一种光吸收能力强的光敏二极管及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113990983A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111243682.5(22)申请日2021.10.25(71)申请人西安微电子技术研究所地址710065陕西省西安市雁塔区太白南路198号(72)发明人王成熙王英民赵杰王勇陈斌孙有民王清波温富刚(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人白文佳(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)H01L31/0216(2014.01)H01L31/102(2006.01)H01L31/108(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种光吸收能力强的光敏二极管及制备方法(57)摘要本发明提供一种光吸收能力强的光敏二极管及其制备方法，在晶圆表面的接触孔和受光区域中生长介质层，得到受光区域的增透膜结构；然后对介质层进行第二次接触孔光刻，得到欧姆接触孔；然后在晶圆表面溅射金属薄膜，进行第一次光刻、刻蚀工艺保留受光区域和欧姆接触孔上的顶层金属层；然后在晶圆表面淀积钝化层，并将受光区域上的钝化层去掉；然后在晶圆表面受光区域的顶层金属层进行第二次光刻、刻蚀工艺，去掉受光区域的金属薄膜，退火，得到光敏二极管，通过上述方法本发明实现调节光敏二极管受光区增透膜材料和结构的目的，从而增强光敏二极管对指定波长光线的吸收能力，提高光敏二极管的电流传输比(CTR)，最终提升光电耦合器传输特性。CN113990983ACN113990983A权利要求书1/1页1.一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：S1对晶圆表面的二氧化硅层进行第一次接触孔光刻，得到晶圆表面的接触孔和受光区域；S2在接触孔和受光区域中生长介质层，得到受光区域的增透膜结构；S3对步骤S2得到的增透膜结构进行第二次接触孔光刻，得到欧姆接触孔；S4在步骤S3得到的晶圆表面溅射金属薄膜，进行第一次光刻、刻蚀工艺保留受光区域和欧姆接触孔上的顶层金属层；S5在步骤S4得到的晶圆表面淀积钝化层，通过光刻、刻蚀工艺将受光区域上的钝化层去掉；S6对步骤S5得到的晶圆表面受光区域的顶层金属层进行第二次光刻、刻蚀工艺，去掉受光区域的金属薄膜，退火，得到光敏二极管。2.根据权利要求1所述的一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述晶圆为采用体硅片。3.根据权利要求1所述的一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，步骤S1中，采用湿法腐蚀去除晶圆表面的二氧化硅层，得到接触孔和受光区域。4.根据权利要求1所述的一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述增透膜结构包括单层二氧化硅薄膜或二氧化硅和氮化硅双层介质薄膜，所述单层二氧化硅薄膜的厚度为期望吸收波长的四分之一的奇数倍，所述二氧化硅和氮化硅双层介质薄膜的厚度总和为5.根据权利要求4所述的一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述增透膜结构利用LPCVD法沉积得到。6.根据权利要求1所述的一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，步骤S3中，得到的欧姆接触孔包括肖特基二极管金‑半接触区域。7.根据权利要求1所述的一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述金属薄膜为纯铝薄膜。8.根据权利要求1所述的一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，对步骤S4中得到晶圆在335℃退火40min，用于使欧姆接触孔内的金属与晶圆表面形成欧姆接触形成金属压焊点。9.根据权利要求1所述的一种光吸收能力强的光敏二极管的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述钝化层包括二氧化硅薄膜和氮化硅薄膜。10.一种光吸收能力强的光敏二极管，其特征在于，采用权利要求1‑9中任一项制备方法制备。2CN113990983A说明书1/5页一种光吸收能力强的光敏二极管及制备方法技术领域[0001]本发明属于微电子技术领域，具体属于一种光吸收能力强的光敏二极管及制备方法。背景技术[0002]光电耦合器系列电路是一种把发光二极管和光敏芯片封装在同一壳体内，通过输入电信号转换为光信号，再转换为输出电信号来传输电信号的半导体光电子器件。光电耦合器可在输入/输出信号间实现完全的电隔离，被广泛用于计算机外围接口、军事、高可靠系统的输入/输出信号传递中的隔离。电路由两部分组成，输入部分为高速红外线发光二极管(LED)，输出部分为以Si光敏二极管作为光敏部分的光敏芯片，采用开集电极肖特基晶体管输出。[0003]光耦系列产品光敏芯片的性能主要受肖特基二极管和光敏二极管的特性影响。其中光敏二极管用于接收发光信号，光敏二极管结构及制备方法会影响接收光信号的强度和效率。