低暗電流pin探測(cè)器及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種低暗電流PIN探測(cè)器，包括襯底，所述襯底的上端面生長(zhǎng)有P型歐姆接觸層，所述P型歐姆接觸層上設(shè)置有至少一個(gè)與之觸接的P型歐姆接觸電極，所述襯底上端面生長(zhǎng)有針對(duì)不同波長(zhǎng)的特定厚度的增透膜，所述襯底的上端面開(kāi)設(shè)有兩個(gè)用于實(shí)現(xiàn)器件內(nèi)部電場(chǎng)與器件邊緣阻斷的隔離溝槽，所述隔離溝槽位于所述P型歐姆接觸層的兩側(cè)，所述隔離溝槽內(nèi)填充有阻隔材料，所述襯底的上端面除所述形槽外的區(qū)域均覆蓋有阻隔層，所述襯底的下端面由上至下依次覆蓋生長(zhǎng)有N型歐姆接觸層及N型歐姆接觸電極。本發(fā)明能夠有效減少器件內(nèi)部的暗電流，使用效果優(yōu)異，具有很高的使用及推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】
低暗電流PIN探測(cè)器及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種光電探測(cè)器，具體涉及一種低暗電流PIN探測(cè)器，屬于半導(dǎo)體光電器件領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]PIN探測(cè)器作為實(shí)現(xiàn)光信號(hào)探測(cè)的重要“載體”，具有工藝簡(jiǎn)單、探測(cè)效率高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在遙控傳感、工業(yè)、軍事國(guó)防、醫(yī)療、航空航天、深空探測(cè)等應(yīng)用領(lǐng)域里起到重要支撐作用，是各個(gè)國(guó)家搶占的制高點(diǎn)。例如在安檢、醫(yī)療等高能射線成像中，PIN光電探測(cè)器與閃爍體配合，實(shí)現(xiàn)將弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸出成像的過(guò)程。
[0003]PIN探測(cè)器的暗電流，根據(jù)與器件尺寸的關(guān)系可以分為:與周長(zhǎng)相關(guān)的線暗電流和與面積相關(guān)的面暗電流，以及與尺寸無(wú)關(guān)的暗電流補(bǔ)償。線暗電流主要由側(cè)壁漏電流決定， 面暗電流則由器件內(nèi)部的擴(kuò)散電流、熱激發(fā)電流、產(chǎn)生一復(fù)合電流等因素決定。隨著集成度的提高，光電探測(cè)器的尺寸在不斷縮小，集成度不斷提高，同時(shí)降低了系統(tǒng)的功率損耗和成本。但是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)器件總面積小于1 _2時(shí)，其線暗電流是面暗電流的25倍以上。
[0004]具體而言，線暗電流主要來(lái)源于側(cè)壁漏電，劃片工藝或側(cè)壁鈍化不良等因素均會(huì)提高器件的線暗電流。由于PIN探測(cè)器一般工作在低偏壓甚至零偏壓下，因此由其內(nèi)部電場(chǎng)引起的側(cè)壁漏電在線暗電流中占主要部分。又因?yàn)镻IN探測(cè)器的結(jié)深較深，因此傳統(tǒng)的離子注入工藝難以直接適用于PIN探測(cè)器的生產(chǎn)加工。
[0005]綜上所述，如何設(shè)計(jì)出一種新型的PIN探測(cè)器，從結(jié)構(gòu)上減小器件的暗電流，同時(shí)盡可能地隔離與電場(chǎng)相關(guān)的線暗電流，就成為了本領(lǐng)域內(nèi)的工作人員亟待解決的問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種低暗電流PIN探測(cè)器。
[0007]本發(fā)明的目的，將通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):一種低暗電流PIN探測(cè)器，可用于紅外、可見(jiàn)光、紫外或太赫茲波段范圍內(nèi)的光線探測(cè)， 包括襯底，所述襯底上生長(zhǎng)有P型歐姆接觸層，所述P型歐姆接觸層上覆蓋有增透膜，所述增透膜上設(shè)置有至少一個(gè)與所述P型歐姆接觸層觸接的P型歐姆接觸電極，所述襯底的上端面開(kāi)設(shè)有一圈用于實(shí)現(xiàn)器件內(nèi)部電場(chǎng)與器件邊緣阻斷的隔離溝槽，所述隔離溝槽位于所述P 型歐姆接觸層的外周側(cè)，所述隔離溝槽內(nèi)填充有阻隔材料，所述襯底的上端面除所述形槽外的區(qū)域均覆蓋有阻隔層，所述阻隔層的上端面覆蓋有增透膜，所述襯底的下端面由上至下依次覆蓋生長(zhǎng)有N型歐姆接觸層及N型歐姆接觸電極。
