[发明专利]基于雪崩光电二极管的光检测传感器及其制备方法有效
申请号: | 201910133658.2 | 申请日: | 2019-02-22 |
公开(公告)号: | CN109742176B | 公开(公告)日: | 2020-08-28 |
发明(设计)人: | 牛菁;彭锦涛;周婷婷;牛亚男;孙双;张方振 | 申请(专利权)人: | 京东方科技集团股份有限公司 |
主分类号: | H01L31/107 | 分类号: | H01L31/107;H01L31/0352;H01L31/18;G01J1/42 |
代理公司: | 北京风雅颂专利代理有限公司 11403 | 代理人: | 李弘 |
地址: | 100015 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 雪崩 光电二极管 检测 传感器 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于雪崩光电二极管的光检测传感器,包括:衬底基板、位于所述衬底基板上的雪崩光电二极管APD;其中,所述雪崩光电二极管包括水平的N+型区、P型区、I型区、P+型区,所述P+型区的高度大于所述雪崩光电二极管的其它分区的高度且所述P+型区用于接受光照;还包括:
所述雪崩光电二极管的控制电路;
位于所述衬底基板和所述控制电路的MOS器件之间的遮光层以及雪崩光电二极管的隔垫层。
2.根据权利要求1所述的光检测传感器,其特征在于,还包括:
垫于所述遮光层和MOS器件之间,以及垫于所述衬底基板和雪崩光电二极管之间的缓冲层。
3.根据权利要求2所述的光检测传感器,其特征在于,还包括:
覆盖所述APD和MOS器件的源极、漏极和半导体沟道的GI层;
覆盖于所述GI层和MOS器件的栅极上的绝缘层;
穿过所述绝缘层和GI层的所述MOS器件的源极、漏极的电极连接线,以及所述APD的P+型区、N+型区的电极连接线;
其中,所述APD的P+型区的电极连接线的横截面小于所述APD的P+型区的横截面,为所述APD的P+型区留有接受光照的区域。
4.一种基于雪崩光电二极管的光检测传感器的制备方法,其特征在于,包括:
在衬底基板上形成雪崩光电二极管APD的多晶硅区域;
对所述APD的多晶硅区域中水平的第二、四、一分区分别进行P、P+、N+掺杂,形成所述APD的P型区、P+型区、N+型区,并形成第二、四分区之间的第三分区的所述APD的I型区,所述P+型区的高度大于所述雪崩光电二极管的其它分区的高度且所述P+型区用于接受光照;
其中,所述在衬底基板上形成雪崩光电二极管APD的多晶硅区域包括:在所述衬底基板上形成所述雪崩光电二极管的控制电路的MOS器件的遮光层以及所述APD的隔垫层。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述在衬底基板上形成雪崩光电二极管APD的多晶硅区域,具体包括:
在所述衬底基板上沉积一层遮光LS层;
对所述LS层进行一次构图工艺,形成所述雪崩光电二极管的控制电路的MOS器件的遮光层以及所述APD的隔垫层;
在所述衬底基板上沉积一层覆盖所述MOS器件的遮光层以及所述APD的隔垫层的缓冲层;
在所述衬底基板上的缓冲层上沉积一层非晶硅;
对所述非晶硅在对应所述APD的区域进行区域晶化后,进行掩膜、刻蚀,形成所述APD的多晶硅区域。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述对所述非晶硅在对应所述APD的区域进行区域晶化时,还包括:
对所述非晶硅在对应所述雪崩光电二极管的控制电路的MOS器件的区域进行区域晶化;以及
在所述进行掩膜、刻蚀,形成所述APD的多晶硅区域时,还包括:形成所述MOS器件的多晶硅区域。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对所述APD的多晶硅区域中水平的第二、四、一分区分别进行P、P+、N+掺杂时,还包括:
对所述MOS器件的多晶硅区域的两端进行P+/N+掺杂,形成所述MOS器件的源极和漏极。
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