提高感光密度的光敏器件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高感光密度的光敏器件及其制造方法，其特征是，包括以下工藝步驟：（1）提供襯底，在襯底上熱氧化SiO2形成第一氧化層，第一氧化層的厚度為800～1000nm；（2）在第一氧化層上涂布光刻膠，并選擇性掩蔽和腐蝕光刻膠，在第一氧化層上形成刻蝕窗口，腐蝕刻蝕窗口，露出刻蝕窗口底部相對應(yīng)的襯底，從而在第一氧化層上得到凹槽；（3）在凹槽底部的襯底上熱氧化SiO2形成第二氧化層，第二氧化層的厚度為10～40nm；（4）在第一氧化層和第二氧化層上淀積多晶硅層，并采用POCl3對多晶硅層進(jìn)行摻雜；（5）對多晶硅層進(jìn)行等離子體反應(yīng)刻蝕，在凹槽底部的襯底上得到凹凸不平的光敏面。本發(fā)明提高了光敏面的感光密度，降低了芯片尺寸，從而節(jié)約成本。
【專利說明】提高感光密度的光敏器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高感光密度的光敏器件及其制造方法，屬于集成電路【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]光敏器件的光電轉(zhuǎn)換效率的提升是行業(yè)內(nèi)一直追求的目標(biāo)，能夠提升光敏器件的光電轉(zhuǎn)換效率即意味著產(chǎn)品競爭力的提升。目前提升光電轉(zhuǎn)換效率主要在于依賴光敏面的面積增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種提高感光密度的光敏器件及其制造方法，提高了光敏面的感光密度，降低了芯片尺寸，從而節(jié)約成本。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述提高感光密度的光敏器件，包括襯底，襯底上表面設(shè)置第一氧化層，其特征是:在所述第一氧化層上設(shè)置凹槽，凹槽由第一氧化層的上表面延伸至襯底的上表面；在所述凹槽底部的襯底上刻蝕形成光敏面，光敏面為凹凸面。
[0005]所述襯底為硅襯底。
[0006]所述提高感光密度的光敏器件的制造方法，其特征是，包括以下工藝步驟:
(O提供襯底，在襯底上熱氧化SiO2形成第一氧化層，第一氧化層的厚度為800?IOOOnm ；
(2)在第一氧化層上涂布光刻膠，并選擇性掩蔽和腐蝕光刻膠，在第一氧化層上形成刻蝕窗口，腐蝕刻蝕窗口，露出刻蝕窗口底部相對應(yīng)的襯底，從而在第一氧化層上得到凹槽；
(3)在凹槽底部的襯底上熱氧化SiO2形成第二氧化層，第二氧化層的厚度為10?40nm ；
(4)在第一氧化層和第二氧化層上淀積多晶娃層，多晶娃層的厚度為150?500nm,并采用POCl3對多晶硅層進(jìn)行摻雜；
(5)對多晶硅層進(jìn)行等離子體反應(yīng)刻蝕，在凹槽底部的襯底上得到凹凸不平的光敏面。
[0007]步驟(5)中，所述刻蝕壓力為50mt，功率為550W，刻蝕氣體為30 sccm的HBr和30sccm的Cl2,下電極溫度為30°C。
[0008]所述多晶硅層的摻雜方塊電阻為23 Ω / 口。
[0009]本發(fā)明所述提高感光密度的光敏器件的制造方法通過P5000MXP采用常規(guī)的Cl2/HBR (溴化氫)腐蝕多晶，利用多晶的晶粒和晶粒之間的間隙的腐蝕速率不同，形成凹凸不平的光敏面，感光密度比原來提高了 1.5倍，因此在不改變光電轉(zhuǎn)換效率情況下，芯片的尺寸也得到了減少；本發(fā)明所述工藝與二極管制造工藝兼容，簡單實(shí)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1?圖5為本發(fā)明所述光敏器件的制造工藝流程圖，其中: 圖1為襯底上形成第一氧化層的示意圖。
[0011]圖2為第一氧化層腐蝕出凹槽的示意圖。
[0012]圖3為凹槽底部形成第二氧化層的示意圖。
[0013]圖4為第一氧化層和第二氧化層上淀積得到多晶硅層的示意圖。
[0014]圖5為刻蝕形成光敏面的示意圖。
