[發明專利]光吸收設備

有效

• 申請號: 201580060584.4
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN107210308B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 鄭斯璘;劉漢鼎;陳書履
• 申請（專利權）人: 光澄科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H01L31/18
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 鄔玥;葛強

1.一種形成光吸收設備的方法，所述方法包括：

摻雜襯底的表面以在所述襯底中形成摻雜層；以及

在所述摻雜層的頂部形成光敏結構，所述光敏結構包括(1)在所述光敏結構的底部處或附近的反向摻雜層；和(2)在所述反向摻雜層的頂部的摻雜劑控制層，其中所述摻雜劑控制層具有阻止摻雜劑從所述反向摻雜層擴散到所述光敏結構中的本征層的材料，并且其中所述襯底是基于硅的，并且其中所述反向摻雜層和所述本征層都是基于鍺的。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述摻雜劑控制層位于所述反向摻雜層和所述本征層之間。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述材料是鍺(Ge)含量小于所述本征層的鍺含量的鍺化硅(SiGe)、摻雜碳的SiGe，或摻雜碳的Ge。

4.根據權利要求1所述的方法，其中用于所述反向摻雜層的材料是高度摻雜的Ge，或高度摻雜的SiGe，其中Ge含量不高于所述本征層的Ge含量并且不低于所述摻雜劑控制層的Ge含量。

5.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

在所述本征層的頂部形成另一個摻雜劑控制層。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述反向摻雜層包括摻雜劑，用于補償所述光敏結構和所述襯底之間的異質界面處的內置電勢。

7.根據權利要求6所述的方法，其中在所述反向摻雜層中的所述摻雜劑被配置為向所述反向摻雜層中的光敏材料中的內置載流子提供類似的自由載流子濃度但具有相反電荷極性。

8.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

在所述光敏結構上形成停止層；

在所述停止層的頂部形成介電層；

通過去除所述介電層來平坦化攜帶所述光吸收設備的晶片，其中所述平坦化步驟將在所述停止層處停止；以及

在所述光敏結構上形成反射層。

9.根據權利要求1所述的方法，所述方法進一步包括：

在用于所述結構的面區圖案化之后，執行選擇性蝕刻工藝以去除在形成所述光敏結構期間所進行的反應性離子蝕刻所損壞的所述本征層的至少一部分。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述選擇性蝕刻工藝具有至少1∶5的選擇性，所述選擇性是硅和鍺之間的蝕拋光速率的比值。

11.一種光吸收設備，包括：

具有摻雜層的襯底；以及

在所述摻雜層的頂部的光敏結構，所述光敏結構包括(1)在所述光敏結構的底部處或附近的反向摻雜層；和(2)在所述反向摻雜層的頂部的摻雜劑控制層，其中所述摻雜劑控制層具有阻止摻雜劑從所述反向摻雜層擴散到所述光敏結構中的本征層的材料，

其中所述襯底是基于硅的，并且其中所述反向摻雜層和所述本征層都是基于鍺的。

12.根據權利要求11所述的設備，其中所述摻雜劑控制層位于所述反向摻雜層和所述本征層之間。

13.根據權利要求11所述的設備，其中所述材料是鍺(Ge)含量小于所述本征層的鍺含量的鍺化硅(SiGe)、摻雜碳的SiGe，或摻雜碳的Ge。

14.根據權利要求11所述的設備，其中用于所述反向摻雜層的材料是高度摻雜的Ge，高度摻雜的SiGe，其中Ge含量不高于所述本征層的Ge含量并且不低于所述摻雜劑控制層的Ge含量。

15.根據權利要求11所述的設備，進一步包括：

在所述本征層的頂部的另一個摻雜劑控制層。

16.根據權利要求11所述的設備，其中所述反向摻雜層包括摻雜劑，用于補償所述光敏結構和所述襯底之間的異質界面處的內置電勢。