler zwischen Lichtempfangselementen verhindern, und zwar im Gegensatz zu dem Fall, wo die
oberen Elektroden zum Zweck der Musterbildung geätzt werden.
Bei einer Ausführungsform kann es sich bei dem Lichtempfangselement um eine PIN- oder eine
PN-Fotodiode (PD) handeln. In diesem Fall können die p-leitenden Schichten der Mehrzahl von
PDs als eine einzige und gemeinsame p-leitende Schicht kontinuierlich auf der gemeinsamen
unteren Elektrode ausgebildet werden. Eine i-leitende Schicht und eine n-leitende Schicht werden
in jedem Graben ausgebildet und vergraben.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner einen optischen Encoder bereit, der eine Skala aufweist,
auf dem optische Gitter (Gitterlinien) längs einer Meßachse ausgebildet sind; und einen Sensor
kopf, der eine Lichtempfangsanordnung zur Erfassung von Verschiebungen der Skala zur
Lieferung einer Mehrzahl von Verschiebungssignalen mit unterschiedlichen Phasen aufweist. Die
Lichtempfangsanordnung enthält ein Substrat; eine untere Elektrode, die auf dem Substrat
ausgebildet ist; eine auf dem Substrat ausgebildete Isolierschicht, in der zum Vergraben von
Elementen eine Mehrzahl von Gräben ausgebildet ist; eine Mehrzahl von Lichtempfangselemen
ten, die aus Halbleiterschichten gebildet sind, die in jedem der Gräben der Isolierschicht vergra
ben sind, wobei die Mehrzahl von Lichtempfangselementen je eine darauf ausgebildete obere
Elektrode aufweist; und eine Ausgangssignalleitung, die unter Zwischenlage eines Zwischen
schichtisolators auf der Mehrzahl von Lichtempfangselementen ausgebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein optischer Encoder hoher Leistungsfähigkeit mit einer
feinen Skalenteilung erhalten werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung ihrer
bevorzugten Ausführungsformen.
Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung
im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine Anordnung eines optischen Reflexions-Encoders zeigt, der eine Lichtempfangsan
ordnung der vorliegenden Erfindung verwendet,
Fig. 2 eine Anordnung eines optischen Transmissionsencoders zeigt, der eine Lichtempfangs
anordnung der vorliegenden Erfindung verwendet,
Fig. 3A eine Draufsicht auf eine Anordnung einer Lichtempfangsanordnung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 3B eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A' in Fig. 3A ist,
Fig. 4 bis 14 Querschnittsansichten sind, die Verfahrensschritte der Herstellung der Licht
empfangsanordnung zeigen; und
Fig. 15 eine Querschnittsansicht einer anderen Lichtempfangsanordnung ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezug
nahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Anordnungen optischer Encoder, die eine Lichtempfangsanordnung
der vorliegenden Erfindung einsetzen. Fig. 1 zeigt einen optischen Reflexionsencoder, und Fig. 2
zeigt einen optischen Transmissionsencoder. Die optischen Encoder weisen beide eine Skala 1
mit optischen Gittern bzw. Gitterlinien 11 auf, die darauf mit einem bestimmten Rastermaß λ
längs einer Meßachse x ausgebildet sind, sowie einen Sensorkopf 2, der der Skala 1 gegenüber
liegt und relativ zu ihr beweglich ist, um die optischen Gitterlinien zu lesen.
Der Sensorkopf 2 enthält eine Lichtquelle, etwa eine LED 21, Indexgitter 22 zur Modulation einer
Lichtausgabe von der Lichtquelle zur Bestrahlung der Skala 1 und eine Lichtempfangsanordnung
3 zum Empfang von Licht von der Skala 1. Die Lichtempfangsanordnung 3 enthält PIN- (oder PN-)
-Fotodioden (PD) aus amorphem Silicium, die auf einem transparenten Substrat 31 aufgereiht
sind. Die PDs sind auf der Fläche des transparenten Substrats 31 ausgebildet, die der der Skala 1
zugewandten Fläche entgegengesetzt ist. Somit erfaßt die Lichtempfangsanordnung 3 Licht,
welches durch das transparente Substrat 31 eintritt.
