[發(fā)明專(zhuān)利]一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110387852.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113066905A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋愛(ài)民;梁廣大;王一鳴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/18;H01L31/101;H01L21/027
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹(shù)云

1.一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，所述硒化銦光電探測(cè)器由下至上依次包括P型重?fù)诫s硅襯底、第一氧化鋁薄膜、硒化銦、第二氧化鋁薄膜、源電極和漏電極，包括具體步驟如下：

(1)在所述P型重?fù)诫s硅襯底上生長(zhǎng)一層第一氧化鋁薄膜作為柵極介質(zhì)層；

(2)通過(guò)機(jī)械剝離的方法，使用膠帶將硒化銦轉(zhuǎn)移到所述第一氧化鋁薄膜上；

(3)將步驟(2)制備得到的器件放入原子層沉積系統(tǒng)的腔室中，抽真空，在所述硒化銦上沉積一層第二氧化鋁薄膜；

(4)使用光學(xué)顯微鏡對(duì)硒化銦進(jìn)行光刻版圖設(shè)計(jì)，進(jìn)行源電極、漏電極的位置和形狀定義，旋涂光刻膠，使用激光直寫(xiě)進(jìn)行紫外曝光，最后顯影；

(5)將步驟(4)制備得到的器件在電感耦合反應(yīng)離子刻蝕機(jī)中進(jìn)行刻蝕，將封裝硒化銦的所述第二氧化鋁薄膜刻蝕干凈；

(6)將步驟(5)刻蝕完成得到的器件放置到電子束蒸發(fā)設(shè)備中，沉積源電極金屬和漏電極金屬；

(7)將步驟(6)得到的器件放入丙酮液體中，將多余的金屬剝離處理；

(8)將步驟(7)處理之后的器件進(jìn)行熱退火處理，即得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(5)中，使用的刻蝕氣體為BCl₃，刻蝕時(shí)間為170s-190s，ICP功率、HF功率、反應(yīng)真空度分別為50W、100W、8mTorr。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(5)中，刻蝕時(shí)間為180s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(1)，具體包括步驟如下：

A、使用體積濃度為1％-2％的緩沖氧化物刻蝕液處理所述P型重?fù)诫s硅襯底2-3min；

B、使用去離子水沖洗步驟A處理后的所述P型重?fù)诫s硅襯底2-3min；

C、使用原子層沉積的方式，在所述P型重?fù)诫s硅襯底上生長(zhǎng)一層30-40nm氧化鋁薄膜作為柵極介質(zhì)層，反應(yīng)的真空度為0.14-0.16mTorr，溫度為140-150℃，生長(zhǎng)速度為0.1nm/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(1)，具體包括步驟如下：

A、使用1％濃度的緩沖氧化物刻蝕液處理所述P型重?fù)诫s硅襯底1min；

B、采用大量去離子水沖洗步驟A處理后的所述P型重?fù)诫s硅襯底；

C、使用原子層沉積的方式，在所述P型重?fù)诫s硅襯底上生長(zhǎng)一層30nm氧化鋁薄膜作為柵極介質(zhì)層，反應(yīng)的真空度為0.15mTorr，溫度為150℃，生長(zhǎng)速度為0.1nm/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(3)中，在所述硒化銦上沉積一層30nm第二氧化鋁薄膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(6)中，對(duì)所述電子束蒸發(fā)設(shè)備進(jìn)行抽真空處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(6)中，沉積10nm的源電極金屬鈦和40nm的漏電極金屬金。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(8)中，將步驟(7)處理之后的器件在110-120℃進(jìn)行熱退火處理20-30min，即得。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的一種通過(guò)光刻技術(shù)制備硒化銦光電探測(cè)器的方法，其特征在于，步驟(8)中，將步驟(7)處理之后的器件在100℃熱板退火處理30min。