[发明专利]半导体器件的形成方法

说明书

一种半导体器件的形成方法，包括：提供半导体衬底；在半导体衬底中形成二极管掺杂层；在二极管掺杂层中的顶部区域形成顶层掺杂层，所述顶层掺杂层的导电类型与二极管掺杂层的导电类型相反；形成顶层掺杂层的方法包括：在所述二极管掺杂层的表面形成扩散层，所述扩散层中具有扩散离子，所述扩散离子的导电类型与二极管掺杂层的导电类型相反；进行热处理，使扩散层中的扩散离子进入二极管掺杂层中的顶部区域；进行所述热处理后，去除所述扩散层。所述方法提高了半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件的形成方法。

背景技术

光电二极管(Photo-Diode)是一种能够完成光信号到电信号转换功能的器件。光电二极管包括N型掺杂层和P型掺杂层。

钳位二极管(Pinned Photodiode，PPD)为一种重要的光电二极管，钳位二极管包括第一掺杂层、位于第一掺杂层底部的第二掺杂层、以及位于第一掺杂层中顶部区域的顶掺杂层，第二掺杂层的导电类型和第一掺杂层的导电类型相反，所述顶掺杂层的导电类型与第一掺杂层的导电类型相反。

然而，现有的钳位二极管构成的半导体器件的性能还有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法，以提高半导体器件的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底中形成二极管掺杂层；在所述二极管掺杂层中的顶部区域形成顶层掺杂层，所述顶层掺杂层的导电类型与二极管掺杂层的导电类型相反；形成所述顶层掺杂层的方法包括：在所述二极管掺杂层的表面形成扩散层，所述扩散层中具有扩散离子，所述扩散离子的导电类型与二极管掺杂层的导电类型相反；进行热处理，使扩散层中的扩散离子进入二极管掺杂层中的顶部区域；进行所述热处理后，去除所述扩散层。

可选的，所述顶层掺杂层的厚度为10纳米～80纳米。

可选的，所述扩散层的材料包括掺硼硅玻璃，所述扩散离子包括硼离子。

可选的，形成所述扩散层的方法包括：采用沉积工艺在所述二极管掺杂层的表面形成扩散层，在沉积扩散层的过程中，在扩散层中原位掺杂扩散离子。

可选的，所述热处理包括退火处理。

可选的，所述退火处理包括快速热处理或尖峰退火。

可选的，所述热处理的温度为500摄氏度～900摄氏度。

可选的，所述扩散层的厚度为0.2微米～0.7微米。

可选的，所述二极管掺杂层的导电类型为N型，所述半导体衬底的导电类型为P型；所述顶层掺杂层的导电类型为P型。

可选的，在进行热处理之前，所述扩散层中扩散离子的浓度为5E18atom/cm³～5E21atom/cm³；进行热处理之后，顶层掺杂层中扩散离子的浓度为1E18atom/cm³～1E20atom/cm³。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：