[发明专利]一种增强型硅基光电二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种增强型硅基光电二极管，其特征在于，包括: 

P型硅衬底；

设置在所述P型硅衬底上的高压N阱层；

设置在所述高压N阱层上的P阱层；

设置在所述P阱层上的低掺杂N型层；

设置在所述低掺杂N型层上，形成条纹状八边环形，构成感光阳极以及导电阳极的第一P+注入层；

构成所述P型硅衬底电极引出端的第二P+注入层；

构成所述高压N阱层电极引出端的第一N+注入层；

构成所述P阱层电极引出端的第三P+注入层；

构成所述低掺杂N型层电极引出端的第二N+注入层，所述第二N+注入层构成器件的导电阴极；其中：

所述构成电极引出端的第一N+注入层、第三P+注入层和第二N+注入层通过金属铝连接；

所述设置在所述低掺杂N型层上，形成条纹状八边环形，构成感光阳极以及导电阳极的第一P+注入层与所述低掺杂N型层形成光电二极管结构；

所述低掺杂的N型层与所述P阱层形成第一寄生光电二极管结构；

所述P阱层与所述高压N阱层形成第二寄生二极管结构；

所述第一寄生二极管和第二寄生二极管成背对背构造。

2.一种增强型硅基光电二极管的制作方法，包括以下步骤：

对P型硅衬底进行氧化、刻蚀工艺；

在所述P型硅衬底上注入磷离子，形成高压N阱层；

在所述高压N阱层上注入硼离子，形成P阱层；

在所述P阱层上注入磷离子，形成低掺杂N型层；

在所述P型硅衬底、P阱层和低掺杂N型层上注入硼离子，形成P+重掺杂层；

在所述高压N阱层和低掺杂N型层靠近边界处分别注入磷离子，形成N+重掺杂区； 

光刻掩膜板，刻蚀出条纹状P+阳极、N+阴极，以及从P型硅衬底、高压N阱、P阱及低掺杂N型层的体区引出铝电极。

3.根据权利要求2所述的方法，所述在所述P型硅衬底上注入磷离子，形成高压N阱层的步骤具体为：

在P型硅衬底上通过热氧化法生成一层二氧化硅薄膜；

在所述二氧化硅薄膜上通过低压化学气相淀积方法淀积一层氮化硅，作为掩膜板；

利用光刻胶光刻掩膜板形成高压N阱层离子注入窗口；

通过所述高压N阱层离子注入窗口注入磷离子，形成高压N阱层。

4.根据权利要求3所述的方法，所述在所述高压N阱层上注入硼离子，形成P阱层的步骤具体为：

通过硫酸溶液去除形成高压N阱层时的光刻胶；

利用磷酸湿式刻蚀法去除形成高压N阱层时的的氮化硅层； 

重新利用光刻胶光刻掩膜板形成P阱层离子注入窗口；

通过所述P阱层离子注入窗口注入硼离子，形成P阱层。

5.根据权利要求4所述的方法，所述在所述P阱层上注入磷离子，形成低掺杂N型层的步骤具体为：

通过硫酸溶液去除形成P阱层时的光刻胶；

重新利用光刻胶光刻掩膜板形成低掺杂N型层离子注入窗口；

通过所述低掺杂N型层离子注入窗口注入磷离子，形成低掺杂N型层。

6.根据权利要求5所述的方法，所述在所述P型硅衬底、P阱层和低掺杂N型层上注入硼离子，形成P+重掺杂层的步骤具体为：

通过硫酸溶液去除形成低掺杂N型层时的光刻胶；

重新利用光刻胶光刻掩膜板形成P+重掺杂层离子注入窗口；

通过所述P+重掺杂层离子注入窗口注入硼离子，形成P+重掺杂层。

7.根据权利要求6所述的方法，所述在所述高压N阱层和低掺杂N型层靠近边界处分别注入磷离子，形成N+重掺杂区的步骤具体为：

通过硫酸溶液去除形成P+重掺杂层时的光刻胶；

重新利用光刻胶光刻掩膜板形成N+重掺杂区离子注入窗口；

通过所述P+重掺杂层离子注入窗口注入磷离子，形成N+重掺杂区。

8.根据权利要求7所述的方法，所述光刻掩膜板，刻蚀出条纹状P+阳极、N+阴极，以及从P型硅衬底、高压N阱、P阱及低掺杂N型层的体区引出铝电极的步骤具体为：

通过硫酸溶液去除形成N+重掺杂区时的光刻胶；

通过快速退火和离子激活后，在晶圆表面溅射金属铝；

通过光刻刻蚀出铝电极。