[0008]優(yōu)選地，所述襯底的材質(zhì)為 S 1、GaAs、GaN、I nP、Ge、S i C、SO I 或 GO I。
[0009]優(yōu)選地，所述增透膜上開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)用于將所述P型歐姆接觸層裸露出來(lái)的電極通孔，所述P型歐姆接觸電極借助所述電極通孔與所述P型歐姆接觸層觸接。
[0010]優(yōu)選地，所述P型歐姆接觸電極設(shè)置于所述P型歐姆接觸層上端面的兩側(cè)端部位置。
[0011]優(yōu)選地，所述低暗電流PIN探測(cè)器包括一用于感光的有源區(qū)，所述有源區(qū)位于所述 P型歐姆接觸電極以內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述隔離溝槽下端面所在的平面低于所述P型歐姆接觸層下端面所在的平面。
[0013]優(yōu)選地，所述增透膜的材質(zhì)為SiNx或Si〇2,所述增透膜的厚度為60?160nm。
[0014]優(yōu)選地，所述阻隔材料的材質(zhì)為Si02,所述阻隔層的材質(zhì)為Si02,所述阻隔層的厚度為400~600nm。
[0015]本發(fā)明還揭示了一種用于制備上述低暗電流PIN探測(cè)器的加工方法，其特征在于， 包括如下步驟:步驟1、根據(jù)加工需要對(duì)電阻率2000 n/cm以上襯底的材質(zhì)進(jìn)行選擇，并對(duì)所述襯底進(jìn)行化學(xué)清洗，保證所述襯底的潔凈度以免影響后期工藝，在所述襯底的上端面淀積一層400 ?600nm的Si02,隨后在所述襯底的上端面進(jìn)行光刻，之后在光刻區(qū)域刻蝕出一圈隔離溝槽， 刻蝕深度為2?6mi;步驟2、對(duì)所述襯底的上端面進(jìn)行熱氧化處理，使所述襯底的上端面形成一層20nm的致密的Si02層，隨后在所述襯底的上端面淀積一層2?6mi的Si02,以保證所述隔離溝槽被完全填充，之后對(duì)所述襯底的上端面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，去除多余的氧化物；步驟3、在所述襯底的上端面淀積一層400?600nm的Si02,隨后在所述襯底的上端面進(jìn)行光刻，并向所述光刻區(qū)域離子注入B，使所述襯底的上端面形成P型歐姆接觸層，并保證其摻雜濃度為1X1019?1X102Q cm—3;步驟4、對(duì)所述襯底進(jìn)行高溫退火處理，以將注入的雜質(zhì)離子激活，退火溫度為900? 1100°C，退火時(shí)間為30?60min;步驟5、在所述襯底的上端面淀積一層60?160nm的SiN或Si〇2作為增透膜；步驟6、在所述襯底的上端面進(jìn)行光刻并在所述增透膜上刻蝕出電極通孔，隨后在所述電極通孔的上方淀積500nm?2wii的A1以形成P型歐姆接觸電極，并進(jìn)行光刻，腐蝕電極，露出用于感光的有源區(qū)；步驟7、將所述襯底倒扣，使所述襯底的下端面向上，并向其下端面離子注入P，形成n型歐姆接觸層，并保證其摻雜濃度為IX 1019?IX 102() cm3,隨后對(duì)所述襯底進(jìn)行低溫退火處理；步驟8、在所述n型歐姆接觸層上再淀積一層300nm?2wii的A1，形成n型歐姆接觸電極，進(jìn)而完成器件加工。[〇〇16]優(yōu)選地，所述淀積加工方法包括磁控濺射或PECVD生長(zhǎng);所述刻蝕加工方法包括干法刻蝕工藝或濕法腐蝕工藝。
[0017]本發(fā)明的突出效果為:與傳統(tǒng)PIN探測(cè)器相比，本發(fā)明的探測(cè)波長(zhǎng)范圍更廣，可廣泛適用于紅外、可見(jiàn)光、紫外或太赫茲波段，而且本發(fā)明可通過(guò)結(jié)構(gòu)改動(dòng)來(lái)滿足裝置正面入射或背面入射等多種方式探測(cè)的需要，適用性和實(shí)用性更強(qiáng)。同時(shí)，本發(fā)明能夠有效避免傳統(tǒng)加工過(guò)程中離子注入引入的雜質(zhì)缺陷及晶格損傷，減小了器件的暗電流。此外，本發(fā)明中的溝槽結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑵骷吘壟c器件有源區(qū)的隔離，實(shí)現(xiàn)了器件邊緣與有源區(qū)電場(chǎng)的阻斷， 削弱了少子的擴(kuò)散，進(jìn)一步減小了器件的暗電流，提升了本發(fā)明的使用效果。
