半导体器件制造技术

本申请属于半导体技术领域，特别是涉及一种半导体器件，包括基底层、缓冲层和修复层，基底层包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面设置多个第一凹槽；缓冲层设置于第一表面上，且覆盖第一凹槽，并形成第二凹槽；修复层设置于缓冲层背离基底层一侧，且至少部分所述修复层填充于所述第二凹槽中，所述修复层用于修复所述第一凹槽所在位置处所述基底层表面的缺陷。本申请的半导体器件可以减小基底层的暗电流，提高量子效率。提高量子效率。提高量子效率。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件


[0001]本申请属于半导体
，特别是涉及半导体器件。

技术介绍

[0002]半导体器件在光电领域具有广泛的应用，对于硅基的光电半导体器件而言，硅的表面反射率很高，如果对硅表面不进行任何处理，那么它对可见光和近红外光的反射率较高。晶体硅对光的高反射率，使得采用晶体硅制备的相关光电半导体器件的量子效率非常不理性，最终严重制约其光电产品的应用领域和使用性能。
[0003]人们常常在硅表面制备各种“绒面”结构，如金字塔阵列，这些结构可增加光在硅表面的反射次数，从而来增强硅表面对入射光能的俘获能力，即减少光能反射损失，提高半导体器件对光的吸收和转化效率。
[0004]目前制备的硅半导体器件仍然存在暗电流较大，量子效率有待提高的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请主要解决的技术问题是提供一种半导体器件，能够降低半导体器件的暗电流，提高量子效率。
[0006]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：一种半导体器件，包括基底层、缓冲层和修复层，基底层包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面设置多个第一凹槽；缓冲层设置于第一表面上，且覆盖第一凹槽，并形成第二凹槽；修复层设置于缓冲层背离基底层的一侧，且至少部分修复层填充于第二凹槽中，修复层用于修复第一凹槽所在位置处基底层表面的缺陷。
[0007]其中，修复层填充于第二凹槽中，形成第三凹槽；半导体器件还包括抗反射层，抗反射层设置于修复层背离基底层一侧至少部分抗反射层填充于第三凹槽中。
[0008]其中，抗反射层背离基底层一侧的表面为平面。
[0009]其中，抗反射层包括第一抗反射层和第二抗反射层，第一抗反射层设置于修复层背离基底层一侧，且至少部分第一抗反射层填充于第三凹槽中，并形成第四凹槽；第二抗反射层位于第一抗反射层背离基底层一侧，且至少部分第二抗反射层填充于第四凹槽中。
[0010]其中，第一凹槽在沿第一表面指向第二表面的方向上横截面积逐渐减小。
[0011]其中，第一凹槽的侧面与第一凹槽的开口所在面之间的夹角为54.7度
±
测量误差。
[0012]其中，第一凹槽的形状包括倒四棱锥型或倒四棱台型或三角形。
[0013]其中，第一凹槽的侧面为{111}晶面族。
[0014]其中，缓冲层的材质为氧化层，氧化层的材质为氧化硅；修复层的材质为氧化铝或氧化铪。
[0015]其中，第一抗反射层的材质包括氧化钽，第二抗反射层的材质为透光介质层。
[0016]本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请实施例中，基底层的第一表面上设
置多个第一凹槽，多个第一凹槽阵列排布，根据斯涅耳定律，垂直于基底层的入射光线照射至第一凹槽侧面上，在第一凹槽侧面上发生全反射，经折射进入基底层，增加了光在基底层内部的反射次数，扩展了进入基底层内的光路长度，有效光程长度随着在基底层中延长，增加了光的吸收效率，从而来增强基底层表面对入射光能的俘获能力，减少光能反射损失，提高半导体器件对光的吸收和转化效率。本专利技术实施例中，通过设置一层缓冲层于基底层上，缓冲层覆盖基底层的表面及基底层的第一凹槽表面，可以改善基底层的应力。本专利技术实施例中，通过设置一层修复层，修复层位于缓冲层背离基底层一侧，修复层覆盖缓冲层，本专利技术的修复层可以修复基底层的第一凹槽侧面所形成的缺陷，修复基底层的第一凹槽侧面损伤，中和基底层中的电荷，减小基底层的暗电流，提高量子效率。
附图说明
[0017]图1是本申请半导体器件第一实施例的剖面结构示意图；
[0018]图2是本申请半导体器件第一实施例的剖面结构示意图；
[0019]图3a
‑
图3e是本申请第一凹槽制作过程的一实施例的流程结构示意图；
[0020]图4a
‑
4c是本申请半导体器件制作过程的一实施例的流程结构示意。
具体实施方式
[0021]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的至少部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本申请的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本申请方案的限制。
[0023]另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
[0024]如图1和图2所示，本申请实施例提供一种半导体器件，包括基底层10、缓冲层20和修复层30，基底层10包括相对设置的第一表面11和第二表面12，第一表面11设置多个第一凹槽13；缓冲层20设置于第一表面11上，且至少部分缓冲层20覆盖第一凹槽13形成第二凹槽21；修复层30设置于缓冲层20背离基底层10一面，且至少部分修复层30填充于第二凹槽21中，修复层30用于修复第一凹槽13所在位置处基底层10表面的缺陷。
[0025]本申请实施例中，基底层10的第一表面11上设置多个第一凹槽13，多个第一凹槽13阵列排布，根据斯涅耳定律，垂直于基底层10的入射光线照射至第一凹槽13侧面上，在第一凹槽13侧面上发生全反射，经折射进入基底层10，增加了光在基底层10内部的反射次数，扩展了进入基底层10内的光路长度，有效光程长度随着在基底层10中延长，增加了光的吸收效率，从而来增强基底层10表面对入射光能的俘获能力，减少光能反射损失，提高半导体器件对光的吸收和转化效率。本专利技术实施例中，通过设置一层缓冲层20于基底层10上，缓冲层20覆盖基底层10的表面及基底层10的第一凹槽13表面，可以改善基底层10的应力。本专利技术实施例中，通过设置一层修复层30，修复层30位于缓冲层20背离基底层10一侧，修复层30覆盖缓冲层20，本专利技术的修复层30可以修复基底层10的第一凹槽13表面所形成的缺陷，修复截面损伤，中和基底层10中的电荷，减小基底层10的暗电流。
[0026]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：基底层(10)，所述基底层(10)包括相对设置的第一表面(11)和第二表面(12)，所述第一表面(11)设置多个第一凹槽(13)；缓冲层(20)，所述缓冲层(20)设置于所述第一表面(11)上，且至少部分所述缓冲层(20)覆盖所述第一凹槽(13)，并形成第二凹槽(21)；修复层(30)，所述修复层(30)设置于所述缓冲层(20)背离所述基底层(10)的一侧，且至少部分所述修复层(30)填充于所述第二凹槽(21)中，所述修复层(30)用于修复所述第一凹槽(13)所在位置处所述基底层(10)表面的缺陷。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述至少部分所述修复层(30)填充于所述第二凹槽(21)中，形成第三凹槽(31)，还包括：抗反射层(40)，所述抗反射层(40)设置于所述修复层(30)背离所述基底层(10)一侧，且至少部分所述抗反射层(40)填充于第三凹槽(31)中。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述抗反射层(40)背离所述基底层(10)一侧的表面为平面。4.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述抗反射层(40)包括：第一抗反射层(41)，所述第一抗反射层(41)设置于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：古立亮，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：新型
国别省市：