[發明專利]一種硅基背照PIN器件結構的制備方法

有效

• 申請號: 202011024274.6
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112271233B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 丁繼洪;孫小進;劉中夢雪;趙建強;丁艷麗
• 申請（專利權）人: 華東光電集成器件研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/105;H01L31/0224;H01L31/02
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所(普通合伙) 34113
• 代理人: 陳俊

1.一種硅基背照PIN器件結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、取P型硅晶圓片作為基片；

S2、清洗基片，去除基片表面污垢；

S3、通過光刻工藝在基片正面進行P+光刻；

S4、在P+光刻區域進行P+離子注入；

S5、通過氧化擴散進行P+離子主擴；

S6、在基片表面生長外延層；

S7、在外延層表面進行初始氧化，得到氧化層；

S8、通過光刻工藝進行P阱光刻，P阱光刻位置與P+光刻位置相對應；

S9、在P阱光刻位置進行P阱注入與推阱；

S10、通過光刻工藝進行N環光刻，形成N保護環區圖形；

S11、通過離子注入技術進行N環注入；

S12、通過光刻工藝進行P隔離光刻，形成P隔離區圖形；

S13、在P隔離區進行P隔離注入與推進；

S14、通過光刻工藝進行N-光敏區光刻，形成N-光敏區圖形；

S15、進行N-光敏區注入與N-氧化；

S16、通過光刻工藝進行孔光刻，形成引線孔圖形；

S17、正面金屬化，利用濺射和光刻工藝，在引線孔圖形位置形成鋁引線，實現器件結構的自連與互連；

S18、對基片背面進行減薄；

S19、在基片背面沉積抗反射膜；

S20、對背面金屬化處理，將光敏區進行四象限隔離，得到所述硅基背照PIN器件。

2.根據權利要求1所述的一種硅基背照PIN器件結構的制備方法，其特征在于，

步驟S1基片選擇為P型（100）6寸硅晶圓片，電阻率為8Ω.cm~13Ω.cm,厚度675μm±15μm。

3.根據權利要求1所述的一種硅基背照PIN器件結構的制備方法，其特征在于，步驟S3所述P+光刻按照以下步驟執行：

S31、勻膠，選用正性光刻膠，先在硅片表面用HMDS進行增粘處理，然后旋轉涂膠，膠厚(1.0±0.1)μm；

S32、前烘，將涂覆好光刻膠的硅片放熱板上，溫度設置為(100±5)℃，時間為1min；

S33、曝光，用光刻掩模版在光刻機上進行圖形套準曝光，套準精度為±0.5μm；

S34、顯影，顯影溫度20±)℃；顯影時間1±0.1min；去離子水沖洗離心干燥，去離子水電阻率≥18MΩ.cm；

S35、后烘，將顯影后的硅片放入充氮烘箱中，溫度120±5℃，時間為30±2min。

4.根據權利要求1所述的一種硅基背照PIN器件結構的制備方法，其特征在于，步驟S4所述P+離子注入利用離子注入技術,注入劑量為3E15的硼雜質，注入能量為70Kev。

5.根據權利要求1所述的一種硅基背照PIN器件結構的制備方法，其特征在于，步驟S15所述N-光敏區注入利用離子注入技術,注入劑量為7E12的P₃₁^＋雜質,注入能量為250Kev。

6.根據權利要求1所述的一種硅基背照PIN器件結構的制備方法，其特征在于，步驟S18將基片減薄至200μm±10μm。