專利名稱：銦鎵砷光電探測器制造的開管鋅擴(kuò)散方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電器件制造領(lǐng)域中的銦鎵砷(InGaAs)光電探測器制造的開管鋅(Zn)擴(kuò)散方法，特別適用于半導(dǎo)體光電器件的鋅(Zn)擴(kuò)散工藝。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的InGaAs光電探測器制造中的Zn擴(kuò)散工藝是采用將Zn擴(kuò)散源和外延片同時(shí)放入石英管中抽真空并封管，推進(jìn)加熱的擴(kuò)散爐中擴(kuò)散，然后打破石英管取出外延片來完成。這種方法很麻煩，要求熟練的石英工，而且因?yàn)殡y于抽真空并封石英管，不容易擴(kuò)散大尺寸的片子。近年來國內(nèi)外均在研究通過不同途徑來實(shí)現(xiàn)開管Zn擴(kuò)散技術(shù)，但到目前為止，國內(nèi)尚沒有實(shí)用的開管Zn擴(kuò)散技術(shù)及相關(guān)專利申請。國外這方面的論文較多，比較有實(shí)用價(jià)值的是采用MOCVD系統(tǒng)，用二甲基鋅(DMZ)作Zn擴(kuò)散源，稀釋的磷烷作保護(hù)氣體，在低真空中進(jìn)行擴(kuò)散，但設(shè)備和材料都很昂貴，并且還要求嚴(yán)格的安全防護(hù)措施，因此常壓下的開管鋅擴(kuò)散方法一直是制造InGaAs光電探測器所希望獲得的關(guān)鍵工藝技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種用開管式擴(kuò)散石英管的InGaAs光電探測器制造的開管鋅擴(kuò)散方法，本發(fā)明具有擴(kuò)散結(jié)果均勻、可重復(fù)、結(jié)特性好，還具有制造工藝簡單，操作方便、安全，擴(kuò)散舟和擴(kuò)散源可反復(fù)使用，成本低廉等特點(diǎn)。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題由下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，它包括的步驟① 擴(kuò)散石英管放入擴(kuò)散爐中，擴(kuò)散爐升溫到400至600℃；② 擴(kuò)散石英管中通入氮?dú)夂蜌錃饣旌蠚怏w；③ 將擴(kuò)散源和銦磷/銦鎵砷外延半導(dǎo)體片裝入有蓋的擴(kuò)散舟中；④ 將擴(kuò)散舟推入擴(kuò)散石英管中，在擴(kuò)散爐中進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散，高溫?cái)U(kuò)散時(shí)間10～30分鐘，擴(kuò)散石英管中氣壓為常壓；⑤ 將擴(kuò)散舟拉出，冷卻后取出銦磷/銦鎵砷外延半導(dǎo)體片，制作完成。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以通過以下措施實(shí)現(xiàn)本發(fā)明擴(kuò)散石英管制作成開管式擴(kuò)散石英管結(jié)構(gòu)，擴(kuò)散源為含鋅固體擴(kuò)散源，擴(kuò)散舟為石墨擴(kuò)散舟。
本發(fā)明相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明采用開管式擴(kuò)散石英管結(jié)構(gòu)，在常壓下進(jìn)行Zn擴(kuò)散，因此擴(kuò)散工藝簡單，而且操作方便、安全，擴(kuò)散舟推進(jìn)、推出非常方便。
2.本發(fā)明制造的銦磷/銦鎵砷外延半導(dǎo)體片尺寸大小只受到擴(kuò)散爐及其相應(yīng)石英管和擴(kuò)散舟的尺寸限制，只要擴(kuò)散爐管是足夠大，也可制造相應(yīng)大小的半導(dǎo)體片尺寸。
3.本發(fā)明使用的擴(kuò)散舟和擴(kuò)散源都可反復(fù)多次使用，節(jié)省制造工藝材料，因此制造成本低廉。


