半导体器件及其制造方法技术

技术编号:42374512 阅读:21 留言:0更新日期:2024-08-16 14:58
本发明专利技术提供了一种半导体器件及其制造方法,所述半导体器件包括:衬底,所述衬底具有相背的第一表面和第二表面;用于形成光电二极管的第一离子掺杂区,从所述衬底的第一表面延伸至所述衬底中;第二离子掺杂区,从所述衬底的第二表面延伸至所述衬底中,所述第二离子掺杂区包含至少两层离子注入区,在从所述第二表面朝向所述第一表面的方向上各层所述离子注入区的离子掺杂浓度逐层减小。本发明专利技术的技术方案能够提高器件的光子探测效率以及暗计数的均匀性等性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路制造领域,特别涉及一种半导体器件及其制造方法


技术介绍

1、目前单光子雪崩二极管(spad,single photon avalanche diode)器件包括基底和形成于基底上的外延层,基底为p型重掺杂,外延层为p型本征掺杂,外延层中形成有p型掺杂区和n型掺杂区构成的p-n结,外延层远离基底的一面形成有正面电极,基底远离外延层的一面形成有背面电极。

2、但是,上述单光子雪崩二极管器件存在如下问题:

3、(1)通过采用化学机械研磨工艺对基底进行研磨减薄,导致剩余的基底的厚度均匀性差,进而影响器件性能的均匀性;

4、(2)来料的基底本身的离子掺杂浓度低(例如为1e18 cm-3),导致背面电极与基底的接触电阻的均匀性差;

5、(3)由于金属离子对p-n结的污染,导致器件的暗计数存在拖尾(tail)问题,暗计数的均匀性差;

6、(4)为了提高光子探测效率(pde),方法一是增大倍增区面积,但是随着器件尺寸的微缩,此方法显然已不适用;方法二是对于红外波段光源,增加外延层厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体器件,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第一离子掺杂区包括掺杂类型相反的第一掺杂层和第二掺杂层,所述第一掺杂层从所述衬底的第一表面延伸至所述衬底中;所述第二掺杂层从所述第一掺杂层远离所述第一表面的一面朝向所述第二表面方向延伸,或者,所述第二掺杂层包围所述第一掺杂层;所述第二离子掺杂区与所述第二掺杂层的掺杂类型相同。

3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:

4.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:

5.如权利要求4所述的半导体器件,其特...

【技术特征摘要】

1.一种半导体器件,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第一离子掺杂区包括掺杂类型相反的第一掺杂层和第二掺杂层,所述第一掺杂层从所述衬底的第一表面延伸至所述衬底中;所述第二掺杂层从所述第一掺杂层远离所述第一表面的一面朝向所述第二表面方向延伸,或者,所述第二掺杂层包围所述第一掺杂层;所述第二离子掺杂区与所述第二掺杂层的掺杂类型相同。

3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:

4.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:

5.如权利要求4所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:

6.如权利要求5所述的半导体器件,其特征在于,与所述第二电极接触的所述离子注入区的离子掺杂浓度大于1e18cm-3。

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【专利技术属性】
技术研发人员:古立亮魏丹清罗清威
申请(专利权)人:武汉新芯集成电路股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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