Die Fig. 3A bis 3B sind eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Lichtempfangsanordnung 3
bzw. eine Querschnittsansicht derselben längs einer Linie A-A'. Das transparente Substrat 31 ist
beispielsweise ein Glassubstrat. Auf dem transparenten Substrat 31 ist eine transparente
Elektrode 32 ausgebildet, die als eine untere Elektrode (p-seitige Elektrode) gemeinsam für die
Lichtempfangsanordnung 3 dient. Auf der transparenten Elektrode 32 ist eine p-leitende amorphe
Siliciumschicht 33 (nachfolgend einfach als p-Schicht bezeichnet) ausgebildet, die als eine
Anodenschicht gemeinsam für die Lichtempfangsanordnung 3 dient. Die transparente Elektrode
32 umfaßt einen Film aus einem transparenten leitenden Material ausgewählt unter ITO, SnO2,
ZnO und dergleichen.
Eine Isolierschicht 41 ist auf der p-Schicht 33 über dem Substrat ausgebildet. Die Isolierschicht
41 besitzt schmale, lange, rechteckförmige Gräben 42, die in ihr mit einem bestimmten Raster
maß von beispielsweise 3λ/4 ausgebildet sind, wobei λ die Skalenteilung ist. Jeder Graben 42
wird dazu verwendet, eine PD zu vergraben. Ein Teil der tatsächlich in einem jeweiligen Graben
42 angeordneten PD enthält eine i-leitende amorphe Siliciumschicht 34 (nachfolgend einfach
i-Schicht bezeichnet). Der Teil enthält außerdem eine n-leitende amorphe Siliciumschicht 35
(nachfolgend einfach als n-Schicht bezeichnet) als eine Kathodenschicht, die auf die i-Schicht 34
geschichtet ist, sowie eine obere Elektrode (n-seitige) Elektrode 36, die die n-Schicht 35
kontaktiert. Somit ist jede PD in dem Graben 42 selbst ausgerichtet, und zwar von einer
fotoelektrischen Wandlerschicht bis zu einer oberen Elektrode, und ist in dem jeweiligen Graben
42 vergraben und ausgebildet.
Ein Zwischenschichtisolator 51 ist auf der Isolierschicht 41 ausgebildet, die die darin vergrabenen
PDs enthält. Ausgangssignalleitungen 42 sind auf dem Zwischenschichtisolator 51 ausgebildet
und mit der n-seitigen Elektrode jeder PD verbunden. Vier Signalleitungen 42 sind zum Erhalt von
vierphasigen Ausgangssignalen mit den Phasen A, BB, AB und B vorgesehen, wie in Fig. 3A
gezeigt. Sie kontaktieren die n-seitige Elektrode 36 entsprechender PDs über Kontaktlöcher 54.
Verfahrensschritte zur Herstellung der Lichtempfangsanordnung 3 werden unter Verwendung der
Querschnitte der Fig. 4 bis 14 beschrieben, die dem Querschnitt von Fig. 3B entsprechen. Als
erstes wird, wie in Fig. 4 gezeigt die transparente Elektrode 32 über der gesamten Fläche des
transparenten Substrats 31 ausgebildet, wonach über der transparenten Elektrode 32 die
p-Schicht 33 ausgebildet wird. Anschließend wird darauf gemäß Darstellung in Fig. 5 die Isolier
schicht 41 abgeschieden. Die Isolierschicht 41 hat einen speziellen Schichtaufbau mit einem
dicken Film 41a aus Siliciumoxid (SiO2), der durch CVD gebildet wird, und einen dünnen Film 41b
aus Siliciumnitrid (Si3N4), der durch Plasma-CVD gebildet wird.
