[其他]一種改進(jìn)的銻化銦多元列陣器件工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85108767
• 申請日: 1985-11-13
• 公開（公告）號: CN85108767A
• 公開（公告）日: 1987-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞振中;陳新強(qiáng);沈壽珍;胡文軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/72
• 代理公司: 中國科學(xué)院上海專利事務(wù)所
• 代理人: 徐偉奇,郭英

本發(fā)明涉及的銻化銦多元列陣器件工藝，是對現(xiàn)有工藝的改進(jìn)，其改進(jìn)方法不僅適用于銻化銦材料器件工藝，也適于在其他材料的器件工藝中應(yīng)用。

銻化銦是一種窄禁帶化合物半導(dǎo)體材料，用它制作的紅外探測器，適宜探測3～5微米波長的紅外光。現(xiàn)有的銻化銦多元列陣器件工藝，主要是p-n結(jié)臺面形成，二氧化硅介質(zhì)隔離，鉻金延伸電極。這在國內(nèi)外文獻(xiàn)中都有過報(bào)道，如美國的William????S.Chan和Jarm????T.Wan在“真空科學(xué)技術(shù)”雜志第14卷12期上發(fā)表的“俄歇分析銻化銦紅外探測器列陣”中就有反映。然而該工藝存在嚴(yán)重的缺陷，即在工藝過程中，經(jīng)常會碰到二氧化硅出現(xiàn)針孔，從而引起鉻金電極與n型襯底短路，并且在腐蝕鉻金電極時(shí)，p型光敏面、n型襯底會受到侵蝕而氧化，因此器件的成品率很低，即使成品性能也不高。

本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有工藝，提高器件的成品率，改善成品器件的性能。

簡要地說，本發(fā)明主要是在原工藝中引進(jìn)了陽極氧化法。具體地說，就是在二氧化硅窗口開出后，先用光刻膠保護(hù)電極窗口，隨后在0.1N KOH溶液中陽極氧化，厚度控制在1000左右。氧化后的芯片必須嚴(yán)格清洗，以去掉KOH的沾污，保證鉻金電極的粘附強(qiáng)度。

采用陽極氧化法后，取得了如下效果：

1.經(jīng)過陽極氧化，二氧化硅上的極細(xì)小的針孔即得到了填補(bǔ)，從而保證了鉻金電極與襯底的絕對隔離。

2.延伸電極是通過對鉻金蒸發(fā)膜的光刻腐蝕成形獲得，腐蝕劑對銻化銦有侵蝕作用，而經(jīng)過陽極氧化的銻化銦因獲得了氧化層就能抵御侵蝕。

3.襯底背面在氧化層被HF酸除去后光亮如鏡，與底座粘接良好。

4.光敏面上氧化層在鉻金電極腐蝕后不必除去，可作器件表面保護(hù)層，即使長時(shí)間暴露于空氣，也不受大氣影響。

由于以上效果使得銻化銦多元列陣器件的成品率獲得大幅度的提高，成品器件的性能也得到提高，成功地制作出64元多元列陣器件。

以下結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1是銻化銦多元列陣剖面圖。

圖2是經(jīng)過陽極氧化后銻化銦多元列陣剖面圖。

參照圖1、2，在n型襯底〔3〕上，擴(kuò)散一層p型〔1〕，形成p-n結(jié)，接著腐蝕出臺面。二氧化硅〔6〕是用電子束轟擊蒸發(fā)上去的，膜厚在4000左右。光刻出光敏面窗口〔2〕和電極窗口〔4〕。陽極氧化時(shí)先用光刻膠保護(hù)電極窗口〔4〕，留出二氧化硅〔6〕，光敏面〔2〕和襯底背面〔8〕，放入0.1NKOH溶液中，陽極用石墨做成夾具狀，可按放芯片，陰極用鉑片，整個(gè)過程采用恒壓方法，用氧化膜顏色來確定厚度，一般控制在1000左右。氧化過后的芯片，除了電極窗口〔4〕、二氧化硅〔6〕外，針孔〔7〕、光敏面〔2〕和襯底背面〔8〕都有氧化膜〔9〕保護(hù)，因此可以保護(hù)芯片不受外界影響。氧化過程完畢，除去電極窗口〔4〕上的光刻膠，接著用丙酮、酒精、冷熱去離子水沖洗、烘干，就可進(jìn)行鉻金電極蒸發(fā)。電極〔5〕是光刻腐蝕成形的，腐蝕金的配方為碘化銨與碘，腐蝕鉻的配方為高錳酸鉀與氫氧化鈉，由于光敏面〔2〕和襯底背面〔8〕有陽極氧化層保護(hù)膜，因此銻化銦芯片不受上述兩種腐蝕劑的影響。

以下是本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例：

1.應(yīng)用本發(fā)明制作出10元銻化銦光伏探測器，芯片面積為4×6mm²，光敏面240×340μm²，元件間距80μm，與硅CCD互連成10元TDI混成紅外CCD，其探測率為D^＊_TDI≈1.4×10¹⁰cm.Hz12/W]]>。