[發明專利]襯底背面微透鏡的制作方法、光電探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 202110043754.5
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112909106A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 代智文;劉志峰;吳建家;葛婷
• 申請（專利權）人: 湖北光安倫芯片有限公司
• 主分類號: H01L31/0232
• 分類號: H01L31/0232;H01L31/101;H01L31/18
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

1.一種襯底背面微透鏡的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，在InP基襯底的背面制作具有透鏡形貌的光刻膠膠型；

S2，對所述光刻膠進行烘烤得到預設曲率半徑的透鏡膠型；

S3，采用ICP技術刻蝕出符合預設拱高的微透鏡膠型，并將所述微透鏡膠型轉移至InP基襯底上；

S4，待刻蝕并轉移完成后，采用堿性溶液浸泡后清洗干燥。

2.如權利要求1所述的襯底背面微透鏡的制作方法，其特征在于：在所述S1步驟前，對InP基襯底的背面進行拋光處理以消除襯底表面損傷以及殘余應力，使其表面光滑平坦锃亮。

3.如權利要求2所述的襯底背面微透鏡的制作方法，其特征在于：采用化學機械拋光工藝進行拋光處理，拋光處理分為粗拋和精拋，其中精拋拋光中液溴甲醇中溴的占比為0.5～2％，精拋拋光轉速在80～120r/min之間，拋光時間在16～22min之間，最終背面拋光度達到3～5nm，通過精拋后消除了襯底表面損傷以及殘余應力，且表面光滑平整。

4.如權利要求1所述的襯底背面微透鏡的制作方法，其特征在于：所述預設曲率半徑的范圍在55～65cm；預設拱高的范圍在10～15cm。

5.如權利要求1所述的襯底背面微透鏡的制作方法，其特征在于：在所述S2步驟中，烘烤分為軟烘和熱熔，其中軟烘烘烤溫度有三個梯度，分別為55～65℃烘烤1min，80～90℃烘烤2min，90～100℃烘烤2min，升溫速率為2～5K/min；熱熔烘烤溫度也分為三個梯度，分別是75～85℃烘烤2min，95～105℃烘烤2min，125～135℃烘烤10min，升溫速率為4～8K/min。

6.如權利要求1所述的襯底背面微透鏡的制作方法，其特征在于：在所述S3步驟中，調試所述ICP的刻蝕參數，使得功率、溫度、氣體以及它們對應的流量比達到InP基襯底與光刻膠的刻蝕選擇比為1:1。

7.如權利要求6所述的襯底背面微透鏡的制作方法，其特征在于：調試的參數中，射頻功率為150～220W，ICP耦合功率為260～320W，刻蝕溫度為-20～-10℃，腔體壓力為2mTorr；刻蝕氣體為Cl₂和BCl₃，Cl₂流量為16～24sccm，BCl₃流量為12～18sccm。

8.如權利要求1所述的襯底背面微透鏡的制作方法，其特征在于：在所述S4步驟中，使用20％KOH溶液浸泡并緩緩轉動3～5min，取出沖水3～5min后用氮氣槍將表面吹干，可完全去除表面殘留的雜質，得到轉移完好的微透鏡陣列。

9.一種光電探測器的制備方法，其特征在于：包括采用權利要求1-8任一所述的襯底背面微透鏡的制作方法制備出的InP基襯底背面微透鏡。

10.一種光電探測器，其特征在于：包括權利要求1-8任一所述的襯底背面微透鏡的制作方法制備出的InP基襯底背面微透鏡。