[發明專利]一種用于提高背照式光電二極管響應度的結構及制作方法

在審

• 申請號: 202011503171.8
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112768550A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王立;黃曉峰;崔大健;高新江;莫才平;張承;唐艷;陳偉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: H01L31/105
• 分類號: H01L31/105;H01L31/0216;H01L31/0304;H01L31/18
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種用于提高背照式光電二極管響應度的結構，包括襯底，在襯底上生長有吸收層、漸變層、窗口層和歐姆接觸層；該結構采用臺面型芯片結構；其特征在于，臺面型結構的有源區域設置有鈍化層和P型金屬層，P型金屬層上設置有光柵反射層；從臺面下N型接觸層引出N電極，與P電極形成共平面電極。

2.根據權利要求1所述的一種用于提高背照式光電二極管響應度的結構，其特征在于，所述光柵反射層由各種結構的一維光柵和二維光柵構成。

3.根據權利要求2所述的一種用于提高背照式光電二極管響應度的結構，其特征在于，光柵層的各個光柵依次設置在光柵中，相鄰兩個光柵之間設置有間隔。

4.根據權利要求2所述的一種用于提高背照式光電二極管響應度的結構，其特征在于，每個光柵周期為1-5微米，占空比為50％-90％，光柵高度0.05-1微米，使得光柵層的反射效率達80％以上。

5.根據權利要求1所述的一種用于提高背照式光電二極管響應度的結構，其特征在于，所述光柵反射層采用的鈍化膜為氮化硅、二氧化硅等介質膜，金屬層為CrAu、TiPtAu、TiAu和TiAl。

6.根據權利要求1所述的一種用于提高背照式光電二極管響應度的結構，其特征在于，襯底背面為拋光的進光面，該進光面為微透鏡，表面淀積有抗反射增透膜。

7.一種用于提高背照式光電二極管響應度的結構的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、通過等離子體增強化學氣相淀積PECVD在外延材料上淀積厚度為氮化硅SiNx介質膜，通過光刻工藝定義出有源區區域；

S2、采用干法刻蝕或濕法腐蝕的方式將有源區區域刻蝕至襯底，進行有源區隔離；其中干法刻蝕可采用感應耦合等離子體刻蝕ICP或反應離子刻蝕RIE方式；濕法腐蝕可采用酸系列、酸氧系列、溴系列腐蝕液，刻蝕或腐蝕深度須到達n+InP襯底；

S3、鈍化層采用等離子增強化學氣相淀積PECVD沉積SiNx、SiO2或SiNxOy介質膜；

S4、通過光刻工藝在光刻膠上定義出光柵形貌；光刻工藝需要的精度較高，可采用步進式光刻機滿足高精度、高分辨率的要求；

S5、通過ICP或RIE等離子刻蝕工藝將光刻膠上的光柵圖形轉移到S3步驟中形成的鈍化層上；

S6、采用剝離工藝蒸發或濺射形成P型歐姆接觸的金屬或金屬合金，選用的金屬或金屬合金包括鈦Ti、鉑Pt、鉻Cr或金Au；

S7、采用電子束或熱蒸發工藝蒸發形成N型歐姆接觸的金屬或金屬合金，選用的金屬或金屬合金包括金鍺鎳AuGeNi或金Au；

S8、采用化學機械拋光的方式將外延片減薄拋光至100～150μm；

S9、在晶圓背面淀積抗反射增透膜。