[發(fā)明專利]光偵測器結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710542447.5
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN107482023B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·J·埃利斯莫納格漢;J·C·S·霍爾;M·H·哈提爾;E·W·基埃瓦拉;S·M·尚克
• 申請（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H01L27/146;H01L31/0203;H01L31/0216;H01L31/0232;H01L31/028;H01L31/103;H01L31/105;H01L31/18
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種光偵測器，其包括:

第一介電層，位在單晶半導(dǎo)體層上，該第一介電層具有垂直延伸至該單晶半導(dǎo)體層的開口；

光吸收層，位在該第一介電層上以及該開口內(nèi)的該單晶半導(dǎo)體層上，該光吸收層為單晶且包括至少一個(gè)二極管，各二極管具有多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域，各擴(kuò)散區(qū)域具有位于該光吸收層的底表面與頂表面之間的近似一半的深度的尖峰摻質(zhì)濃度的摻質(zhì)輪廓且尖峰摻質(zhì)濃度的量為至少1×10¹⁹原子/cm³；以及

共形的密封層，其覆蓋該光吸收層，該密封層填充在該光吸收層的表面上的凹陷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偵測器，其特征在于，該密封層包括氮化硅層、多晶硅層、硅鍺層、硅碳層、氮化鈦層及氮化鉭層中的任一者。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偵測器，其特征在于，各二極管具有側(cè)向位于該多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域之間的本質(zhì)區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偵測器，其特征在于，該開口具有第一側(cè)及相對于該第一側(cè)的第二側(cè)，該光吸收層具有鄰近該第一側(cè)的第一部分及鄰近該第二側(cè)的第二部分，且該光偵測器還包括:

多個(gè)介電層的堆棧，位在該密封層上；

另外開口，其垂直延伸通過該堆棧至該密封層；

層間介電材料的覆蓋層，位在該堆棧之上且充填該另外開口；以及

接觸，其垂直延伸通過該另外開口中的該覆蓋層以及通過該密封層至僅該第一部分內(nèi)的各二極管的該多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光偵測器，其特征在于，該堆棧包括:

第二介電層，其直接地鄰近該密封層；

第三介電層，位在該第二介電層上；以及

第四介電層，位在該第三介電層上，

層間介電材料的覆蓋層，其直接地鄰近該第四介電層，

該第二介電層包括氧化硅層，

該第一介電層、該第三介電層及該第四介電層包括氮化硅層，及

該密封層及該第四介電層具有近似相等的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偵測器，其特征在于，該光吸收層包括鍺層。

7.一種光偵測器，其包括:

第一介電層，位在單晶半導(dǎo)體層上，該第一介電層具有垂直延伸至該單晶半導(dǎo)體層的開口；

光吸收層，位在該第一介電層上以及該開口內(nèi)的該單晶半導(dǎo)體層上，該光吸收層為單晶且包括多個(gè)二極管，其中，各二極管包括一對擴(kuò)散區(qū)域，其中，相鄰的二極管共享一擴(kuò)散區(qū)域且其中各擴(kuò)散區(qū)域?yàn)樵摴馕諏觾?nèi)的摻雜植入?yún)^(qū)域；以及

共形的密封層，其覆蓋該光吸收層，該密封層填充在該光吸收層的表面上的凹陷。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光偵測器，其特征在于，該密封層包括氮化硅層、多晶硅層、硅鍺層、硅碳層、氮化鈦層及氮化鉭層中的任一者。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光偵測器，其特征在于，各擴(kuò)散區(qū)域具有位于該光吸收層的底表面與頂表面之間的近似一半的深度的尖峰摻質(zhì)濃度的摻質(zhì)輪廓且尖峰摻質(zhì)濃度的量為至少1×10¹⁹原子/cm³。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光偵測器，其特征在于，各二極管還具有側(cè)向位于該多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域之間的本質(zhì)區(qū)域。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光偵測器，其特征在于，該開口具有第一側(cè)及相對于該第一側(cè)的第二側(cè)，該光吸收層具有鄰近該第一側(cè)的第一部分及鄰近該第二側(cè)的第二部分，且該光偵測器還包括:

多個(gè)介電層的堆棧，位在該密封層上；

另外開口，其垂直延伸通過該堆棧至該密封層；

層間介電材料的覆蓋層，位在該堆棧之上且充填該另外開口；以及

接觸，其垂直延伸通過該另外開口中的該覆蓋層以及通過該密封層至僅該第一部分內(nèi)的各二極管的該多個(gè)擴(kuò)散區(qū)域。