[發(fā)明專利]一種高速光電探測器芯片的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111327334.6
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114203853B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余沛;王權(quán)兵;王丹
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢敏芯半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: H01L31/109
• 分類號: H01L31/109;H01L31/0216;H01L31/0304;H01L31/18
• 代理公司: 北京中強智尚知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11448
• 代理人: 呂夢雪

1.一種高速光電探測器芯片，包括襯底（1）和生長在襯底（1）上的外延層，其特征在于，所述外延層從下至上依次包括N型InGaAs接觸層（2）， InP腐蝕停止層（3），InGaAs吸收層（4），InGaAsP過渡層（5），及InGaAs接觸層（6）；還包括設(shè)置在所述N型InGaAs接觸層（2）上的N電極（7），及設(shè)置在InGaAs 接觸層（6）上的P電極（8）；所述N型InGaAs接觸層（2）厚度為0.3-0.5μm， 所述InP腐蝕停止層（3）厚度為30nm-50nm， 所述InGaAs吸收層（4）厚度為1-1.2μm， 所述InGaAsP過渡層（5）厚度為0.3-0.5μm，所述InGaAs接觸層（6）厚度為0.1-0.2μm；所述襯底（1）為摻Fe的InP半絕緣襯底。

2.一種權(quán)利要求1所述的高速光電探測器芯片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

在所述襯底（1）上生長所述外延層；

采用光刻、濕法腐蝕工藝腐蝕所述的InGaAs接觸層（6）形成P-接觸環(huán)；

沉積SiO₂作為腐蝕阻擋層，然后采用光刻、濕法腐蝕工藝腐蝕擴散阻擋層，打開擴散孔；

開管擴散，對擴散孔區(qū)域進行Zn摻雜形成Zn擴散區(qū)（9）；

采用光刻、蒸鍍金工藝形成P型接觸金屬環(huán)；

采用光刻、濕法腐蝕工藝腐蝕擴散阻擋層，打開腐蝕區(qū)域；

制備芯片臺面結(jié)構(gòu)；

采用光刻、BCB鈍化刻蝕工藝制備BCB；

采用光刻、干法刻蝕工藝制備P電極窗口和N電極窗口；

采用光刻、蒸鍍金制備N電極（7）和P電極（8）；

減薄拋光晶圓至解理所需厚度；

對芯片測試解理分選。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速光電探測器芯片的制備方法，其特征在于，所述外延層從下至上依次包括N型InGaAs接觸層（2），InP腐蝕停止層（3），InGaAs吸收層（4），InGaAsP過渡層（5），及InGaAs接觸層（6）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速光電探測器芯片的制備方法，其特征在于，所述P電極窗口的尺寸為7μm×7μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速光電探測器芯片的制備方法，其特征在于，所述制備芯片臺面結(jié)構(gòu)包括如下步驟：

采用光刻、濕法腐蝕工藝腐蝕InGaAsP過渡層（5）；

采用光刻、濕法腐蝕工藝腐蝕InGaAs吸收層（4）和InP腐蝕停止層（3）；

采用光刻、濕法腐蝕工藝腐蝕N型InGaAs接觸層（2）和襯底（1）；

去掉上述三次光刻與濕法腐蝕留下的光刻膠，然后PECVD沉積SiO₂鈍化膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速光電探測器芯片的制備方法，其特征在于：所述InGaAsP過渡層（5）腐蝕后的臺面高度為0.5-0.7μm， InGaAs吸收層（4）和InP腐蝕停止層（3）腐蝕后的臺面高度為1.5-1.7μm， N型InGaAs接觸層（2）和襯底（1）腐蝕后的臺面高度為2.5-3μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高速光電探測器芯片的制備方法，其特征在于：所述襯底（1）為摻Fe的InP半絕緣襯底。