[發明專利]半導體器件的形成方法

在審

• 申請號: 201910362708.4
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110085705A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 湯茂亮;柯天麒;王陽陽;劉少東
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/103;H01L31/0312
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 薛異榮;吳敏

一種半導體器件的形成方法，包括：提供半導體襯底；在半導體襯底中形成二極管摻雜層；在二極管摻雜層中的頂部區域形成頂層摻雜層，所述頂層摻雜層的導電類型與二極管摻雜層的導電類型相反；形成頂層摻雜層的方法包括：在所述二極管摻雜層的表面形成擴散層，所述擴散層中具有擴散離子，所述擴散離子的導電類型與二極管摻雜層的導電類型相反；進行熱處理，使擴散層中的擴散離子進入二極管摻雜層中的頂部區域；進行所述熱處理后，去除所述擴散層。所述方法提高了半導體器件的性能。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種半導體器件的形成方法。

背景技術

光電二極管(Photo-Diode)是一種能夠完成光信號到電信號轉換功能的器件。光電二極管包括N型摻雜層和P型摻雜層。

鉗位二極管(Pinned Photodiode，PPD)為一種重要的光電二極管，鉗位二極管包括第一摻雜層、位于第一摻雜層底部的第二摻雜層、以及位于第一摻雜層中頂部區域的頂摻雜層，第二摻雜層的導電類型和第一摻雜層的導電類型相反，所述頂摻雜層的導電類型與第一摻雜層的導電類型相反。

然而，現有的鉗位二極管構成的半導體器件的性能還有待提高。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種半導體器件的形成方法，以提高半導體器件的性能。

為解決上述問題，本發明提供一種半導體器件的形成方法，包括：提供半導體襯底；在所述半導體襯底中形成二極管摻雜層；在所述二極管摻雜層中的頂部區域形成頂層摻雜層，所述頂層摻雜層的導電類型與二極管摻雜層的導電類型相反；形成所述頂層摻雜層的方法包括：在所述二極管摻雜層的表面形成擴散層，所述擴散層中具有擴散離子，所述擴散離子的導電類型與二極管摻雜層的導電類型相反；進行熱處理，使擴散層中的擴散離子進入二極管摻雜層中的頂部區域；進行所述熱處理后，去除所述擴散層。

可選的，所述頂層摻雜層的厚度為10納米～80納米。

可選的，所述擴散層的材料包括摻硼硅玻璃，所述擴散離子包括硼離子。

可選的，形成所述擴散層的方法包括：采用沉積工藝在所述二極管摻雜層的表面形成擴散層，在沉積擴散層的過程中，在擴散層中原位摻雜擴散離子。

可選的，所述熱處理包括退火處理。

可選的，所述退火處理包括快速熱處理或尖峰退火。

可選的，所述熱處理的溫度為500攝氏度～900攝氏度。

可選的，所述擴散層的厚度為0.2微米～0.7微米。

可選的，所述二極管摻雜層的導電類型為N型，所述半導體襯底的導電類型為P型；所述頂層摻雜層的導電類型為P型。

可選的，在進行熱處理之前，所述擴散層中擴散離子的濃度為5E18atom/cm³～5E21atom/cm³；進行熱處理之后，頂層摻雜層中擴散離子的濃度為1E18atom/cm³～1E20atom/cm³。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：