[發明專利]一種波導型光電探測器及制造方法

有效

• 申請號: 202011077809.6
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112186075B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 熊文娟;黎奔;林鴻霄;董燕;王桂磊;亨利·H·阿達姆松
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;廣東省大灣區集成電路與系統應用研究院
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0232;H01L31/101
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊麗爽

1.一種波導型光電探測器的制造方法，其特征在于，包括：

提供第一襯底和第二襯底，所述第一襯底正面上的包覆層，形成于所述包覆層中的第一氮化硅光波導，所述第二襯底正面上的鍺外延層；

進行所述第一襯底和所述第二襯底的正面鍵合，從所述第二襯底的背面進行減薄，以暴露所述鍺外延層；

刻蝕所述鍺外延層，形成臺階結構，在所述臺階結構的側壁形成第二氮化硅光波導；

在所述鍺外延層上形成光電探測器；

所述在所述鍺外延層上形成光電探測器，具體包括：

對所述鍺外延層進行摻雜，以在所述鍺外延層中形成源漏區；

沉積介質材料，以形成覆蓋所述鍺外延層以及所述第二氮化硅光波導的介質層；

刻蝕所述介質層形成暴露所述源漏區的接觸孔，在所述接觸孔中填充金屬材料，以形成所述源漏區的金屬接觸。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鍺外延層包括第一部分和第二部分；

在所述鍺外延層上形成光電探測器，具體包括：

在所述鍺外延層的第一部分形成第一摻雜材料層；

在所述鍺外延層的第二部分形成第二摻雜材料層；

沉積介質材料，形成覆蓋所述鍺外延層和所述第二氮化硅光波導的介質層；

刻蝕所述介質層形成暴露所述第一摻雜材料層的第一接觸孔以及暴露所述第二摻雜材料層的第二接觸孔；

在所述第一接觸孔中填充金屬材料，以形成所述第一摻雜材料層的金屬接觸，在所述第二接觸孔中填充金屬材料，以形成所述第二摻雜材料層的金屬接觸。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在刻蝕所述鍺外延層，形成臺階結構之后，在所述臺階結構的側壁形成第二氮化硅光波導之前，還包括：

在所述臺階結構的表面形成刻蝕阻擋層。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述刻蝕阻擋層包括二氧化硅層和非晶硅層。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述刻蝕所述鍺外延層，形成臺階結構，在所述臺階結構的側壁形成第二氮化硅光波導，包括：

刻蝕所述鍺外延層，形成臺階結構；

沉積氮化硅層，以填充所述臺階結構，對所述氮化硅層進行平坦化工藝，直至露出所述刻蝕阻擋層；

刻蝕所述氮化硅層，以在所述臺階結構的側壁形成第二氮化硅光波導。

6.一種波導型光電探測器，其特征在于，包括：

鍵合的第一襯底和第二襯底，所述第一襯底正面上的包覆層，形成于所述包覆層中的第一氮化硅光波導，所述第二襯底正面上的鍺外延層，所述鍺外延層相對于所述包覆層為臺階結構；

所述臺階結構的側壁形成有第二氮化硅光波導；

所述鍺外延層上形成有光電探測器；

所述鍺外延層上形成有光電探測器，具體包括：

所述鍺外延層中的源漏區；

覆蓋所述鍺外延層和所述第二氮化硅光波導的介質層；

所述介質層中形成有所述源漏區的金屬接觸。

7.根據權利要求6所述的光電探測器，其特征在于，所述鍺外延層包括第一部分和第二部分；

所述鍺外延層上形成有光電探測器，具體包括：

所述鍺外延層的第一部分形成有第一摻雜材料層；

所述鍺外延層的第二部分形成有第二摻雜材料層；

覆蓋所述鍺外延層和所述第二氮化硅光波導的介質層；

所述介質層中形成有所述第一摻雜材料層的金屬接觸以及所述第二摻雜材料層的金屬接觸。

8.根據權利要求6所述的光電探測器，其特征在于，所述臺階結構的表面形成有刻蝕阻擋層。