[发明专利]半导体器件与其制作方法有效

专利信息
申请号: 201811526241.4 申请日: 2018-12-13
公开(公告)号: CN109686658B 公开(公告)日: 2021-03-09
发明(设计)人: 李彬;李志华;唐波;张鹏;王桂磊;杨妍;刘若男 申请(专利权)人: 中国科学院微电子研究所
主分类号: H01L21/18 分类号: H01L21/18;H01L31/105
代理公司: 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 代理人: 韩建伟;谢湘宁
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 半导体器件 与其 制作方法
【权利要求书】:

1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:

在第一衬底的表面上依次设置第一介质层、波导层和第二介质层,形成第一待键合结构;

形成包括第二衬底和设置在所述第二衬底表面上的第二预探测层的预探测结构,所述第二预探测层包括沿远离所述第二衬底方向依次叠置的第一子结构层和第二子结构层,所述第二子结构层的生长温度大于所述第一子结构层的生长温度,所述第二子结构层的生长温度在600~1000℃之间,所述第二预探测层包括Ge和/或GeSi;

在所述第二子结构层的表面上设置第三介质层,形成第二待键合结构,其中,所述第二介质层和所述第三介质层的材料相同;

将所述第一待键合结构和所述第二待键合结构键合,形成键合结构,且所述键合结构中,所述第二介质层和所述第三介质层接触设置;

至少去除所述第二衬底,使得所述预探测结构中只剩余所述第二子结构层。

2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述预探测结构为GOI结构,所述GOI结构包括依次叠置的所述第二衬底、绝缘层和所述第二子结构层。

3.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,形成所述第一待键合结构的过程包括:

在所述第一衬底的表面上依次设置所述第一介质层和波导材料层;

对所述波导材料层进行刻蚀,形成包括多个沿第一方向依次排列的光栅部的波导层,所述第一方向与所述第一衬底的厚度方向垂直;

在所述波导层的远离所述第一介质层的表面上设置第二介质层。

4.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一介质层的材料和所述第二介质层的材料相同。

5.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,在依次去除所述第二衬底和部分所述第二预探测层之后,所述制作方法包括:

对剩余的所述第二预探测层进行刻蚀,使得部分所述第三介质层的部分表面裸露,形成探测层;

对所述探测层的部分进行离子注入,在所述探测层中形成P区和N区,且所述P区和所述N区之间为未掺杂的I区,所述P区、所述I区和所述N区按照第二方向排列,所述第一方向与所述第二方向垂直,所述第二方向和所述第一衬底的厚度方向垂直;

在裸露的所述探测层和裸露的所述第三介质层的表面上设置第四介质层;

在所述第四介质层中形成两个通孔,且两个通孔分别与所述N区和所述P区抵接;

在各所述通孔中填充导电材料,形成导电插塞;

在各所述导电插塞的远离所述探测层的表面上设置接触电极,形成两个所述接触电极。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述第一介质层和所述第二介质层均为二氧化硅层,所述第一衬底为硅层,所述波导层的材料包括Si、Si3N4和SiON中的至少一种。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述第二介质层和/或所述第三介质层的厚度在100nm~2μm之间。

8.一种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件由权利要求1至7中的任一项所述的制作方法制作而成。

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