[发明专利]一种用于C波段的应力硅探测器及其制作方法

权利要求书

1.一种用于C波段的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述应力硅探测器包括：

设置在背衬底上的二氧化硅层，以及，均设置在所述二氧化硅层内的应力单晶硅吸收层和硅波导层，且所述应力单晶硅吸收层连接设置在硅波导层的上端；

所述应力单晶硅吸收层通过所述硅波导层与二氧化硅层对非晶硅薄膜施加拉应力而形成；

所述硅波导层和所述应力单晶硅吸收层分别连接电极；

相应地，所述应力硅探测器的制作方法包括：

对SOI衬底上的顶层硅区域进行刻蚀，得到硅波导层；

在所述硅波导层上淀积一层的非晶硅薄膜；

在所述非晶硅薄膜的表面覆盖二氧化硅、并与所述SOI衬底中的二氧化硅区域组成二氧化硅层；

对所述非晶硅薄膜进行退火处理，使得所述二氧化硅层和所述硅波导层均对经退火处理后的非晶硅薄膜形成拉应力，进而使得所述非晶硅薄膜转化为应力单晶硅吸收层；

以及，在所述二氧化硅层中设置分别连接所述硅波导层和所述应力单晶硅吸收层的电极。

2.根据权利要求1所述的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述对SOI衬底上的顶层硅区域进行刻蚀，得到硅波导层，包括：

对SOI衬底上的顶层硅区域进行刻蚀，得到平板形硅波导层和位于该平板形硅波导层上部中间位置的脊形硅波导层，其中，所述平板形硅波导层和脊形硅波导层组成所述硅波导层。

3.根据权利要求1所述的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述在所述硅波导层上淀积一层非晶硅薄膜，包括：

以化学气相沉积CVD的方式，在所述硅波导层上低温淀积一层非晶硅薄膜，其中，所述低温淀积的温度范围为：150℃-350℃。

4.根据权利要求1所述的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述对所述非晶硅薄膜进行退火处理，使得所述二氧化硅层和所述硅波导层均对经退火处理后的非晶硅薄膜形成拉应力，进而使得所述非晶硅薄膜转化为应力单晶硅吸收层，包括：

控制激光器以小于1100nm的波长辐照所述二氧化硅层，进而对所述非晶硅薄膜进行退火处理，使得所述二氧化硅层和所述硅波导层均对经退火处理后的非晶硅薄膜形成拉应力，进而使得所述非晶硅薄膜转化为应力单晶硅吸收层。

5.根据权利要求2所述的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述在所述二氧化硅层中设置分别连接所述硅波导层和所述应力单晶硅吸收层的电极，包括：

在所述二氧化硅层内竖直设置用于连通二氧化硅层的顶端和所述应力单晶硅吸收层顶端的源极通孔，使得源极经该源极通孔连接至所述应力单晶硅吸收层；

以及，在所述二氧化硅层内竖直设置用于连通二氧化硅层的顶端和所述平板形硅波导层的顶端的栅极通孔，使得栅极经该栅极通孔连接至所述平板形硅波导层。

6.根据权利要求2所述的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述硅波导层包括：平板形硅波导层，以及连接设置在所述平板形硅波导层上部中间位置的脊形硅波导层；

相对应的，所述脊形硅波导层和所述应力单晶硅吸收层分别与各电极连接。

7.根据权利要求1所述的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述二氧化硅层包括：连接设置的二氧化硅下层和二氧化硅上层，且所述二氧化硅下层为SOI衬底中的二氧化硅区域；

相对应的，所述硅波导层为经刻蚀后的所述SOI衬底中的顶层硅区域；

所述二氧化硅上层与所述二氧化硅下层的分界处为所述硅波导层的底部所在平面。

8.根据权利要求6所述的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述二氧化硅层内竖直设有用于连通二氧化硅层的顶端和所述应力单晶硅吸收层顶端的源极通孔，使得源极经该源极通孔连接至所述应力单晶硅吸收层；

以及，所述二氧化硅层内还竖直设有用于连通二氧化硅层的顶端和所述平板形硅波导层的顶端的栅极通孔，使得栅极经该栅极通孔连接至所述平板形硅波导层。

9.根据权利要求6所述的应力硅探测器的制作方法，其特征在于，所述应力单晶硅吸收层与脊形硅波导层的剖面宽度相同。