Als nächstes werden gemäß Darstellung in Fig. 6 die Gräben 42 in der Isolierschicht 41 ausgebil
det. Genauer gesagt wird durch Lithographie ein Resistmuster hergestellt, dann die Siliciumnitrid
schicht 41b durch RIE geätzt und die Siliciumoxidschicht 41a durch REI unter Verwendung eines
anderen Gases geätzt. Wenn dabei ein bedingt großes selektives Ätzverhältnis gegenüber
Siliciumnitrid eingesetzt wird, wenn das Siliciumoxid 41a geätzt wird, dient das Siliciumnitrid 41b
als Ätzmaske. Als Folge kann das dicke Siliciumoxid 41a zur Bildung der Gräben 42 mit vertikalen
Seitenwänden geätzt werden.
Danach wird gemäß Darstellung in Fig. 7 darauf die i-Schicht 34 abgeschieden. Die i-Schicht 34
wird dann einer Planarisierung durch CMP (chemisch-mechanisches Polieren) ausgesetzt, um in
den Gräben 42 vergraben zu werden, wie in Fig. 8 gezeigt. Weiterhin wird die i-Schicht 34 einer
Ausnehmungsätzung durch Trocken- oder Naßätzen unterzogen, um eine bestimmte Ausneh
mungsstufe über der i-Schicht 34 herzustellen, die in dem Trench 42 vergraben ist, wie in Fig. 9
gezeigt.
Anschließend wird die n-Schicht 35 darauf abgeschieden, wie in Fig. 10 gezeigt. Die n-Schicht
35 wird dann einer CMP-Planarisierung und einer Ausnehmungsätzung unterzogen, um eine
n-Schicht 35 zu erhalten, die in den Gräben 42 bis hinauf zu einer bestimmten Ausnehmungsstufe
vergraben ist, wie in Fig. 11 gezeigt.
Dann wird gemäß Darstellung in Fig. 12 die n-seitige Elektrode (metallische Elektrode) 36 in den
Gräben 42 vergraben und so ausgebildet, daß sie die jeweils benachbarte n-Schicht 35 kontak
tiert. Dieser Prozeß des Vergrabens der n-seitigen Elektrode 36 wird ebenfalls durch Abscheiden
und Planarisieren eines Metallfilms ausgeführt.
Als nächstes wird, wie in Fig. 13 gezeigt, der Zwischenschichtisolator 51 durch CVD abgeschie
den. Bei dieser Ausführungsform weist der Zwischenschichtisolator 51 zur Bildung von Kontakten
der Signalleitungen mit PDs durch die Doppel-DAMASCENE-Technologie einen Stapelaufbau
bestehend aus Schichten aus Siliciumoxid 51a, Siliciumnitrid 51b und Siliciumoxid 51c auf.
Für den Stapel-Zwischenschichtisolator 51 wird gemäß Darstellung in Fig. 14 eine Nut 53 zum
Vergraben einer Leitung und eines Kontaktlochs 54 ausgebildet. Ein Metall wird in der Nut 53
und im Kontaktloch 54 vergraben, um die Ausgangssignalleitung 52 zu bilden, wie sie in Fig. 3B
gezeigt ist. Die Ausgangssignalleitung 52 kann bedarfsweise mit einem Passivierungsfilm bedeckt
werden.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Lichtempfangsanordnung aus
amorphem Silicium hergestellt werden, wobei jedoch die einzelnen Lichtempfangselemente
zuverlässig voneinander isoliert sind. Lediglich das Ausnehmungsätzen wird eingesetzt, um die
Oberfläche des amorphem Siliciums leicht zu entfernen, nachdem es in den Gräben vergraben
wurde. Ein Naßätzen kann zum Ausnehmungsätzen eingesetzt werden, um die dem amorphen
Silicium zugefügten Schäden zu verringern. Somit kann eine Anordnung oder Matrix von
Lichtempfangselementen mit einem kleinen Rastermaß hergestellt werden, die ausgezeichnete
Eigenschaft aufweist und beispielsweise frei von Übersprechen ist.
Es ist bei der vorliegenden Erfindung besonders wichtig, daß ein Teil eines Lichtempfangsele
ments von einer fotoelektrischen Wandlerschicht bis zur n-leitenden Schicht 35 und der
n-seitigen Elektrode 36 zur Lieferung von Ausgangssignalen unterschiedlicher Phasen in dem
Graben 42 vergraben ist, um eine zuverlässige Isolation von anderen Lichtempfangselementen zu
bewirken. Dieser Aufbau kann Übersprechen verhindern, das anderenfalls unter den Ausgangs
signalen verschiedener Phasen auftritt.
