背照式单光子雪崩二极管、形成方法以及激光雷达技术

本发明专利技术实施例提供一种背照式单光子雪崩二极管、形成方法以及激光雷达，背照式单光子雪崩二极管包括中浅槽隔离结构，位于相邻二极管区之间，且位于外延层远离衬底的端面上，浅槽隔离结构能够很好的隔离相邻二极管区，且在背照式单光子雪崩二极管的形成过程中，形成浅槽隔离结构后，形成第一掺杂区，从而形成第一掺杂区的过程中，浅槽隔离结构起到阻挡作用，浅槽隔离结构使得一个二极管区中第一掺杂区的掺杂离子不易进入相邻的二极管区中，使得相邻背照式单光子雪崩二极管之间不易出现元素串扰，有利于提高背照式单光子雪崩二极管的良品率和电学性能。品率和电学性能。品率和电学性能。

【技术实现步骤摘要】
背照式单光子雪崩二极管、形成方法以及激光雷达


[0001]本专利技术涉及激光雷达领域，尤其涉及一种背照式单光子雪崩二极管、形成方法以及激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达(LIDAR)，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，在自动驾驶中承担了路沿检测、障碍物识别以及实时定位与绘图(SLAM)等重要任务。
[0003]所述激光雷达包含接收光学元件和光电探测器。所述接收光学元件将目标物反射的回波光会聚到光电探测器上，且光电探测器将光转换成电信号，数据处理电路等器件对电信号进行处理以获得目标物的距离信息。随着激光雷达的体积的微型化，存在减小光电探测器尺寸的持续需求，单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)作为光敏面小，在盖革模式下被单光子触发即可发生载流子雪崩倍增效应的高灵敏度而而受到重视，越来越多地被用作激光雷达的光电探测器。
[0004]单光子雪崩二极管分为前照式(front side illumination，FSI)和背照式(back side illumi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，包括：衬底，包括背表面和与所述背表面相对的前表面；多个二极管区，位于所述衬底的前表面上，所述二极管区包括：外延层；第一掺杂区，位于所述外延层远离所述衬底的端面上；浅槽隔离结构，位于相邻所述二极管区之间，且位于所述外延层远离所述衬底的端面上。2.如权利要求1所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管包括：第二掺杂区，位于所述第一掺杂区朝向所述衬底的一侧，且与所述第一掺杂区接触。3.如权利要求1所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管包括：深槽隔离结构，位于相邻的所述二极管区之间，从所述衬底的背表面延伸至所述浅槽隔离结构。4.如权利要求1所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管包括：第一隔离层，位于所述衬底的背表面上；第一电极，位于所述第一隔离层背离所述衬底的表面上，且延伸到所述衬底中，所述第一电极在所述衬底前表面的投影环绕于所述二极管区的四周。5.如权利要求4所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管还包括：第二电极，在所述第一隔离层背离所述衬底的表面上，连接相邻二极管区中的所述第一电极。6.如权利要求1至5任一项所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述浅槽隔离结构与所述第一掺杂区相间隔。7.如权利要求1至5任一项所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述浅槽隔离结构的材料包括氧化硅、氮氧化硅和氮化硅中的一种或多种。8.如权利要求3所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述深槽隔离结构包括绝缘层和填充于所述绝缘层内的金属层。9.如权利要求1所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管还包括：电极接触区，位于所述第一掺杂区背离所述衬底的端面上；第二隔离层，位于所述第一掺杂区背离所述衬底的端面上，覆盖所述二极管区和所述电极接触区；接触孔插塞，贯穿所述第二隔离层与所述电极接触区电连接。10.如权利要求9所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管还包括：反射层，位于所述第二隔离层背离所述第一掺杂区的表面。11.如权利要求1所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述背照式单光子雪
崩二极管还包括：保护环，位于所述外延层背离所述衬底的端面上，环绕所述第一掺杂区，且与所述浅槽隔离结构相间隔。12.如权利要求11所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述浅槽隔离结构与所述保护环之间的距离在1μm至3μm之间。13.如权利要求2所述的背照式单光子雪崩二极管，其特征在于，所述外延层中掺杂有P型掺杂离子；所述第一掺杂区中掺杂有N型掺杂离子；所述第二掺杂区中掺杂有P型掺杂离子。14.一种背照式单光子雪崩二极管的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括背表面和与所述背表面相对的前表面；在所述衬底的前表面上形成外延层，所述外延层具有多个用于形成二极管区的功能区；在所述外延层远离所述衬底的端面上形成浅槽隔离结构，所述浅槽隔离结构位于相邻所述功能区之间；在所述外延层远离所述衬底的端面上形成第一掺杂区。15.如权利要求14所述的背照式单光子雪崩二极管的形成方法，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管的形成方法还包括：在所述外延层远离所述衬底的端面上形成第一掺杂区前，在所述外延层靠近顶部的区域形成第二掺杂区。16.如权利要求14所述的背照式单光子雪崩二极管的形成方法，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管的形成方法包括：形成所述第一掺杂区后，形成从所述衬底的背表面延伸至所述浅槽隔离结构的深槽隔离结构。17.如权利要求14所述的背照式单光子雪崩二极管的形成方法，其特征在于，所述背照式单光子雪崩二极管的形成方法包括：在所述衬底的所述背表面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖彪，弗朗西斯科，
申请(专利权)人：上海禾赛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：