[發(fā)明專(zhuān)利]光敏二極管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310506692.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103606587A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張寧;王本艷;劉小玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/103
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/103;H01L31/0352;H01L27/144
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種光敏二極管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

光敏二極管（即光敏電阻）是一種對(duì)光變化非常敏感的半導(dǎo)體器件，光敏二極管的管芯是一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié)，其具有單向?qū)щ娦浴Ｒ虼耍梢岳霉庹諒?qiáng)弱來(lái)改變電路中的電流。

光敏二極管也叫光電二極管，其管芯是一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié)。當(dāng)無(wú)光照時(shí)，有很小的飽和反向漏電流，即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí)，飽和反向漏電流大大增加，形成光電流，它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線(xiàn)照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子空穴對(duì)，使得少數(shù)載流子的密度增加。

光敏二極管的應(yīng)用也及其廣泛，現(xiàn)有的光敏二極管主要是由Ptap與Ntap構(gòu)成，并依靠該P(yáng)tap與Ntap形成PN結(jié)起到光敏二極管的作用，其剖面結(jié)構(gòu)如圖1所示，其版圖結(jié)構(gòu)（即俯視結(jié)構(gòu)）如圖2所示。從圖中可以看出，這種光敏二極管版圖結(jié)構(gòu)由于其是不對(duì)稱(chēng)的，因此并不利于大規(guī)模的集成。

另外，由于這種結(jié)構(gòu)很明顯地區(qū)別于其他器件結(jié)構(gòu)，因此在使用時(shí)容易被別有用心的人識(shí)別并加以利用，導(dǎo)致造成信息的外泄等問(wèn)題。

中國(guó)專(zhuān)利（CN101064351A）與中國(guó)專(zhuān)利（CN102544139A）均公開(kāi)了光電二極管的結(jié)構(gòu)和裝置，但該兩篇專(zhuān)利并未對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光敏二極管。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：

一種光敏二極管，包括：多晶硅層、硅化物層、P型重?fù)诫s區(qū)域、N型重?fù)诫s區(qū)域、N型阱區(qū)、P型襯底和接觸孔，其中，所述P型襯底中形成有所述N型阱區(qū)，所述N型阱區(qū)的表面設(shè)有硅化物層，所述硅化物層的表面設(shè)置有多晶硅層；

位于所述硅化物層左側(cè)的N型阱區(qū)內(nèi)設(shè)置有第一P型有源區(qū)，位于所述硅化物層右側(cè)的N型阱區(qū)內(nèi)設(shè)置有第二P型有源區(qū)，所述第一P型有源區(qū)和所述第二P型有源區(qū)通過(guò)所述硅化物層隔開(kāi)；

所述第一P型有源區(qū)的表面設(shè)置有第一接觸孔，所述第二P型有源區(qū)的表面設(shè)置有第二接觸孔，所述第一接觸孔內(nèi)側(cè)與所述第二接觸孔內(nèi)側(cè)之間構(gòu)成感光區(qū)；

位于所述第一P型有源區(qū)左側(cè)的N型阱區(qū)內(nèi)還設(shè)置有第一N型重?fù)诫s區(qū)域，位于所述第二P型有源區(qū)右側(cè)的N型阱區(qū)內(nèi)還設(shè)置有第二N型重?fù)诫s區(qū)域；

所述第一N型重?fù)诫s區(qū)域的表面設(shè)置有第三接觸孔，所述第二N型重?fù)诫s區(qū)域的表面設(shè)置有第四接觸孔；

位于所述第一N型重?fù)诫s區(qū)域左側(cè)的P型襯底中設(shè)置有第三P型重?fù)诫s區(qū)域，位于所述第二N型重?fù)诫s區(qū)域右側(cè)的P型襯底中設(shè)置有第四P型重?fù)诫s區(qū)域；

所述第三P型重?fù)诫s區(qū)域的表面設(shè)置有第五接觸孔，所述第四P型重?fù)诫s區(qū)域的表面設(shè)置有第六接觸孔。

所述的光敏二極管，其中，所述感光區(qū)內(nèi)不含有任何金屬。

所述的光敏二極管，其中，所述第一接觸孔的左側(cè)邊緣與所述第一P型有源區(qū)的左側(cè)邊緣在同一直線(xiàn)上。

所述的光敏二極管，其中，所述第二接觸孔的右側(cè)邊緣與所述第二P型有源區(qū)的右側(cè)邊緣在同一直線(xiàn)上。

所述的光敏二極管，其中，將位于所述多晶硅層中心位置的豎向直線(xiàn)設(shè)為中軸線(xiàn)；

所述第一P型有源區(qū)與所述第二P型有源區(qū)關(guān)于所述中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)；

所述第一N型重?fù)诫s區(qū)域與所述第二N型重?fù)诫s區(qū)域關(guān)于所述中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)；

所述第三P型重?fù)诫s區(qū)域與所述第四P型重?fù)诫s區(qū)域關(guān)于所述中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。

所述的光敏二極管，其中，所述第一接觸孔與所述第二接觸孔關(guān)于所述中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)；

所述第三接觸孔與所述第四接觸孔關(guān)于所述中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)；

所述第五接觸孔與所述第六接觸孔關(guān)于所述中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。

所述的光敏二極管，其中，所述第一P型有源區(qū)的左側(cè)邊緣與所述N型阱區(qū)的左側(cè)邊緣之間的距離符合制程最小規(guī)定的間距；

所述第二P型有源區(qū)的右側(cè)邊緣與所述N型阱區(qū)的右側(cè)邊緣之間的距離符合制程最小規(guī)定的間距。

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

本發(fā)明通過(guò)將PMOS的源端和漏端以及P型襯底作為P型重?fù)诫s，把PMOS的阱襯底作為N型摻雜，并且把P型有源區(qū)上的接觸孔內(nèi)側(cè)之間作為感光區(qū)，以使得光敏二極管在PMOS的基礎(chǔ)上形成，從而在版圖中的圖形與PMOS圖形較為相似，進(jìn)而使得在版圖上較難被發(fā)現(xiàn)，提高了器件結(jié)構(gòu)的安全型，降低了造成信息外泄的可能性。

附圖說(shuō)明

參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說(shuō)明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。