Solch eine Lichtempfangsanordnung kann zum Aufbau eines optischen Encoders mit hoher
Leistungsfähigkeit eingesetzt werden. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, liegt die Lichtempfangs
anordnung 3 im Sensorkopf 2 nicht direkt der Skala 1 gegenüber, so daß das Problem einer
Beschädigung von Verunreinigung durch Kontakt mit der Skala 1 nicht besteht.
Bei der obigen Ausführungsform ist das Substrat ein transparentes Substrat und die Lichtemp
fangsanordnung so aufgebaut, daß sie Licht durch das Substrat empfängt. Statt dessen kann die
Lichtempfangsanordnung auch so aufgebaut sein, daß sie Licht von oberhalb der Lichtempfangs
elemente empfängt, die in den Gräben in einer Isolierschicht ausgebildet sind.
Fig. 15 zeigt einen Querschnittsaufbau, der Fig. 3B entspricht, einer Lichtempfangsanordnung 3a
entsprechend solch einer Ausführungsform. Das Substrat 31a braucht im Gegensatz zum Fall von
Fig. 3B nicht transparent zu sein. Eine metallische Elektrode wird als untere Elektrode 32a
gemeinsam für die PDs eingesetzt. Auf der anderen Seite wird eine transparente Elektrode als
obere Elektrode 36a für die einzelnen PDs verwendet. Die Verfahrensschritte sind die gleichen
wie bei der vorherigen Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Signalleitung zum Anschluß an die einzelnen oberen
Elektroden 36a in Fig. 15 weggelassen. Sie kann jedoch eine Kante der oberen Elektrode 36a
kontaktieren und von dort, soweit möglich, ohne die Oberfläche der PD zu bedecken, gezogen
sein. Die Lichtempfangsanordnung dieser Ausführungsform ist in ähnlicher Weise anwendbar bei
einem optischen Encoder, wobei jedoch im Gegensatz zu den Fig. 1 und 2 die Fläche, auf der
die PDs ausgebildet sind, der Skala zugewandt sein muß.
Die vorliegende Erfindung ist nicht beabsichtigt, auf die obigen Ausführungsformen beschränkt zu
sein. Beispielsweise können auch andere fotoelektrisch wandelnde Halbleiter wie ZnSe und CdSe
eingesetzt werden, obwohl bei den obigen Ausführungsformen amorphes Silicium für die
Halbleiterschichten eingesetzt wird.
Außerdem kann anders als die p-Schicht bei den obigen Ausführungsformen, die gemeinsam für
alle PDs verwendet wird, eine p-Schicht gesondert in jedem Graben vergraben werden. Weiterhin
wird bei den obigen Ausführungsformen zur Bildung einer PD eine Stapelreihenfolge von p-, i- und
n-Schichten eingesetzt, obwohl diese Reihenfolge umgekehrt werden kann. In diesem Fall wären
Ausgangssignalleitungen unterhalb der Isolierschicht 41 zu bilden.
Eine Planarisierung kann durch Ätzen wie Trockenätzen oder Naßätzen ausgeführt werden,
während sie bei den obigen Ausführungsformen durch CMP durchgeführt wird. In Fig. 1 wird ein
Lichtstrahl schräg in die Skala 1 eingeleitet, obwohl ein Reflexionsencoder mit Vertikaleintritt
geschaffen werden kann, wenn das PD-Substrat 31 zugleich als Indexgitter 22 dient.
Wie aus dem Voranstehenden ersichtlich, wird gemäß der vorliegenden Erfindung jedes Lichtemp
fangselement in einer Anordnung aus Lichtempfangselementen durch Vergraben von Halbleiter
schichten in einem Graben hergestellt, der in einer Isolierschicht auf einem Substrat ausgebildet
wird. Daher sind benachbarte Lichtempfangselemente der Anordnung zuverlässig voneinander
isoliert. Demzufolge kann eine Anordnung von Lichtempfangselementen geschaffen werden, die
nicht an Kurzschlußfehlern leidet, ausgezeichnete Elementeigenschaften aufweist und ein feines
Raster und eine hohe Ausbeute besitzt.
