[發(fā)明專(zhuān)利]一種鍺基探測(cè)器的集成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911157635.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110854017B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊文娟;亨利·H·阿達(dá)姆松;王桂磊;趙雪薇;孔真真;林鴻霄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/18;H01L21/683;H01L27/146;H01L21/60
• 代理公司: 北京知迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

1.一種鍺基探測(cè)器的集成方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供第一襯底，在所述第一襯底上形成第一介質(zhì)層、氮化硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和第二介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層均為二氧化硅介質(zhì)層，所述氮化硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)是間隔分布的柱狀結(jié)構(gòu)；

提供第二襯底，在所述第二襯底上外延鍺以形成鍺薄膜層，在所述鍺薄膜層上繼續(xù)外延鍺以形成鍺基外延層，并化學(xué)機(jī)械拋光；

在所述鍺基外延層上沉積高k金屬氧化物以形成高k金屬氧化物層；

將所述第二襯底的高k金屬氧化物層與所述第二介質(zhì)層鍵合；

減薄所述第二襯底至第一厚度，腐蝕掉第一厚度的所述第二襯底，所述第一厚度為20-30微米；

化學(xué)機(jī)械拋光以去除所述鍺薄膜層；

在所述鍺基外延層上制備形成鍺基探測(cè)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍺基探測(cè)器的集成方法，其特征在于，在所述第一襯底上形成氮化硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的步驟包括：

依次在所述第一襯底上形成第一介質(zhì)層和氮化硅層；

采用光刻、刻蝕工藝自所述氮化硅層的頂層向下刻蝕，以形成所述氮化硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)；

在具有所述第一介質(zhì)層和所述氮化硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的所述第一襯底上沉積第二介質(zhì)層，并化學(xué)機(jī)械拋光。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍺基探測(cè)器的集成方法，其特征在于，在所述第一襯底上形成氮化硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的步驟包括：

在所述第一襯底上沉積形成第一介質(zhì)層，采用光刻、刻蝕工藝自所述第一介質(zhì)層的頂層形成若干凹槽；

在上述已形成的結(jié)構(gòu)上第一次沉積氮化硅；

在上述已形成的結(jié)構(gòu)上第二次沉積氮化硅，并化學(xué)機(jī)械拋光，以去除沉積在所述第一介質(zhì)層上的所述氮化硅，以形成所述氮化硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)；

在具有所述第一介質(zhì)層和所述氮化硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的所述第一襯底上沉積形成第二介質(zhì)層，并化學(xué)機(jī)械拋光。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍺基探測(cè)器的集成方法，其特征在于，采用等離子增強(qiáng)化學(xué)的氣相沉積法形成所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和氮化硅層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍺基探測(cè)器的集成方法，其特征在于，采用原子層沉積法沉積以形成所述高k金屬氧化物層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍺基探測(cè)器的集成方法，其特征在于，所述高k金屬氧化物層為Al₂O₃層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍺基探測(cè)器的集成方法，其特征在于，采用四甲基氫氧化銨腐蝕液腐蝕掉第一厚度的所述第二襯底。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍺基探測(cè)器的集成方法，其特征在于，所述第一襯底和第二襯底均為硅襯底或SOI襯底。