[0018]綜上所述，本發(fā)明能夠有效減少器件內(nèi)部的暗電流，使用效果優(yōu)異，具有很高的使用及推廣價(jià)值。
[0019]以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的截面示意圖及零偏壓下電場(chǎng)分布示意圖；圖2是本發(fā)明加工方法中步驟1的示意圖；圖3是本發(fā)明加工方法中步驟2的示意圖；圖4是本發(fā)明加工方法中步驟3的示意圖；圖5是本發(fā)明加工方法中步驟5的示意圖；圖6是本發(fā)明加工方法中步驟6的示意圖；圖7是本發(fā)明加工方法中步驟7的示意圖；圖8是本發(fā)明加工方法中步驟8的示意圖；其中:101、襯底，102、增透膜，103、p型歐姆接觸層，104、隔離溝槽，105、n型歐姆接觸層，106、p型歐姆接觸電極，107、n型歐姆接觸電極，108、阻隔層?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明揭示了一種低暗電流PIN探測(cè)器。
[0022]如圖所示，一種低暗電流PIN探測(cè)器，可用于紅外、可見(jiàn)光、紫外或太赫茲波段范圍內(nèi)的光線探測(cè)，包括襯底101，所述襯底101上端面生長(zhǎng)有P型歐姆接觸層103,所述P型歐姆接觸層103上覆蓋有增透膜102,所述增透膜102上設(shè)置有至少一個(gè)與所述P型歐姆接觸層 103觸接的P型歐姆接觸電極106,所述襯底101的上端面開(kāi)設(shè)有一圈用于實(shí)現(xiàn)器件內(nèi)部電場(chǎng)與器件邊緣阻斷的隔離溝槽104,所述隔離溝槽104位于所述P型歐姆接觸層103的外周側(cè)， 所述隔離溝槽104內(nèi)填充有阻隔材料，所述襯底101的上端面除所述形槽外的區(qū)域均覆蓋有阻隔層108,所述阻隔層108的上端面覆蓋有增透膜102,所述襯底101的下端面由上至下依次覆蓋生長(zhǎng)有N型歐姆接觸層105及N型歐姆接觸電極106。[〇〇23] 所述襯底101的材質(zhì)為31、6&48、6&111^、66、31(:、301(新型硅基集成電路材料)或 G0I(新型鍺基集成電路材料)。在本實(shí)施例中，所述襯底101選用Si制成。
[0024]所述增透膜102上開(kāi)設(shè)有至少一個(gè)用于將所述P型歐姆接觸層103裸露出來(lái)的電極通孔，所述P型歐姆接觸電極106借助所述電極通孔與所述P型歐姆接觸層103觸接。
[0025]所述增透膜102由于電極的存在效果不同，位于所述P型歐姆接觸層103上的所述增透膜102能夠增強(qiáng)光的透射率，位于所述阻隔層108上的所述增透膜102能夠起到很好的鈍化效果。
[0026]所述增透膜102上設(shè)置有兩個(gè)P型歐姆接觸電極106,所述P型歐姆接觸電極106設(shè)置于所述P型歐姆接觸層103上端面的兩側(cè)端部位置。
[0027]所述低暗電流PIN探測(cè)器包括一用于感光的有源區(qū)，所述有源區(qū)位于兩個(gè)所述P型歐姆接觸電極106之間。在本發(fā)明的使用過(guò)程中，探測(cè)光線均可從所述有源區(qū)射入。
[0028]所述隔離溝槽104下端面槽底部所在的平面低于所述P型歐姆接觸層103下端面所在的平面。
[0029]具體而言，在本實(shí)施例中，即所述隔離溝槽104的深度應(yīng)深于所述P型歐姆接觸層 103的厚度。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置是因?yàn)楸景l(fā)明在使用過(guò)程中，其有源區(qū)產(chǎn)生的零偏壓電場(chǎng)在所述P型歐姆接觸層103的下端面位置(即所述P型歐姆接觸層103與所述襯底101的交界位置處)存在一個(gè)波峰。使所述隔離溝槽104的深度超過(guò)這一交界位置即可以進(jìn)一步保證器件邊緣與器件有源區(qū)內(nèi)部電場(chǎng)的隔離，從而確保本發(fā)明的使用效果。
