[发明专利]一种双层SiO2

说明书

本发明公开了一种双层SiOsubgt;2/subgt;隔离的光电二极管结构、阵列及制造方法，其中一种双层SiOsubgt;2/subgt;隔离的光电二极管结构包括，衬底，所述衬底中设置有二氧化硅绝缘层；光电二极管，所述光电二极管设置于所述衬底中，所述光电二极管外设置有二氧化硅隔离层与衬底隔离；本发明的光电二极管阵列显示出更小的漏电电流，更小的噪声，更高的光响应灵敏度，以及与其他器件更好的兼容集成，且具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及光电二极管阵列技术领域，尤其是一种双层SiO₂隔离的光电二极管结构、阵列及制造方法。

背景技术

光电二极管阵列指的是在晶体硅上紧密排列一系列光电二极管，称为光电二极管阵列PDA(photo-diode array)。与其他类型的光电探测器一样，被广泛用于光敏电阻、光敏耦合元件、光电倍增管和其他装置。国内外对光电二极管阵列的研究广泛而且深入。

目前PDA阵列的制造方式有几种。如图5所示，在P型衬底A1进行高温N型杂质注入，该结构包括多个N阱B1和多个PN结，以形成一个光电二极管阵列，该阵列中的每个PN结都是并联的，没有专门的隔离。如图6所示，在P型衬底A1上进行N型扩散，N型扩散后在P型衬底的表面沉积N型外延层A2，在外延层沉积后，接着进行P型离子注入形成P型区域B1，在每个P区域之间N外延层上进行P重掺杂形成隔离B2，这样每个PN结是相互隔离的。这种结构具有高寄生电容、高漏电流、高功率消耗，并且容易产生闩锁效应。并且在P衬底和N外延层之间也可以形成一个PN结，它将阴极电压箝位-0.7V，使PN结始终处于截止状态。

为此需要设计一种新型光电二极管阵列结构，以解决上述问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是现有光电二极管阵列暗电流大，寄生电容大，响应速度慢，灵敏度低以及与其他器件兼容性差等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种双层SiO₂隔离的光电二极管结构，包括，

衬底，所述衬底中设置有二氧化硅绝缘层；

光电二极管，所述光电二极管设置于所述衬底中，所述光电二极管外设置有二氧化硅隔离层与衬底隔离。

作为本发明所述双层SiO₂隔离的光电二极管结构的一种优选方案，其中：所述衬底还包括基底和有效硅层，所述二氧化硅绝缘层嵌于基底和有效硅层之间。

作为本发明所述双层SiO₂隔离的光电二极管结构的一种优选方案，其中：所述有效硅层上设置有梯形沟槽，所述二氧化硅隔离层铺设于梯形沟槽内表层。

作为本发明所述双层SiO₂隔离的光电二极管结构的一种优选方案，其中：所述光电二极管包括设置于梯形沟槽内部的多晶硅和设置于多晶硅上的N区域。

作为本发明所述双层SiO₂隔离的光电二极管结构的一种优选方案，其中：所述有效硅层上设置有覆盖光电二极管的第一钝化层，所述第一钝化层为二氧化硅。

作为本发明所述双层SiO₂隔离的光电二极管结构的一种优选方案，其中：所述第一钝化层上设置有第二钝化层，所述第二钝化层为掺杂磷的二氧化硅。