[發(fā)明專利]一種探測器及其制作方法

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• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111509080A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設計）人: 唐波;張鵬;李志華;李彬;劉若男
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216;H01L31/101
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發(fā)明涉及半導體工藝技術領域，尤其涉及一種探測器及其制作方法，包括：在SOI襯底上形成第一介質層；將所述第一介質層刻蝕至所述SOI表面，形成凹槽；在所述凹槽內形成探測層；在所述第一介質層和所述探測層上形成非晶硅層，由于在該探測層上形成非晶硅層，從而將該探測層進行了鈍化，該非晶硅層可以阻止外界雜質向探測層上表面擴散，從而防止后續(xù)的沉積工藝過程中的離子損傷，為后續(xù)探測層表面注入時的緩沖層，降低注入對探測層的晶格損傷，從而降低該探測器的暗電流。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體工藝技術領域，尤其涉及一種探測器及其制作方法。

背景技術

在信息產業(yè)、生物醫(yī)學等科技領域越來越受關注的今天，新型光電子、光通信科技必將以更快的速度發(fā)展。硅基光電子集成采用成熟價廉的微電子加工工藝，將光學器件與多種功能的微電子電路集成，是實現(xiàn)光通信普及發(fā)展和光互連的有效途徑。硅基光電探測器是硅基光通信系統(tǒng)的關鍵器件之一，隨著近年來硅基鍺材料外延技術的突破性進展，鍺探測器因為兼顧了硅基光電子集成和對光通訊波段的高效探測，成為了當今研究的一大熱點。

在常規(guī)的鍺探測器中，暗電流是硅基鍺探測器的重要參數(shù)指標，影響鍺探測器的靈敏度和噪聲，外延界面質量，體外延質量以及外延鍺表面質量都是影響暗電流的關鍵因素。

因此，如何改善外探測器延界面質量從而降低暗電流是目前亟待解決的技術問題。

發(fā)明內容

鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的探測器及其制作方法。

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種探測器的制作方法，包括：

在SOI襯底上形成第一介質層；

將所述第一介質層刻蝕至所述SOI表面，形成凹槽；

在所述凹槽內形成探測層；

在所述第一介質層和所述探測層上形成非晶硅層。

進一步地，所述將所述第一介質層刻蝕至所述SOI表面，形成凹槽，具體包括：

采用干法刻蝕工藝對所述第一介質層進行刻蝕，形成第一預設深度的第一凹槽，所述第一預設深度小于所述第一介質層的厚度；

采用濕法刻蝕工藝對所述第一凹槽底部進行刻蝕，形成第二預設深度的第二凹槽，所述第一預設深度與所述第二預設深度之和等于所述第一介質層厚度，所述第一凹槽與所述第二凹槽合為所述凹槽。

進一步地，所述在所述凹槽內形成探測層，具體包括：

在所述凹槽內形成厚度大于所述第一介質層的探測層；

對所述探測層進行平坦化處理，使所述探測層的上表面與所述第一介質層平齊。

進一步地，所述在SOI上形成第一介質層之前，還包括：

形成所述SOI襯底，所述SOI襯底包括由下至上的硅襯底、埋氧層、頂硅層；

對所述頂硅層進行摻雜處理，以在所述頂硅層上形成本征區(qū)域、位于所述本征區(qū)域一側的N型輕摻雜區(qū)、位于所述本征區(qū)域另一側的P型輕摻雜區(qū)域、位于所述N型輕摻雜區(qū)域遠離本征區(qū)域一側的N型重摻雜區(qū)域以及位于所述P型輕摻雜區(qū)域遠離所述本征區(qū)域一側的P型重摻雜區(qū)域，所述探測層位于所述本征區(qū)域的正上方。

進一步地，還包括：

在所述非晶硅層上形成第二介質層。

進一步地，還包括：

從所述第二介質層上開設到達所述SOI襯底表面的第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔與所述N型重摻雜區(qū)域相抵接，所述第二通孔與所述P型重摻雜區(qū)域相抵接；