[發明專利]一種雪崩探測器及制備方法

有效

• 申請號: 202110481115.7
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113224197B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 劉曼文;李志華
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L31/107
• 分類號: H01L31/107;H01L31/0352;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

1.一種雪崩探測器，其特征在于，包括：

襯底層、倍增區、第一電極區、第二電極區及隔離結構；

所述倍增區、所述第一電極區及所述第二電極區均形成在所述襯底層中；所述倍增區和所述第一電極區位于所述襯底層的中部；所述倍增區位于所述第一電極區的下方，且厚度為2-3微米；所述第二電極區為環狀結構，且環繞所述倍增區和所述第一電極區；所述隔離結構位于所述第一電極區和所述第二電極區之間；所述第一電極區的摻雜類型與所述第二電極區的摻雜類型不同，且所述第一電極區的摻雜濃度大于所述第二電極區的摻雜濃度；所述倍增區為高能離子注入形成，注入能量為50-2000KeV，注入計量為3.5X10¹¹cm^-2到4X10¹²cm^-2；

還包括：N個保護環，其中，N為0到7的整數；

所述N個保護環均環繞所述倍增區，且每個保護環的寬度和每個保護環之間的間距均相等；

所述隔離結構的材料為絕緣介質材料，包括多晶硅和二氧化硅中的一種或多種的組合；

所述第二電極區包括：

第一摻雜區和第二摻雜區；

其中，所述第一摻雜區的摻雜濃度與所述第二摻雜區的摻雜濃度的比值大于等于10²小于10⁴；

所述保護環的摻雜類型與所述倍增區的摻雜類型相反；

所述保護環的深度為3-7微米；

所述保護環的寬度為3-7微米；

所述倍增區的摻雜類型與所述襯底的摻雜類型相同；

所述襯底層的下方有金屬層，通過調節金屬層厚度不同，以達到不同的效果。

2.一種如權利要求1所述的雪崩探測器的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底上制備隔離結構；

采用離子注入工藝或深反應離子刻蝕工藝或激光刻蝕工藝，在所述隔離結構的一側制備倍增區和第一電極區，

采用離子注入工藝或深反應離子刻蝕工藝或激光刻蝕工藝，在所述隔離結構的另一側制備第二電極區。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在襯底上制備隔離結構，包括：

在所述襯底需形成所述隔離結構的區域形成場氧化層；

或著在所述襯底上刻蝕出溝槽，并在所述溝槽填充絕緣介質。