[0030]所述增透膜102的材質(zhì)為SiNx或S1,所述增透膜102的厚度為60?160nm。[〇〇31]具體而言，由于所述增透膜102所選用材質(zhì)的特性不同以及所需要感光光源的波長(zhǎng)不同，其厚度也隨之變化，在本實(shí)施例中，所述增透膜102選用SiN材質(zhì)時(shí)的厚度小于選用 Si02時(shí)的厚度。更具體的來(lái)說(shuō)，在本實(shí)施例中，所述增透膜102可以選用70nm厚度的SiN或 93nm厚度的Si02,這兩種不同的規(guī)格和材質(zhì)在使用時(shí)的效果相同。此外，還需要說(shuō)明的是， 所述增透膜102不僅可以增加器件的表面透光，還可以起到鈍化界面、減小表面漏電流的作用。[〇〇32]所述阻隔材料的材質(zhì)為金屬或Si02,所述阻隔層108的材質(zhì)為金屬或Si02,所述阻隔層108的厚度為400?600nm〇[〇〇33]在本實(shí)施例中，所述阻隔材料的材質(zhì)與所述阻隔層108的材質(zhì)相同，二者均優(yōu)選為 Si〇2,所述阻隔層108的厚度為500nm。
[0034] 本發(fā)明還揭示了一種用于制備上述低暗電流PIN探測(cè)器的加工方法，包括如下步驟:步驟1、根據(jù)加工需要對(duì)電阻率2000 Q/cm以上襯底101的材質(zhì)進(jìn)行選擇，并對(duì)所述襯底101進(jìn)行化學(xué)清洗，保證所述襯底101的潔凈度以免影響后期工藝，在所述襯底101的上端面淀積一層400?600nm的Si02,在本實(shí)施例中厚度為500nm，隨后在所述襯底101的上端面進(jìn)行光刻，之后在光刻區(qū)域刻蝕出一圈隔離溝槽104,刻蝕深度為2?6wii，在本實(shí)施例刻蝕深度為 4ym;步驟2、對(duì)所述襯底101的上端面進(jìn)行熱氧化處理，使所述襯底101的上端面形成一層薄約20nm的致密的Si02層，以改善所述襯底(101)與填充物的界面特性，隨后在所述襯底101 的上端面淀積一層3.5?4.5wii的Si〇2，在本實(shí)施例中厚度為4wii，此處需要保證的是所淀積的Si02的厚度與步驟1中的刻蝕深度相同，以保證所述隔離溝槽104被完全填充，之后對(duì)所述襯底101的上端面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，去除多余的氧化物；步驟3、在所述襯底101的上端面淀積一層400?600nm的Si02,在本實(shí)施例中厚度為 500nm，隨后在所述襯底101的上端面進(jìn)行光刻，并向所述光刻區(qū)域離子注入B，使所述襯底 101的上端面形成P型歐姆接觸層103,并保證其摻雜濃度為IX 1019?IX 102() cnf3,在本實(shí)施例中摻雜濃度優(yōu)選為IX 1019 cm3;步驟4、對(duì)所述襯底101進(jìn)行高溫退火處理，以將注入的雜質(zhì)離子激活，退火溫度為900? 1100 °C，退火時(shí)間為30?60min，在本實(shí)施例中的退火溫度為1100 °C，退火時(shí)間為30min;步驟5、在所述襯底101的上端面淀積一層60?160nm的SiN或Si02作為增透膜102,在本實(shí)施例中可在所述襯底101的上端面淀積一層70nm SiN或93nmSi〇2;步驟6、在所述襯底101的上端面進(jìn)行光刻并在所述增透膜102上刻蝕出兩個(gè)電極通孔， 隨后在所述電極通孔的上方淀積500nm?2mi的A1以形成P型歐姆接觸電極106,并進(jìn)行光刻，腐蝕電極，露出用于感光的有源區(qū)，在本實(shí)施例中可采用濺射的方法淀積1.5wii的A1以形成 P型歐姆接觸電極106;步驟7、將所述襯底101倒扣，使所述襯底101的下端面向上，并向其下端面離子注入P， 形成n型歐姆接觸層105,并保證其摻雜濃度為IX 1019?IX 102() cnf3,在本實(shí)施例中摻雜濃度優(yōu)選為1 X 102() cm 3，隨后對(duì)所述襯底101進(jìn)行低溫退火處理；步驟8、在所述n型歐姆接觸層105上再淀積一層300nm?2wii的AL，形成n型歐姆接觸電極 107，進(jìn)而完成器件加工，在本實(shí)施例中可采用濺射的方法淀積500nm的A1以形成n型歐姆接觸電極107。[〇〇35]所述淀積加工方法包括磁控濺射或PECVD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)生長(zhǎng)； 所述刻蝕加工方法包括干法刻蝕工藝或濕法腐蝕工藝。
