[發明專利]一種硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法

有效

• 申請號: 202211030140.4
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115117205B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 葛超洋;謝儒彬;吳建偉;楊強
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十八研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/107;H01L31/0352
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

1.一種硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，包括：

提供包括P+襯底和P型π外延層在內的體硅外延材料片；

在所述P型π外延層的兩端形成電通道截止環；

在所述P型π外延層上進行抗輻照加固注入形成加固注入區；

在所述P型π外延層上形成P型雪崩區；

在所述P型π外延層上形成N+區域、N型結截止擴展環、N型收集環；

在所述P型π外延層形成接觸孔及金屬電極；

在P型雪崩區上方進行光窗刻蝕，淀積減反膜；

在所述P+襯底的背面進行金屬化形成背面金屬；

所述加固注入區為P型加固注入區，位于所述電通道截止環與所述N型收集環之間、以及所述N型收集環與所述N型結截止擴展環之間。

2.如權利要求1所述的硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，通過如下步驟在所述P型π外延層的兩端形成電通道截止環：

在所述P型π外延層的表面涂覆光刻膠，漏出所述P型π外延層的兩端，進行電通道截止環光刻；

對所述P型π外延層的兩端進行P型注入，去除剩余光刻膠，形成電通道截止環。

3.如權利要求2所述的硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，通過如下步驟在所述P型π外延層上進行抗輻照加固注入形成加固注入區：

在所述P型π外延層的表面涂覆光刻膠，暴露出形成加固注入區的區域，進行加固注入區域光刻；

進行P型注入，形成抗輻照加固注入區。

4.如權利要求3所述的硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，通過如下步驟在所述P型π外延層上形成P型雪崩區：

在所述P型π外延層的表面涂覆光刻膠，暴露出形成P型雪崩區的區域，進行P型雪崩區光刻；

通過高能粒子注入機進行P型注入并退火，去除剩余光刻膠，形成P型雪崩區。

5.如權利要求4所述的硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，通過如下步驟在所述P型π外延層上形成N+區域、N型結截止擴展環、N型收集環：

在所述P型π外延層的表面涂覆光刻膠，進行N+區域、N型結截止擴展環、N型收集環光刻；

進行N+注入，去除剩余光刻膠，形成N+區域、N型結截止擴展環、N型收集環；

其中所述N+區域位于所述P型雪崩區的上方且與其接觸，所述N型結截止擴展環位于所述N+區域外側且與其接觸；所述N型收集環位于所述N型結截止擴展環外側且與其間隔有一個加固注入區；所述電通道截止環位于所述N型收集環外側且與其間隔有另一個加固注入區。

6.如權利要求5所述的硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，通過如下步驟在所述P型π外延層形成接觸孔及金屬電極：

淀積場氧，在場氧的表面涂覆光刻膠，進行接觸孔光刻；

在接觸孔里淀積金屬鎢，通過CMP工藝形成鎢柱；

淀積金屬鋁，在鋁的表面涂覆光刻膠，刻蝕形成金屬電極；所述金屬電極位于所述N+區域表面分別將所述N+區域和所述N型收集環引出；所述場氧位于減反膜兩側，將金屬電極隔開。

7.如權利要求6所述的硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，通過如下步驟在P型雪崩區上方進行光窗刻蝕，淀積減反膜：

在場氧上方涂覆光刻膠，進行光窗光刻；刻蝕場氧，形成光窗；

淀積氧化層形成減反膜，去除剩余光刻膠；所述減反膜位于所述N+區域的上方。

8.如權利要求7所述的硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，通過如下步驟在所述P+襯底的背面進行金屬化形成背面金屬：

將P+襯底進行減薄；在減薄后的P+襯底背面進行金屬淀積，形成背面金屬。

9.如權利要求1所述的硅基雪崩光電二極管的抗輻照加固方法，其特征在于，所述P型π外延層的厚度為5~100μm。