[發(fā)明專利]一種光電探測器及其制造方法

有效

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• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112289892B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 黃文軍;唐昭煥;陳世杰;張斌
• 申請（專利權）人: 聯(lián)合微電子中心有限責任公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/103;H01L31/0216
• 代理公司: 江蘇坤象律師事務所 32393
• 代理人: 趙新民

1.一種光電探測器的制造方法，其特征在于:包括如下步驟：

第一步，于晶圓硅正面形成絕緣層，所述絕緣層下晶圓硅為硅襯底層(1)；

第二步，按照預設的圖案，刻蝕出貫穿于所述絕緣層并伸入硅襯底層(1)的凹槽(3)；

第三步，在凹槽(3)內生長出鍺探測層；對晶圓硅背面進行整體減薄，直到界面處有缺陷(5)的鍺探測層也被去除。

2.如權利要求1所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，所述第三步工藝后還包括：于晶圓硅背面生長鈍化層(6)，所述鈍化層為High K材料。

3.如權利要求1或2所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，刻蝕所述凹槽的工藝具體分為：首先刻蝕出貫穿絕緣層，停止于硅襯底層與絕緣層的界面處；然后繼續(xù)刻蝕所述凹槽使得所述凹槽伸入硅襯底層。

4.如權利要求1或2所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，所述晶圓硅背面進行減薄工藝分為：首先進行整體減薄，止于硅襯底層和鍺探測層的界面處；其次繼續(xù)減薄鍺探測層，直到去除界面處有缺陷的鍺探測層。

5.如權利要求1或2所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，所述絕緣層為二氧化硅層,厚度為200～800nm。

6.如權利要求3所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，所述凹槽(3)刻蝕于硅襯底層(1)的深度為200～500nm。

7.如權利要求4所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，最終減薄鍺探測層的厚度為20～150nm。

8.如權利要求2所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，生長所述鈍化層(6)的High K材料為HfO₂或者Al₂O₃材料，且鈍化層的厚度為5～200nm。

9.如權利要求1或2中任一項所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，在有界面處缺陷(5)的鍺探測層去除工藝之后、晶圓硅背面生長鈍化層(6)工藝之前，還包括步驟：先在減薄后鍺探測層表面生長SiO₂層(7)以降低鍺探測層表面的懸掛鍵。

10.如權利要求9所述的光電探測器的制造方法，其特征在于，所述SiO₂層(7)制備工藝為用DPO或者ALD，SiO₂層(7)的厚度為1～6nm。

11.一種用權利要求1-10任一項所述的制造方法獲得的光電探測器，包括硅襯底層、在硅襯底層正面生長成的絕緣層，其特征在于，還設有貫穿所述硅襯底層、絕緣層的凹槽，所述凹槽里填充有鍺探測層。

12.如 權利要求11所述的光電探測器，其特征在于，還包括位于硅襯底層背面的HighK材料形成的鈍化層。

13.如 權利要求12所述的光電探測器，其特征在于，在鍺探測層和High K材料形成的鈍化層之間還設有SiO₂層。