[發(fā)明專利]臺面型二極管及其制作方法、陣列芯片的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010640934.7
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111755555B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾磊;王肇中
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢光谷量子技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L31/107
• 分類號: H01L31/107;H01L31/18
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 孟歡

1.一種陣列芯片的制作方法，其特征在于，

制作若干臺面型二極管，并在晶圓上將若干所述臺面型二極管組合為陣列芯片；

對所述陣列芯片中所有的臺面型二極管分別進(jìn)行特征電壓測試，得到每個(gè)臺面型二極管的倍增區(qū)(62)的實(shí)際厚度；

將每個(gè)臺面型二極管的倍增區(qū)(62)的實(shí)際厚度和預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果通過加熱擴(kuò)散的方式對應(yīng)調(diào)整臺面型二極管的倍增區(qū)(62)的厚度，以使調(diào)整后的每個(gè)臺面型二極管的倍增區(qū)(62)的實(shí)際厚度趨近于預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度；

所述臺面型二極管自下而上依次包括倍增層(6)、雜質(zhì)控制層(7)和高摻雜P型層(8)，所述倍增層(6)包括擴(kuò)散區(qū)(61)和倍增區(qū)(62)，且所述擴(kuò)散區(qū)(61)和所述雜質(zhì)控制層(7)均由所述高摻雜P型層(8)中的雜質(zhì)在加熱過程中向下擴(kuò)散而成。

2.如權(quán)利要求1所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于：所述倍增層(6)為非故意摻雜InP，所述雜質(zhì)控制層(7)為非故意摻雜InGaAs或者組分漸變的In_1-xGa_xAs_yP_1-y，所述高摻雜P型層(8)為P型飽和濃度InGaAs。

3.如權(quán)利要求1所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于：其自下而上依次還包括襯底(1)、緩沖層(2)、吸收層(3)、過渡層(4)、電荷層(5)，且所述倍增層(6)位于所述電荷層(5)上方。

4.如權(quán)利要求3所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于：所述襯底(1)為N型或半絕緣InP，緩沖層(2)為N型InP，吸收層(3)為非故意摻雜N型InGaAs或In_1-xGa_xAs_yP_1-y，過渡層(4)為成分漸變的In_1-xGa_xAs_yP1-_y，其中，1≤x，y≤1，電荷層(5)為N型InP。

5.如權(quán)利要求1所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于，所述臺面型二極管的制作方法包括步驟：

自下而上依次生長倍增層(6)、雜質(zhì)控制層(7)和高摻雜P型層(8)，形成外延結(jié)構(gòu)；

加熱所述外延結(jié)構(gòu)，使所述高摻雜P型層(8)中的雜質(zhì)向下擴(kuò)散，直至所述倍增層(6)局部摻雜后形成擴(kuò)散區(qū)(61)，所述倍增層(6)未被摻雜的區(qū)域形成倍增區(qū)(62)。

6.如權(quán)利要求5所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于，所述形成外延結(jié)構(gòu)的具體步驟包括：

在襯底(1)上依次生長緩沖層(2)、吸收層(3)、過渡層(4)、電荷層(5)、倍增層(6)、雜質(zhì)控制層(7)和高摻雜P型層(8)。

7.如權(quán)利要求5所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于，在加熱所述外延結(jié)構(gòu)之前，還包括步驟：

對所述外延結(jié)構(gòu)進(jìn)行臺面刻蝕，使其形成臺面型的外延結(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求5所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于，加熱所述外延結(jié)構(gòu)的加熱溫度范圍在450°到600°之間。

9.如權(quán)利要求1所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于，對所述陣列芯片中所有的臺面型二極管分別進(jìn)行特征電壓測試，得到每個(gè)臺面型二極管的倍增區(qū)(62)的實(shí)際厚度的具體步驟包括：

對所述陣列芯片中所有的臺面型二極管分別進(jìn)行特征電壓測試，得到臺面型二極管的特征電壓曲線，所述特征電壓曲線包括倍增區(qū)(62)的厚度和開啟電壓的曲線；

根據(jù)測試得到的臺面型二極管的開啟電壓，得到倍增區(qū)(62)的實(shí)際厚度。

10.如權(quán)利要求1所述的陣列芯片的制作方法，其特征在于，在將每個(gè)臺面型二極管的倍增區(qū)(62)的實(shí)際厚度和預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度進(jìn)行比較之前還包括步驟：

計(jì)算所有臺面型二極管的倍增區(qū)(62)的實(shí)際厚度的平均值，將所有臺面型二極管的倍增區(qū)(62)的實(shí)際厚度的平均值作為預(yù)設(shè)的目標(biāo)厚度。