[0036]還需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中的所述隔離溝槽104填充，既可以采用低壓化學(xué)氣相淀積的方法形成，也可以利用各種氧化物化學(xué)氣相淀積設(shè)備完成。另外，本發(fā)明中的材質(zhì)選擇及涂層厚度均為發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)論證得出的最優(yōu)方案，如采用其他材質(zhì)或涂層厚度， 可能會(huì)直接導(dǎo)致本發(fā)明的技術(shù)方案不能夠?qū)崿F(xiàn)降低器件暗電流的效果。
[0037]本發(fā)明能夠降低暗電流的原理在于，避免了溝槽處離子注入引入的雜質(zhì)缺陷(這是由于傳統(tǒng)加工過(guò)程中，離子注入后退火不充分，容易導(dǎo)致注入后的雜質(zhì)不能由間隙式雜質(zhì)轉(zhuǎn)換為替位式雜質(zhì))及晶格損傷，進(jìn)而減小器件暗電流。此外，器件邊緣由于劃片工藝引起的缺陷或是損傷都會(huì)增加器件的暗電流；另外由于少子擴(kuò)散進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)，在電場(chǎng)的作用下被收集，這一過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生暗電流，而本發(fā)明的溝槽結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑵骷吘壟c有源區(qū)隔離開(kāi)，實(shí)現(xiàn)了器件邊緣與有源區(qū)電場(chǎng)的阻斷，削弱了少子的擴(kuò)散，從而減小了器件的暗電流。
[0038]與傳統(tǒng)PIN探測(cè)器相比，本發(fā)明的探測(cè)波長(zhǎng)范圍更廣，可廣泛適用于紅外、可見(jiàn)光、 紫外或太赫茲波段，而且本發(fā)明可通過(guò)結(jié)構(gòu)改動(dòng)來(lái)滿足裝置正面入射或背面入射等多種方式探測(cè)的需要，適用性和實(shí)用性更強(qiáng)。同時(shí)，本發(fā)明能夠有效避免傳統(tǒng)加工過(guò)程中離子注入引入的雜質(zhì)缺陷及晶格損傷，減小了器件的暗電流。此外，本發(fā)明中的溝槽結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑵骷吘壟c器件有源區(qū)的隔離，實(shí)現(xiàn)了器件邊緣與有源區(qū)電場(chǎng)的阻斷，進(jìn)一步減小了器件的暗電流，提升了本發(fā)明的使用效果。
[0039]綜上所述，本發(fā)明能夠有效減少器件內(nèi)部的暗電流，使用效果優(yōu)異，具有很高的使用及推廣價(jià)值。
[0040]本發(fā)明尚有多種實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低暗電流PIN探測(cè)器，可用于紅外、可見(jiàn)光、紫外或太赫茲波段范圍內(nèi)的光線探 測(cè)，其特征在于:包括襯底(101)，所述襯底(101)上生長(zhǎng)有P型歐姆接觸層(103)，所述P型歐 姆接觸層(103)上覆蓋有增透膜(102)，所述增透膜(102)上設(shè)置有至少一個(gè)與所述P型歐姆 接觸層(103)觸接的P型歐姆接觸電極(106)，所述襯底(101)的上端面開(kāi)設(shè)有一圈用于實(shí)現(xiàn) 器件內(nèi)部電場(chǎng)與器件邊緣阻斷的隔離溝槽(104)，所述隔離溝槽(104)位于所述P型歐姆接 觸層(103)的外周側(cè)，所述隔離溝槽(104)內(nèi)填充有阻隔材料，所述襯底(101)的上端面除所 述形槽外的區(qū)域均覆蓋有阻隔層(108)，所述阻隔層(108)的上端面覆蓋有增透膜(102)，所 述襯底(101)的下端面由上至下依次覆蓋生長(zhǎng)有N型歐姆接觸層(105)及N型歐姆接觸電極 (106)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低暗電流PIN探測(cè)器，其特征在于:所述襯底(101)的材質(zhì)為 S1、GaAs、GaN、InP、Ge、SiC、SOlSGOI。