[发明专利]一种半导体光电倍增器件的制造方法

摘要

本发明涉及光电子和微电子制造领域，特别是涉及一种用于光子探测的半导体光电倍增器件的制造方法。本发明通过外延、淀积、刻蚀、介质槽填充等工艺步骤，形成了一种具有透明电容结构的半导体光电倍增器件，透明电容结构位于器件的光敏区上方，在不降低器件填充因子的前提下保证了器件具有较高的光吸收率，同时降低了器件的整体电容。本发明的制造方法具有与CMOS工艺相兼容、工艺简单、成本低的优点。由本发明所制造的半导体光电倍增器件，不仅具有较高的探测效率，而且具有较高的光电信号转换速度，可以大大提高基于半导体光电倍增器的应用系统的时间分辨率。

主权项

一种半导体光电倍增器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S01，提供半导体晶圆，所述半导体晶圆自下而上依次包括衬底层和外延层；S02，采用标准CMOS工艺，在所述外延层上依次形成N个光电二极管和N个多晶硅电阻，所述N的取值大于等于2；所述每一个光电二极管分别与一个多晶硅电阻通过第一金属层互连，并引出N个第一互连端；所述每一个光电二极管未与多晶硅电阻相连的一端之间通过第一金属层互连，并引出第二互连端；所述每一个多晶硅电阻未与光电二极管相连的一端之间通过第一金属层互连，并引出第三互连端；所述第一金属层与光电二极管的光敏区没有交叠；所述多晶硅电阻与光电二极管的光敏区没有交叠；S03，在所述第一金属层上，通过淀积工艺形成第二透明介质层；S04，通过刻蚀工艺，在所述第二透明介质层中刻蚀形成第一通孔，并在第一通孔内填充金属材料；通过刻蚀工艺，在所述每一个光电二极管光敏区上方的第二透明介质层中刻蚀形成第一极浅介质槽，并在所述第一极浅介质槽内填充导电金属材料构成第一透明导电极板；所述第一透明导电极板与对应的第一互连端通过第一通孔一一相连；S05，通过淀积工艺，在第二透明介质层上淀积第三透明介质层；S06，通过刻蚀工艺，在所述光电二极管光敏区上方的第三透明介质层中刻蚀形成第二极浅介质槽，并在所述第二极浅介质槽内填充导电金属材料构成第二透明导电极板；S07，通过淀积工艺，在第三透明介质层上淀积钝化层，并制备第一、第二、第三金属焊盘；所述第一金属焊盘通过刻蚀形成的通孔与第二透明导电极板相连，所述第二金属焊盘通过刻蚀形成的通孔与第二互连端相连，所述第三金属焊盘通过刻蚀形成的通孔与第三互连端相连。