[發明專利]銻化銦芯片的制備方法

在審

• 申請號: 202011383350.2
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112614912A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 鄭律;馬可軍;俞振中;門楠;陳占勝
• 申請（專利權）人: 浙江森尼克半導體有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務所(普通合伙) 32326
• 代理人: 孫承堯

本申請公開了一種銻化銦芯片的制備方法，該制備方法包括：制備一個第一預設厚度的n型銻化銦單晶晶圓；對所述銻化銦單晶晶圓的正面進行化學腐蝕以除去第二預設厚度的損傷層；對所述銻化銦單晶晶圓的正面進行半導體摻雜以使所述銻化銦單晶晶圓具有一個第一預設深度的p型層；對所述銻化銦單晶晶圓的p型層進行光刻以形成芯片圖形；對所述銻化銦單晶晶圓的p型層進行蒸鍍以形成芯片電極；用填充物填充至所述銻化銦單晶晶圓的正面并將所述銻化銦單晶晶圓反貼至一個基片；對所述銻化銦單晶晶圓的反面進行減薄至預設位置。本申請的有益之處在于提供了一種能有效克服分凝系數以及加工誤差帶來的良率問題的銻化銦芯片的制備方法。

技術領域

本申請涉及一種半導體制備方法，具體而言，涉及一種銻化銦芯片的制備方法。

背景技術

銻化銦是一種性能優良的中波紅外探測器晶體材料，一般工作于77K，響應波段在3至5微米之間，采用室溫光導模式工作，紅外響應波長可延伸至6.5至7微米，該類紅外探測器由于在室溫工作，故用途較為廣泛，比如：火源探尋、機車熱軸探測、氣體成本分析、安防安保等方面。因為基于銻化銦的紅外傳感器應用廣泛，因此需求量巨大。

在現有技術中，獲得該類芯片往往存在兩個問題：首先，為了獲得性能優異的銻化銦芯片，需要采用具有合適摻雜濃度的p型導電的銻化銦單晶材料。由于鋅、鎘等p型雜質具有較大的分凝系數，導致作為加工原料的銻化銦單晶錠條中，可用段十分有限，從而造成良率低下，價格昂貴。其次，現在往往采用人工或機械方式切片、研磨和拋光的方式進行加工，主要包括如下步驟：(1)將晶圓研磨減薄至合適厚底，(2)用于拉絲切割機切割成條形，制成合適形狀的芯片，(3)用金剛砂手工拋光，(4)對每個芯片進行腐蝕、減薄，(5)制作電極，(6)測試封裝。由于以上加工是分別對每一個芯片個體進行加工，往往由于設備穩定性以及加工人員技藝的原因導致芯片尺寸差異大，性能差異明顯。

發明內容

為了解決現有技術的不足之處，作為本申請的一個方面，提供一種銻化銦芯片的制備方法，該制備方法包括：制備一個第一預設厚度的n型銻化銦單晶晶圓；對所述銻化銦單晶晶圓的正面進行化學腐蝕以除去第二預設厚度的損傷層；對所述銻化銦單晶晶圓的正面進行半導體摻雜以使所述銻化銦單晶晶圓具有一個第一預設深度的p型層；對所述銻化銦單晶晶圓的p型層進行光刻以形成芯片圖形；對所述銻化銦單晶晶圓的p型層進行蒸鍍以形成芯片電極；用填充物填充至所述銻化銦單晶晶圓的正面并將所述銻化銦單晶晶圓反貼至一個基片；對所述銻化銦單晶晶圓的反面進行減薄至預設位置。

進一步地，所述制備方法還包括：對第一預設厚度的所述銻化銦單晶晶圓的正面進行研磨和拋光。

進一步地，所述制備方法還包括：采用清洗劑清洗填充物和基片并收集產品芯片。

進一步地，所述制備方法還包括：制備n型純銻化銦單晶晶柱；將所述銻化銦單晶晶柱切割以制備出若干第一預設厚度的n型銻化銦單晶晶圓。

進一步地，所述n型銻化銦單晶晶圓的電子濃度小于等于5×10¹⁴每立方厘米。

進一步地，所述n型銻化銦單晶晶圓的直徑取值范圍為4至6厘米。

進一步地，所述第一預設厚度的取值范圍為0.6毫米至1毫米。

進一步地，所述第二預設厚度的取值范圍為30微米至50微米。

進一步地，所述第一預設深度的取值范圍為25微米至35微米。

進一步地，所述p型層中摻雜的電子濃度取值范圍為于5×10¹⁶每立方厘米至于1×10¹⁷每立方厘米。

進一步地，采用金屬鋅或鎘進行所述p型層的摻雜。