Nachdem Ausführungsformen entsprechend der Erfindung beschrieben wurden, ergeben sich für
Fachleute andere Ausführungsformen und Variationen im Rahmen der Erfindung. Daher sollte die
Erfindung nicht als auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt angesehen werden,
sondern vielmehr als lediglich durch den Geist und den Rahmen der anhängenden Ansprüche
begrenzt.
Claims (14)
1. Lichtempfangsanordnung, umfassend:
ein Substrat,
eine auf dem Substrat ausgebildete Isolierschicht, die eine Mehrzahl von darin ausgebil deten Gräben zum Vergraben von Elementen aufweist,
eine Mehrzahl von Lichtempfangselementen, die aus Halbleiterschichten gebildet sind, die in jedem der Gräben der Isolierschicht vergraben sind, und
eine Ausgangssignalleitung, die auf der Mehrzahl der Lichtempfangselemente unter Zwischenlage eines Zwischensichtisolators ausgebildet ist.
ein Substrat,
eine auf dem Substrat ausgebildete Isolierschicht, die eine Mehrzahl von darin ausgebil deten Gräben zum Vergraben von Elementen aufweist,
eine Mehrzahl von Lichtempfangselementen, die aus Halbleiterschichten gebildet sind, die in jedem der Gräben der Isolierschicht vergraben sind, und
eine Ausgangssignalleitung, die auf der Mehrzahl der Lichtempfangselemente unter Zwischenlage eines Zwischensichtisolators ausgebildet ist.
2. Lichtempfangsanordnung nach Anspruch 1, bei dem das Substrat ein transparentes
Substrat ist und die Anordnung ferner eine transparente Elektrode aufweist, die zwischen dem
transparenten Substrat und der Isolierschicht ausgebildet ist und als eine untere Elektrode
gemeinsam für die Mehrzahl der Lichtempfangselemente dient, wobei die Rückseite des Substrats
für den Empfang von Licht verwendet wird.
3. Lichtempfangsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Mehrzahl der Lichtempfangs
elemente obere Elektroden aufweist, die jeweils aus einer transparenten Elektrode bestehen, und
bei der die oberen Elektroden dazu eingesetzt werden, Licht von oben zu empfangen.
4. Lichtempfangsanordnung nach Anspruch 3, bei der die Mehrzahl von Lichtempfangs
elementen obere Elektroden aufweist, die mit dem jeweiligen Graben selbst ausgerichtet und in
ihm vergraben sind.
5. Lichtempfangsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Mehrzahl von Lichtempfangs
elementen eine Mehrzahl von Fotodioden umfaßt.
6. Lichtempfangsanordnung nach Anspruch 5, bei der die Mehrzahl von Fotodioden eine
p-leitende Schicht und eine n-leitende Schicht aufweist, wobei die p-leitende Schicht kontinuier
lich auf einer unteren Elektrode ausgebildet ist, die kontinuierlich über dem Substrat ausgebildet
ist, und die n-Schicht im jeweiligen Graben vergraben und ausgebildet ist.
7. Optischer Encoder umfassend:
eine Skala mit darauf längs einer Meßachse ausgebildeten optischen Gittern, und
einen Sensorkopf, der eine Lichtempfangsanordnung zum Erfassen von Verschiebungen der Skala zur Lieferung einer Vielzahl von Verschiebungssignalen mit unterschiedlichen Phasen enthält, wobei die Lichtempfangsanordnung aufweist:
ein Substrat,
eine auf dem Substrat ausgebildete Isolierschicht, die eine Mehrzahl von darin ausgebil deten Gräben zum Vergraben von Elementen aufweist,
eine Mehrzahl von Lichtempfangselementen, die aus Halbleiterschichten gebildet sind, die in jedem der Gräben der Isolierschicht vergraben sind, und
eine Ausgangssignalleitung, die auf der Mehrzahl der Lichtempfangselemente unter Zwischenlage eines Zwischensichtisolators ausgebildet ist.