圖1是本發(fā)明最佳實(shí)施例的工藝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中擴(kuò)散爐為1，擴(kuò)散石英管為2，擴(kuò)散舟為3，擴(kuò)散源為4，InP/InGaAs外延半導(dǎo)體片為5。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明最佳實(shí)施例如圖1所示，包括下列步驟① 先將擴(kuò)散爐1升溫到400至600℃，實(shí)施例采用市售通用半導(dǎo)體擴(kuò)散爐升溫到500℃；② 向擴(kuò)散爐1內(nèi)的擴(kuò)散石英管2中通入N2和H2混合保護(hù)氣體，實(shí)施例擴(kuò)散石英管制作成開管式擴(kuò)散石英管結(jié)構(gòu)，開管式擴(kuò)散石英管一端設(shè)計(jì)成細(xì)管結(jié)構(gòu)，便于通入N2和H2氣體，N2和H2氣體為擴(kuò)散保護(hù)氣體；另一端設(shè)計(jì)成開管結(jié)構(gòu)，便于推進(jìn)推出擴(kuò)散舟3；③ 將擴(kuò)散源4和InP/InGaAs外延半導(dǎo)體片5裝入有蓋的擴(kuò)散舟中，擴(kuò)散舟3蓋上蓋子，實(shí)施例擴(kuò)散源4采用含Zn固體擴(kuò)散源，擴(kuò)散舟3制作成石墨擴(kuò)散舟，擴(kuò)散舟3的大小可以任意設(shè)計(jì)，一般根據(jù)InP/InGaAs外延半導(dǎo)體片5尺寸設(shè)計(jì)擴(kuò)散舟3尺寸大?。虎? 擴(kuò)散舟3推入擴(kuò)散石英管2，在擴(kuò)散爐1中進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散，高溫?cái)U(kuò)散的時(shí)間為10至30分鐘，實(shí)施例擴(kuò)散時(shí)間為20分鐘，擴(kuò)散氣壓為常壓；⑤ 將擴(kuò)散舟3拉出，冷卻后取出InP/InGaAs外延半導(dǎo)體片5，制作完成。Zn擴(kuò)散源4及擴(kuò)散舟3可留下作下一次擴(kuò)散用。
權(quán)利要求
1.一種銦鎵砷光電探測器制造的開管鋅擴(kuò)散方法，其特征在于包括步驟①擴(kuò)散石英管放入擴(kuò)散爐內(nèi)，擴(kuò)散爐升溫到400至600℃；②擴(kuò)散石英管中通入氮?dú)夂蜌錃饣旌蠚怏w；③將擴(kuò)散源和銦磷/銦鎵砷外延半導(dǎo)體片裝入有蓋的擴(kuò)散舟中；④將擴(kuò)散舟推入擴(kuò)散石英管中，在擴(kuò)散爐內(nèi)進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散，高溫?cái)U(kuò)散時(shí)間為10至30分鐘，擴(kuò)散石英管中氣壓為常壓；⑤將擴(kuò)散舟拉出，冷卻后取出銦磷/銦鎵砷外延半導(dǎo)體片，制作完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銦鎵砷光電探測器制造的開管鋅擴(kuò)散方法，其特征在于第①步中擴(kuò)散石英管制作成開管式擴(kuò)散石英管結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銦鎵砷光電探測器制造的開管鋅擴(kuò)散方法，其特征在于第③步中擴(kuò)散源為含鋅固體擴(kuò)散源，擴(kuò)散舟為石墨擴(kuò)散舟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銦鎵砷光電探測器制造的開管鋅擴(kuò)散方法，它涉及半導(dǎo)體光電器件制造的擴(kuò)散工藝。它采用開管式擴(kuò)散石英管結(jié)構(gòu)，通入氮?dú)夂蜌錃獗Ｗo(hù)氣體，將鋅擴(kuò)散源和半導(dǎo)體片裝入石墨擴(kuò)散舟中，在擴(kuò)散爐中常壓下進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散，完成半導(dǎo)體片的鋅擴(kuò)散工藝。本發(fā)明具有擴(kuò)散結(jié)果均勻、重復(fù)，結(jié)特性好，而且還具有制造工藝簡單，操作方便、安全，半導(dǎo)體片尺寸可以隨著擴(kuò)散爐的增大而尺寸做大，擴(kuò)散舟和擴(kuò)散源都可反復(fù)多次使用，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于半導(dǎo)體光電器件的鋅擴(kuò)散工藝。
文檔編號(hào)H01L21/225GK1409379SQ02130720
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月18日
發(fā)明者曾慶明, 李獻(xiàn)杰, 喬樹允, 王全樹 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所