制造紫外增强型光电二极管的方法.pdf

本发明属于半导体光敏器件的制造方法。
    为探测紫外光，已有多种类型的硅光探测器，如肖特基势垒型、浅扩散结型、反型层型、N+-N-P型、浅砷扩散型等等。反型层型器件是这样制作的：在P型硅基片上热生长一层二氧化硅膜，利用二氧化硅-硅系统中，二氧化硅层内靠近表面的薄层范围内存在固定正电荷的感应作用，在P型硅表面感应出等量的负电荷，而形成厚度仅为几十埃至几百埃的反型层。再在该反型层（即N型区）的局部区域上，用扩N型杂质的方法制作条状或点状N+区，作为反型层（即N型区）的引出电极，而在P型区域制作欧姆接触，作为P型区的引出电极。从而制得一个光电二极管。但是，由于工作区以外的区域也会形成反型层，且一直延伸到硅片边界，所以上述器件有击穿电压低、反向漏电流大，可靠性差等缺点。

    为了克服这种缺点，在本发明以前，人们采用过以下两类办法。一类办法是，在工作区以外，对P型基片的表面实施高浓度P型杂质扩散，使得虽有正电荷存在，却不能在工作区以外感应出反型层来，另一类办法是，在工作区以外，去掉含正电荷多的二氧化硅层，重新制作一层含正电荷很少的二氧化硅层，从而使得不会在工作区以外感生出反型层来。实践表明，实施上述办法，工艺较烦，效果重复性较差，性能不大稳定。

    本发明的目的，是对反型层型硅光探测器的制造方法作出改进。具体说，是容许工作区以外也存在反型层，但使该反型层的存在，不影响工作区的工作。

    本发明的任务是以下述方式完成的。在工作区边上，通过扩散N型杂质形成一个围绕工作区地封闭的环形条状N+1区，作为工作区的引出电极，这个环所围的区域是工作区;在N+1环以外，再通过扩散N型杂质形成一个包围N+1环，但不与N+1环相连接的封闭的环形条状N+2区;使用时，P型基片接电源负极，N+1通过负载电阻再接到电源正极，N+2区则直接与电源正极相连。在这种使用情况下，N+1区与N+2区之间的区域将呈现高阻抗，把工作区与N+2区以外的非工作区隔离开来，非工作区的漏电流不会进入工作区电流回路中来。从而，既使工作区有极浅的感应结，又有小的漏电流和高的稳定性。且制作简便。

    附图1是管芯结构的正视图。

    附图2是管芯结构的剖面图。

    实施例。采用电阻率为1欧姆·厘米以上的P型硅单晶作为基片。按常规平面工艺进行抛光、热生长氧化层，厚度约4000埃，光刻出如附图1的N+1和N+2图形，进行浓度为5×1019（厘米）-3的磷扩散形成N+1区和N+2区，然后刻引线孔、蒸铝、光刻、形成N+1区、N+2区和P区底面欧姆接触，就完成了管芯制作。再将管芯烧结在管座上，并分别从N+1区、N+2区和底面P区引出共三个引出线，最后戴上有透紫外光性能好的透光窗口的管帽。