[發(fā)明專利]一種波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件及制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810960600.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN109065660A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾巧玉;龔政;陳志濤;劉曉燕;曾昭燴;潘章旭;王巧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01L31/103
• 分類號(hào): H01L31/103;H01L31/105;H01L31/18
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 魏彥

1.一種波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件，其特征在于，所述波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件包括襯底、源區(qū)、漏區(qū)、源電極、漏電極、柵極介質(zhì)層、光波導(dǎo)層、光伏結(jié)構(gòu)層以及柵電極，所述源區(qū)與所述漏區(qū)分別嵌設(shè)于所述襯底的同一端的兩側(cè)，所述柵極介質(zhì)層與所述襯底面連接，且所述柵極介質(zhì)層的兩端分別與所述源電極、所述漏電極連接，所述光伏結(jié)構(gòu)層與所述柵極介質(zhì)層的遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)面連接，所述光波導(dǎo)層與所述光伏結(jié)構(gòu)層的遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)面連接，所述柵電極與所述光波導(dǎo)層的遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)面連接；或與所述光伏結(jié)構(gòu)層的遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)面連接。

2.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件，其特征在于，所述源區(qū)、所述漏區(qū)以及柵極介質(zhì)層之間形成導(dǎo)電通道，所述柵電極安裝于所述光波導(dǎo)層的遠(yuǎn)離所述導(dǎo)電通道的一端。

3.如權(quán)利要求2所述的波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件，其特征在于，所述光波導(dǎo)層包括矩形光波導(dǎo)層或脊型光波導(dǎo)層，所述柵電極安裝于所述光波導(dǎo)層的端部或所述光伏結(jié)構(gòu)層的端部。

4.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件，其特征在于，所述光伏結(jié)構(gòu)層至少包括一種PN結(jié)構(gòu)或PIN結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件，其特征在于，所述光伏結(jié)構(gòu)層包括Ge光伏結(jié)構(gòu)層或GeSi光伏結(jié)構(gòu)層。

6.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件，其特征在于，所述波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件還包括鈍化層，所述鈍化層鋪設(shè)于所述襯底的表面，且所述鈍化層位于所述源電極、所述漏電極的兩側(cè)。

7.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件，其特征在于，所述柵極介質(zhì)層的厚度包括20-100埃。

8.一種波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件制作方法，其特征在于，所述波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件制作方法包括：

在襯底上生長(zhǎng)柵極介質(zhì)層；

在柵極介質(zhì)層上沉積光伏結(jié)構(gòu)層；

光刻和刻蝕出柵極結(jié)構(gòu)；

在所述襯底與所述柵極結(jié)構(gòu)的表面沉積SiO₂層，并刻蝕掉遠(yuǎn)離所述柵極結(jié)構(gòu)的SiO₂層，以形成保護(hù)側(cè)墻；

在所述襯底與所述柵極結(jié)構(gòu)進(jìn)行光刻，露出源區(qū)、漏區(qū)以及柵極區(qū)窗口；

向源區(qū)、漏區(qū)以及柵極區(qū)窗口進(jìn)行n+型離子注入摻雜，以形成源區(qū)、漏區(qū)；

在所述襯底以及所述柵極結(jié)構(gòu)的表面沉積鈍化層；

對(duì)所述鈍化層進(jìn)行刻蝕，以形成源電極孔與漏電極孔，并沿所述源電極孔與漏電極孔沉積金屬電極，以形成源電極與漏電極；

沿所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)填充介質(zhì)層，并在填充完成后對(duì)晶圓的表面進(jìn)行平整化處理，以使晶元表面平整；

在所述晶元沉積光波導(dǎo)層；

光刻與刻蝕出光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)；

沉積與光刻?hào)烹姌O；

再次光刻和刻蝕源電極孔與漏電極孔，并沿所述源電極孔與漏電極孔沉積金屬電極，以形成源加厚電極與漏加厚電極。

9.如權(quán)利要求8所述的波導(dǎo)型光伏場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的光敏器件制作方法，其特征在于，所述在柵極介質(zhì)層上沉積光伏結(jié)構(gòu)層的步驟包括：

在所述柵極介質(zhì)層上沉積p+摻雜的第一Ge層；

在所述第一Ge層上沉積本征型的第二Ge層；

對(duì)沉積所述第一Ge層與所述第二Ge層后的柵極介質(zhì)層進(jìn)行多循環(huán)高低溫退火。