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低暗電流PIN探測(cè)器，其特征在于:所述增透膜(102)上開(kāi)設(shè)有 至少一個(gè)用于將所述P型歐姆接觸層(103)裸露出來(lái)的電極通孔，所述P型歐姆接觸電極 (106)借助所述電極通孔與所述P型歐姆接觸層(103)觸接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低暗電流PIN探測(cè)器，其特征在于:所述P型歐姆接觸電極 (106)設(shè)置于所述P型歐姆接觸層(103)上端面的兩側(cè)端部位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低暗電流PIN探測(cè)器，其特征在于:所述低暗電流PIN探測(cè)器包 括一用于感光的有源區(qū)，所述有源區(qū)位于所述P型歐姆接觸電極(106)以內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低暗電流PIN探測(cè)器，其特征在于:所述隔離溝槽(104)下端面 所在的平面低于所述P型歐姆接觸層(103)下端面所在的平面。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低暗電流PIN探測(cè)器，其特征在于:所述增透膜(102)的材質(zhì)為 SiNx或Si02,所述增透膜(102)的厚度為60?160nm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低暗電流PIN探測(cè)器，其特征在于:所述阻隔材料的材質(zhì)為 Si02,所述阻隔層(108)的材質(zhì)為Si02,所述阻隔層(108)的厚度為400?600nm。9.一種用于制備如權(quán)利要求1?8所述的低暗電流PIN探測(cè)器的加工方法，其特征在于， 包括如下步驟:步驟1、根據(jù)加工需要對(duì)電阻率2000 Q/cm以上襯底(101)的材質(zhì)進(jìn)行選擇，并對(duì)所述 襯底(101)進(jìn)行化學(xué)清洗，保證所述襯底(101)的潔凈度以免影響后期工藝，在所述襯底 (101)的上端面淀積一層400?600nm的Si〇2,隨后在所述襯底(101)的上端面進(jìn)行光刻，之后 在光刻區(qū)域刻蝕出一圈隔離溝槽(104 )，刻蝕深度為2?6mi ;步驟2、對(duì)所述襯底(101)的上端面進(jìn)行熱氧化處理，使所述襯底(101)的上端面形成一 層20nm的致密的Si〇2層，隨后在所述襯底(101)的上端面淀積一層2?6wii的Si〇2,以保證所述 隔離溝槽(104)被完全填充，之后對(duì)所述襯底(101)的上端面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，去除多余 的氧化物；步驟3、在所述襯底(101)的上端面淀積一層400?600nm的Si02，隨后在所述襯底(101)的 上端面進(jìn)行光刻，并向所述光刻區(qū)域離子注入B，使所述襯底(101)的上端面形成P型歐姆接 觸層(103)，并保證其摻雜濃度為IX 1019?IX 102Q cm3;步驟4、對(duì)所述襯底(101)進(jìn)行高溫退火處理，以將注入的雜質(zhì)離子激活，退火溫度為 900?1100°C，退火時(shí)間為30?60min;步驟5、在所述襯底(101)的上端面淀積一層60?160nm的SiN或Si02作為增透膜(102);步驟6、在所述襯底(101)的上端面進(jìn)行光刻并在所述增透膜(102)上刻蝕出電極通孔， 隨后在所述電極通孔的上方淀積500nm?2wii的A1以形成P型歐姆接觸電極(106)，并進(jìn)行光 亥IJ，腐蝕電極，露出用于感光的有源區(qū)；步驟7、將所述襯底(101)倒扣，使所述襯底(101)的下端面向上，并向其下端面離子注 入P，形成n型歐姆接觸層(105)，并保證其摻雜濃度為1X1019?1X102() cnf3,隨后對(duì)所述襯 底(101)進(jìn)行低溫退火處理；步驟8、在所述n型歐姆接觸層(105)上再淀積一層300nm?2wii的A1，形成n型歐姆接觸電 極(107)，進(jìn)而完成器件加工。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低暗電流PIN探測(cè)器的加工方法，其特征在于:所述淀積加工 方法包括磁控濺射或PECVD生長(zhǎng);所述刻蝕加工方法包括干法刻蝕工藝或濕法腐蝕工藝。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK105977338SQ201610562077
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月18日
【發(fā)明人】李沖, 豐亞潔, 劉巧莉, 呂本順, 郭霞, 王華強(qiáng), 黎奔
【申請(qǐng)人】蘇州北鵬光電科技有限公司