具有深沟槽隔离结构的光电二极管的制作方法

背景技术：

1、光电检测器是检测电磁辐射存在的传感器。半导体光电二极管是使用p-n二极管将入射光子转换成电流的一种类别的光电检测器。光电二极管由许多不同的技术用来感测光的一种或多种频率，以确定透射光反射回到光电二极管的时间等。

2、雪崩光电二极管是高度偏置的光电二极管，其中，光生载流子由器件中的雪崩击穿倍增。单光子雪崩二极管(spad)是对检测单光子的入射足够敏感的雪崩光电二极管，并且比典型的光电二极管具有更低的噪声和抖动。随着技术进步，对光电二极管技术的小型化和改进的需求逐渐增加。

技术实现思路

1、本公开的实施例涉及光电二极管、光电检测器和用于形成光电二极管的方法。光电二极管包括具有导电材料的深沟槽隔离(dti)结构，该导电材料作为光电二极管的电路的一部分。

2、在实施例中，光电二极管器件包括半导体衬底；多个像素，每个像素包括在衬底的第一侧上的二极管结构和在衬底的第二侧上的导电层；以及将相邻像素彼此隔离的dti结构，该dti结构包括导电材料，该导电材料被电耦接到衬底的第二侧上的导电层和在衬底的第一侧上的金属线。

3、光电检测器的实施例包括光电二极管器件和被配置为控制光电二极管器件的操作的控制电路。

4、形成光电二极管器件的方法的实施例包括提供具有第一侧和第二侧的半导体衬底，该半导体衬底包括在衬底的第一侧上分别与多个像素相关联的多个二极管结构和在衬底的第二侧上的导电层；以及形成将相邻像素彼此隔离的dti结构，该dti结构包括导电材料，该导电材料电耦接在衬底的第二侧上的导电层和在衬底的第一侧上的金属线。

技术特征：

1.一种光电二极管器件，包括：

2.根据权利要求1所述的光电二极管器件，其中，所述导电层是相应像素的电极。

3.根据权利要求1所述的光电二极管器件，还包括：

4.根据权利要求3所述的光电二极管器件，还包括接触，所述接触耦接到所述dti结构内的所述导电材料并在所述沟槽的基底处设置在所述衬底的所述第一侧上。

5.根据权利要求4所述的光电二极管器件，其中，所述接触延伸通过蚀刻停止层和层间介电层。

6.根据权利要求1所述的光电二极管器件，其中，所述光电二极管器件是单光子雪崩二极管。

7.根据权利要求1所述的光电二极管器件，其中，所述二极管结构包括第一掺杂区域、在所述第一掺杂区域之上的第一掺杂阱和在所述第一掺杂阱之上的第二掺杂阱，

8.根据权利要求1所述的光电二极管器件，还包括：

9.一种光电检测器，包括：

10.根据权利要求9所述的光电检测器，其中，所述导电层是相应像素的电极。

11.根据权利要求9所述的光电检测器，还包括：

12.根据权利要求11所述的光电检测器，还包括接触，所述接触耦接到所述dti结构内的所述导电材料并在所述沟槽的基底处设置在所述衬底的所述第一侧上。

13.根据权利要求12所述的光电检测器，其中，所述接触延伸通过蚀刻停止层和层间介电层。

14.根据权利要求9所述的光电检测器，其中，所述光电二极管器件是单光子雪崩二极管。

15.一种形成光电二极管器件的方法，所述方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，还包括通过减薄所述半导体衬底的掩埋层形成所述导电层。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，形成所述dti结构包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述dti结构中的所述导电材料耦接到设置在所述沟槽的基底处的接触。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，在所述沟槽的所述基底处的接触耦接到所述金属线，并且在所述衬底的所述第二侧上的所述导电层、所述dti结构的导电材料、所述接触和所述金属线是用于所述像素的电路的一部分。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括：

技术总结
光电二极管器件包括半导体衬底；多个像素，每个像素包括在衬底的第一侧上的二极管结构和在所述衬底的第二侧上的导电层；以及将相邻像素彼此隔离的DTI结构，所述DTI结构包括导电材料，所述导电材料与在所述衬底的所述第二侧上的所述导电层和在所述衬底的所述第一侧上的金属线电耦接。所述DTI结构中的所述导电材料是用于所述像素的电极电路的一部分。

技术研发人员：P·郑,卓荣发,C·吴,郭克文
受保护的技术使用者：格芯新加坡私人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18