[發明專利]張應變鍺MSM光電探測器及其制作方法

有效

• 申請號: 201410217764.6
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103985788A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 狄增峰;母志強;郭慶磊;葉林;陳達;張苗;王曦
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/08;H01L31/0352;H01L31/0216
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

S1：提供一襯底，在所述襯底上依次形成一犧牲層及一鍺層；

S2：在所述鍺層上形成一金屬層，所述金屬層對所述鍺層提供應力；

S3：將所述金屬層圖形化，形成一對金屬主基座及與該一對金屬主基座相連的至少一對金屬次基座；

S4：將所述鍺層圖形化以在所述金屬主基座及金屬次基座下分別形成鍺主基座及鍺次基座，并在每一對鍺次基座之間形成至少一條鍺橋線；

S5：腐蝕掉所述鍺橋線下方及所述鍺次基座下方的犧牲層，以使所述鍺橋線及所述鍺次基座懸空，該懸空的鍺次基座在所述金屬層的應力作用下卷曲使所述鍺橋線拉伸，得到張應變鍺MSM光電探測器。

2.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：于所述步驟S3中，將所述金屬層圖形化，形成橫向和縱向的兩對金屬主基座，每一對金屬主基座之間連接一對金屬次基座；于所述步驟S4中，在兩對鍺次基座之間形成兩條垂直連接的鍺橋線；且于所述步驟S5中，兩條鍺橋線的連接處在橫向及縱向兩個方向上拉伸，形成雙軸應力張應變鍺。

3.根據權利要求1或2所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：所述鍺橋線兩端上方分別形成有與所述金屬次基座相連的金屬線。

4.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：所述金屬次基座與所述鍺橋線均為長條狀，所述金屬次基座與所述鍺橋線的寬度比例范圍是1:1～50:1。

5.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：所述金屬次基座的長寬比大于或等于2。

6.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：所述鍺橋線為納米線或微米線。

7.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：所述金屬層的材料包括W、Cr、Ti、Pt、Au、Ag、Pd及Fe中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：所述犧牲層為SiO₂、Si₃N₄、光刻膠、PDMS或PMMA。

9.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：所述金屬層對所述鍺層提供張應力，懸空的鍺次基座在所述金屬層的應力的作用下向上卷曲。

10.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：所述金屬層對所述鍺層提供壓應力，懸空的鍺次基座在所述金屬層的應力作用下向下卷曲。

11.根據權利要求1所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：通過濺射法或蒸發法在所述鍺層上形成所述金屬層。

12.一種張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

S1：提供一襯底，在所述襯底上依次形成一犧牲層及一鍺層；

S2：將所述鍺層圖形化，形成一對鍺主基座及與該一對鍺主基座相連的至少一對鍺次基座，且每一對鍺次基座之間連接有至少一條鍺橋線；

S3：在所述鍺主基座及鍺次基座上形成一金屬層，所述金屬層對所述鍺層提供應力；

S4：腐蝕掉所述鍺橋線下方及所述鍺次基座下方的犧牲層，以使所述鍺橋線及所述次基座懸空，該懸空的鍺次基座在所述金屬層的應力的作用下卷曲使所述鍺橋線拉伸，得到張應變鍺MSM光電探測器。

13.根據權利要求12所述的張應變鍺MSM光電探測器的制作方法，其特征在于：于所述步驟S2中，將所述鍺層圖形化，形成橫向和縱向的兩對鍺主基座，每一對鍺主基座之間連接一對鍺次基座；兩對鍺次基座之間形成兩條垂直連接的鍺橋線；于所述步驟S4中，兩條鍺橋線的連接處在橫向及縱向兩個方向上拉伸，形成雙軸應力張應變鍺。