[0015]圖中的序號為:襯底1、第一氧化層2、第二氧化層3、多晶硅層4、光敏面5、凹槽6?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖5所示:本發(fā)明所述提高感光密度的光敏器件包括襯底1，襯底I上表面設(shè)置第一氧化層2，第一氧化層2上設(shè)置凹槽6，凹槽6由第一氧化層2的上表面延伸至襯底I的上表面；在所述凹槽6底部的襯底I上刻蝕形成光敏面5，光敏面5為凹凸面；
所述襯底I為硅襯底。
[0018]上述提高感光密度的光敏器件的制造方法，包括以下工藝步驟:
(1)如圖1所示，提供襯底1，在襯底I上熱氧化SiO2形成第一氧化層2;所述襯底I為硅襯底，襯底I的厚度為SEMI (國際半導(dǎo)體設(shè)備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)厚度；所述第一氧化層2的厚度為800?lOOOnm，熱氧化工藝與常規(guī)熱氧化生長工藝相同；
(2)如圖2所示，在第一氧化層2上涂布光刻膠，并選擇性掩蔽和腐蝕光刻膠，在第一氧化層2上形成刻蝕窗口 ；采用BOE腐蝕刻蝕窗口，露出刻蝕窗口底部相對應(yīng)的襯底1，從而在第一氧化層2上得到凹槽6 ；
(3)如圖3所示，在凹槽6底部的襯底I上熱氧化SiO2形成第二氧化層3，第二氧化層3的厚度為10?40nm ；
(4)如圖4所示，在第一氧化層2和第二氧化層3上采用LPCVD淀積多晶硅層4，多晶硅層4的厚度為150?500nm，并采用POCl3對多晶硅層4進(jìn)行摻雜，多晶硅層4的摻雜方塊電阻為23 Ω / 口 ；所述淀積工藝和摻雜工藝采用現(xiàn)有常規(guī)的淀積和摻雜工藝；
(5)如圖5所示，通過常規(guī)的多晶腐蝕設(shè)備AMATP5000MXP對多晶硅層4進(jìn)行等離子體反應(yīng)刻蝕，在凹槽6底部的襯底I上得到凹凸不平的光敏面5 ;所述刻蝕的壓力為50mt (約6.65Pa)，功率為550W，刻蝕氣體為30 sccm的HBr和30 sccm的Cl2,下電極溫度為30°C。
[0019]上述步驟(5)中光敏面5的成形步驟中，采用干法腐蝕工藝，提高了工藝加工時(shí)間和精確度，通過常規(guī)的多晶腐蝕設(shè)備AMAT P5000MXP能夠精確的控制光敏面5的粗糙度，增加了光敏面的感光密度，通過AMAT P5000MXP不改變現(xiàn)有二極管生產(chǎn)工藝的工藝步驟，均采用常規(guī)工藝過程，降低加工成本。
【權(quán)利要求】
1.一種提高感光密度的光敏器件，包括襯底(I )，襯底(I)上表面設(shè)置第一氧化層(2),其特征是:在所述第一氧化層(2)上設(shè)置凹槽(6)，凹槽(6)由第一氧化層(2)的上表面延伸至襯底(I)的上表面；在所述凹槽(6)底部的襯底(I)上刻蝕形成光敏面(5)，光敏面(5)為凹凸面。
2.如權(quán)利要求1所述的提高感光密度的光敏器件，其特征是:所述襯底(I)為硅襯底。
3.一種提高感光密度的光敏器件的制造方法，其特征是，包括以下工藝步驟: (I)提供襯底(I )，在襯底(I)上熱氧化SiO2形成第一氧化層(2)，第一氧化層(2)的厚度為 800 ?IOOOnm ； (2 )在第一氧化層(2 )上涂布光刻膠，并選擇性掩蔽和腐蝕光刻膠，在第一氧化層(2 )上形成刻蝕窗口，腐蝕刻蝕窗口，露出刻蝕窗口底部相對應(yīng)的襯底(1)，從而在第一氧化層(2)上得到凹槽(6)； (3 )在凹槽(6 )底部的襯底(I)上熱氧化SiO2形成第二氧化層(3 )，第二氧化層(3 )的厚度為10?40nm ； (4)在第一氧化層(2)和第二氧化層(3)上淀積多晶硅層(4)，多晶硅層(4)的厚度為150?500nm，并采用POCl3對多晶硅層(4)進(jìn)行摻雜； (5)對多晶硅層(4)進(jìn)行等離子體反應(yīng)刻蝕，在凹槽(6)底部的襯底(I)上得到凹凸不平的光敏面(5)。
4.如權(quán)利要求3所述的提高感光密度的光敏器件的制造方法，其特征是:步驟(5)中，所述刻蝕壓力為50mt，功率為550W，刻蝕氣體為30 sccm的HBr和30 sccm的Cl2,下電極溫度為30°C。
5.如權(quán)利要求3所述的提高感光密度的光敏器件的制造方法，其特征是:所述多晶硅層(4)的摻雜方塊電阻為23Ω / 口。
【文檔編號】H01L31/0236GK103681899SQ201310700509
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】陳杰 申請人:無錫中微晶園電子有限公司