eine Skala mit darauf längs einer Meßachse ausgebildeten optischen Gittern, und
einen Sensorkopf, der eine Lichtempfangsanordnung zum Erfassen von Verschiebungen der Skala zur Lieferung einer Vielzahl von Verschiebungssignalen mit unterschiedlichen Phasen enthält, wobei die Lichtempfangsanordnung aufweist:
ein Substrat,
eine auf dem Substrat ausgebildete Isolierschicht, die eine Mehrzahl von darin ausgebil deten Gräben zum Vergraben von Elementen aufweist,
eine Mehrzahl von Lichtempfangselementen, die aus Halbleiterschichten gebildet sind, die in jedem der Gräben der Isolierschicht vergraben sind, und
eine Ausgangssignalleitung, die auf der Mehrzahl der Lichtempfangselemente unter Zwischenlage eines Zwischensichtisolators ausgebildet ist.
8. Optischer Encoder nach Anspruch 7, bei dem das Substrat ein transparentes Substrat
ist und die untere Elektrode eine transparente Elektrode, und bei dem die Rückfläche des
Substrats in der Lichtempfangsanordnung zum Empfang von dort hindurchgehendem Licht
verwendet wird.
9. Optischer Encoder nach Anspruch 7, bei dem die obere Elektrode eine transparente
Elektrode ist, und bei dem die obere Elektrode in der Lichtempfangsanordnung zum Empfang von
dort hindurchgehendem Licht eingesetzt wird.
10. Verfahren der Herstellung einer Lichtempfangsanordnung, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Substrats,
Ausbilden einer Isolierschicht auf dem Substrat,
Ausbilden einer Mehrzahl von Gräben in der Isolierschicht,
Ausbilden einer Mehrzahl von Lichtempfangselementen aus Halbleiterschichten, die in
jedem der Gräben in der Isolierschicht vergraben werden, und
Ausbilden einer Ausgangssignalleitung auf der Mehrzahl der Lichtempfangselemente unter Zwischenlage eines Zwischenschichtisolators.
Bereitstellen eines Substrats,
Ausbilden einer Isolierschicht auf dem Substrat,
Ausbilden einer Mehrzahl von Gräben in der Isolierschicht,
Ausbilden einer Mehrzahl von Lichtempfangselementen aus Halbleiterschichten, die in
jedem der Gräben in der Isolierschicht vergraben werden, und
Ausbilden einer Ausgangssignalleitung auf der Mehrzahl der Lichtempfangselemente unter Zwischenlage eines Zwischenschichtisolators.
11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend den Schritt der Ausbildung einer
unteren Elektrode gemeinsam für die Mehrzahl der Lichtempfangselemente vor Ausbilden der
Isolierschicht auf dem Substrat.
12. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend die Schritte:
Ausbilden einer unteren Elektrode gemeinsam für die Mehrzahl der Lichtempfangsele mente, und
Ausbilden einer p-leitenden Halbleiterschicht als einer Anodenschicht gemeinsam für die Mehrzahl von Lichtempfangselementen auf der unteren Elektrode vor Ausbilden der Isolierschicht auf dem Substrat.
Ausbilden einer unteren Elektrode gemeinsam für die Mehrzahl der Lichtempfangsele mente, und
Ausbilden einer p-leitenden Halbleiterschicht als einer Anodenschicht gemeinsam für die Mehrzahl von Lichtempfangselementen auf der unteren Elektrode vor Ausbilden der Isolierschicht auf dem Substrat.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Ausbildens der Mehrzahl von
Lichtempfangselementen das aufeinanderfolgende Vergraben einer i-leitenden Halbleiterschicht
und einer n-leitenden Halbleiterschicht in den Gräben umfaßt.
14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Ausbildens der Mehrzahl von
Lichtempfangselementen das aufeinanderfolgende Vergraben einer i-leitenden Halbleiterschicht,
einer n-leitenden Halbleiterschicht und einer oberen Elektrode in den Gräben umfaßt.
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