[发明专利]一种波导型光电探测器及制造方法在审
申请号: | 202010818164.0 | 申请日: | 2020-08-14 |
公开(公告)号: | CN111933753A | 公开(公告)日: | 2020-11-13 |
发明(设计)人: | 熊文娟;王桂磊;亨利·H·阿达姆松 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | H01L31/18 | 分类号: | H01L31/18;H01L31/0232;H01L31/101 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 柳虹 |
地址: | 100029 北京市朝阳*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 波导 光电 探测器 制造 方法 | ||
1.一种波导型光电探测器的制造方法,其特征在于,包括:
提供第一衬底和第二衬底,所述第一衬底正面上的包覆层,形成于所述包覆层中的氮化硅光波导,所述第二衬底正面上的锗外延层;
进行所述第一衬底和所述第二衬底的正面键合,从所述第二衬底的背面进行减薄,以暴露所述锗外延层;
在所述锗外延层上形成光电探测器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述锗外延层上形成光电探测器,具体包括:
对所述锗外延层进行掺杂,以在所述锗外延层中形成源漏区;
在所述源漏区上沉积介质材料,以形成覆盖所述锗外延层的介质层;
刻蚀所述介质层形成暴露所述源漏区的接触孔,在所述接触孔中填充金属材料,以形成所述源漏区的金属接触。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述锗外延层上形成光电探测器,具体包括:
对所述锗外延层进行掺杂,以在所述锗外延层的正面形成第一掺杂材料层;
在所述锗外延层的背面形成第二掺杂材料层;
在所述第二掺杂材料层上沉积介质材料,以形成覆盖所述第一掺杂材料层和所述第二掺杂材料层的介质层;
刻蚀所述介质层形成暴露所述第一掺杂材料层的第一接触孔和暴露所述第二掺杂材料层的第二接触孔,在所述第一接触孔中填充金属材料,以形成所述第一掺杂材料层的金属接触,在所述第二接触孔中填充金属材料,以形成所述第二掺杂材料层的金属接触。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述氮化硅光波导平行于所述第一衬底。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述氮化硅光波导包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第二部分连接所述第一部分和第三部分;
所述第一部分和所述第三部分平行于所述第一衬底;
所述第二部分与所述第一部分延伸方向的夹角小于90°。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述包覆层包括下包层和上包层;
所述提供第一衬底,所述第一衬底正面上的包覆层,形成于所述包覆层中的氮化硅光波导,具体包括:
提供第一衬底,在所述第一衬底的正面依次形成下包层、氮化硅光波导以及上包层,以使所述氮化硅光波导形成于所述包覆层中;
对所述上包层进行平坦化工艺。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述包覆层包括下包层和上包层;
所述提供第一衬底,所述第一衬底正面上的包覆层,形成于所述包覆层中的氮化硅光波导,具体包括:
提供第一衬底,在所述第一衬底的正面形成下包层;
对所述下包层进行研磨,以使所述下包层分为第一部分、第二部分和第三部分,所述第一部分与所述第三部分平行,所述第二部分与第一部分延伸方向的夹角小于90°;
在所述下包层上依次形成氮化硅光波导和上包层;
对所述上包层进行平坦化工艺。
8.一种波导型光电探测器,其特征在于,包括:
键合的第一衬底和第二衬底,所述第一衬底正面上的包覆层,形成于所述包覆层中的氮化硅光波导,所述第二衬底正面上的锗外延层;
所述锗外延层背面上形成有光电探测器。
9.根据权利要求8所述的光电探测器,其特征在于,所述锗外延层背面上形成有光电探测器,具体包括:
所述锗外延层中的源漏区;
覆盖所述锗外延层的介质层;
所述介质层中所述源漏区的金属接触。
10.根据权利要求8所述的光电探测器,其特征在于,所述锗外延层背面上形成有光电探测器,具体包括:
所述锗外延层正面形成有第一掺杂材料层;
所述锗外延层背面形成有第二掺杂材料层;
覆盖所述第一掺杂材料层和所述第二掺杂材料层的介质层;
所述介质层中所述第一掺杂材料层的金属接触和所述第二掺杂材料层的金属接触。
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