[发明专利]光电二极管器件、光电二极管探测器及其制造方法

权利要求书

1.一种制造光电二极管器件的方法，包括：

在衬底的第一表面上生长外延层，其中，该外延层被第一类型轻掺杂，且在衬底中形成与该第一类型轻掺杂的外延层相接触的第一类型重掺杂区；

从衬底的与第一表面相对的第二表面一侧，减薄衬底，并露出第一类型重掺杂区；

从衬底的第二表面一侧，对第一类型重掺杂区进行构图，以在其中形成沟槽，该沟槽穿透第一类型重掺杂区而进入外延层中，其中，构图后的第一类型重掺杂区充当光电二极管器件的第一电极区域；以及

在沟槽底部形成第二类型重掺杂的区域，该区域充当光电二极管器件的第二电极区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过湿法腐蚀或干法刻蚀，对第一类型重掺杂区进行构图。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在沟槽底部形成第二类型重掺杂的区域包括：

通过热氧化工艺，在第一类型重掺杂区和沟槽的表面上形成氧化层；

对氧化层进行构图，以露出沟槽底部区域；以及

通过离子注入，在露出的沟槽底部区域中形成第二类型重掺杂区域。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在衬底的第二表面一侧形成覆盖第一电极区域和第二电极区域的钝化层；

在钝化层中形成接触孔，以分别露出第一电极区域和第二电极区域；以及

形成接触部，接触部穿过接触孔而分别与第一电极区域和第二电极区域电连接。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，形成接触部包括：

在接触孔中形成掺杂半导体材料；

在钝化层上形成电介质层；

在电介质层中形成与所述接触孔相对应的另外的接触孔；

在另外的接触孔中形成导电材料，以形成到第一电极区域和第二电极区域的导电通道。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，根据外延层的厚度，确定减薄后衬底的厚度。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在外延层背对衬底第一表面一侧的表面上形成第一类型重掺杂层；以及

在该第一类型重掺杂层上形成绝缘层。

8.一种光电二极管器件，包括：

第一类型重掺杂的衬底，包括彼此相对的第一表面和第二表面，该第一类型重掺杂的衬底充当光电二极管器件的第一电极区域；

在衬底的第一表面上生长的外延层，其中，该外延层被第一类型轻掺杂，且衬底中包括从第二表面一侧沿向着第一表面的方向延伸的沟槽以在第二表面一侧露出外延层；以及

在沟槽内、在第二表面一侧露出的外延层上形成的第二类型重掺杂的第二电极区域，其中，该第二电极区域与第一电极区域电隔离。

9.根据权利要求8所述的光电二极管器件，其中，第一电极区域形成为围绕第二电极区域。

10.根据权利要求8所述的光电二极管器件，其中，沟槽的深度大于衬底的厚度，从而延伸进入外延层中。

11.根据权利要求8所述的光电二极管器件，还包括：

在衬底的第二表面一侧形成的覆盖第一电极区域和第二电极区域的钝化层；以及

穿透钝化层分别与第一电极区域和第二电极区域电连接的电接触部。

12.根据权利要求11所述的光电二极管器件，其中，到第一电极区域的电接触部和到第二电极区域的电接触部中至少之一具有掺杂半导体和金属的叠层构造。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的光电二极管器件，还包括：

在外延层背对衬底第一表面一侧的表面上形成的第一类型重掺杂层；以及

在该第一类型重掺杂层上形成的绝缘层。