專利名稱:一種采用mocvd外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種光通信系統(tǒng)用的高速光電二極管的制作方法,特別涉及一種基于 MOCVD系統(tǒng)漸變型擴(kuò)散的準(zhǔn)臺(tái)面、共面電極型高速率銦鎵砷/磷化銦光電二極管的制作方法。
背景技術(shù):
信息化進(jìn)程的推進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求,快速推動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)的 總帶寬以每年翻一番的速度遞增的急速推動(dòng)下,新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷地涌現(xiàn)。 密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)、無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)、以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)、長(zhǎng)期演進(jìn) (TD-LTE)技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展和成熟使得光通訊技術(shù)朝著大容量、高速光通訊技術(shù)和全光 通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展。光收發(fā)芯片(激光器和探測(cè)器)技術(shù)是作為光通訊的核心技術(shù),也面 臨著越來越多的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的制作光探測(cè)器管芯通常采用開管擴(kuò)散或閉管擴(kuò)散方法,摻雜 濃度達(dá)到lElScnf3’,不能制作單邊突變結(jié)和低歐姆接觸;且傳統(tǒng)的平面或臺(tái)面型管芯,又存 在光信號(hào)檢測(cè)非線性失真或暗電流大的缺點(diǎn)。這是要解決的問題。擴(kuò)散源為二甲基鋅,采用氫氣作為載氣帶入反應(yīng)室。二甲基鋅與磷烷在擴(kuò)散溫度 分解并發(fā)生有機(jī)化學(xué)反應(yīng)形成磷化鋅的化合物。傳統(tǒng)的擴(kuò)散爐方式是樣品置于開放或者封 閉的石英舟內(nèi),擴(kuò)散過程中樣品固定不動(dòng),氣流分布形式為渦流分布。擴(kuò)散爐的擴(kuò)散工藝終 止是通過控制溫度降低磷化鋅飽和蒸氣實(shí)現(xiàn)的。在降溫過程中,樣片不能與擴(kuò)散源隔絕,在 擴(kuò)散中形成緩變結(jié)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀,旨在提供一種具有高速率、高可靠性、高響應(yīng)度、 小暗電流、擴(kuò)散均勻性好、準(zhǔn)臺(tái)面制作容易的一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光 電二極管的方法。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為,一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管 的方法,樣品置于反應(yīng)室的旋轉(zhuǎn)底座上,反應(yīng)室頂部密布噴入氣體的小孔,具體步驟如下1)采用MOCVD的方法在半絕緣磷化銦襯底上進(jìn)行光電二極管的一次外延,外延由 五層構(gòu)成,從下至上依次為摻Fe的半絕緣磷化銦I襯底、N型磷化銦緩沖層、N型磷化銦層、 銦鎵砷吸收層、N型磷化銦層和銦鎵砷接觸層6。2)用2500埃二氧化硅做掩膜層,用體積比為1 1 20的硫酸雙氧水水溶 液腐蝕未被保護(hù)的銦鎵砷55秒,制作銦鎵砷歐姆接觸層,3)采用基于MOCVD系統(tǒng)漸變型擴(kuò)散的方法進(jìn)行摻雜,摻雜方法是用3000埃二氧 化硅做掩膜層,光刻出直徑為50微米的圓形擴(kuò)散孔,用體積比1 10的鹽酸水溶液清洗 50秒,去離子水清洗5分鐘,然后在530°C,壓強(qiáng)為225托條件下,二甲基鋅流量為每分鐘5 標(biāo)況毫升,擴(kuò)散15分鐘,二甲基鋅流量為每分鐘10標(biāo)況毫升,擴(kuò)散5分鐘,最后在470°C條
3件下退火;4)等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積生長(zhǎng)3000埃二氧化硅,等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積生長(zhǎng)3000埃二氧化硅做掩膜層,然后利用反應(yīng)離 子刻蝕方法刻蝕出面積為70微米*微米、深度為2. 9微米的方形臺(tái),最后采用體積比為 1 1 20的硫酸雙氧水水溶液腐蝕25秒,5)用光刻膠做掩膜層,光刻出240微米*126微米的長(zhǎng)方形圖形,然后用體積比為 1 1的磷酸鹽酸溶液腐蝕未被保護(hù)的磷化銦層23秒,制作出第二臺(tái)階,6)用等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積設(shè)備生長(zhǎng)5000埃二氧化硅鈍化層;7)先用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕二氧化硅制作出直徑為50微米圓孔,然后利用 等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積設(shè)備生長(zhǎng)厚度為1600埃氮化硅增透層,制作出光敏面;8)先用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕接觸孔,然后光刻出電極圖形,再依次濺射鈦、 鉬、金,最后帶膠剝離,制作出P-型和N-型電極;9)先將襯底減薄至150 μ m,然后依次濺射Ti、Pt、Au ;10)在415°C條件下合金55s,使電極合金化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)1、磷化鋅由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生,在擴(kuò)散過程中,磷化鋅持續(xù)產(chǎn)生,更易實(shí)現(xiàn)磷化銦的高 摻雜,摻雜濃度可達(dá)2E18cm-3,擴(kuò)散爐擴(kuò)散方式磷化銦摻雜濃度一般為5E17cm-3。提高磷 化銦層的摻雜濃度到2E18,可提高芯片響應(yīng)度和響應(yīng)速率,同時(shí)可以獲得良好的歐姆接觸, 降低芯片接觸電阻。2、在擴(kuò)散完成時(shí)可實(shí)時(shí)關(guān)閉擴(kuò)散源氣體閥門,阻止擴(kuò)散的進(jìn)行,在擴(kuò)散中形成突 變結(jié)。形成突變結(jié)有利于芯片獲得小暗電流、小電容和高可靠性。3、樣品置于反應(yīng)室底座上,底座在擴(kuò)散過程中不停旋轉(zhuǎn)。氣體通過反應(yīng)室頂部的 密布小孔噴入,氣流分布為層流分布,氣流分布更均勻,因此擴(kuò)散均勻性更好。4、漸變型擴(kuò)散分兩步進(jìn)行,在磷化銦層擴(kuò)散過程中采用低流量擴(kuò)散方式,在銦鎵 砷層擴(kuò)散過程中漸變?yōu)楦吡髁繑U(kuò)散方式,鋅在磷化銦層分布均勻,且磷化銦與銦鎵砷界面 清晰,濃度梯度變化大,從低濃度突變到高濃度,在進(jìn)入銦鎵砷后,濃度呈指數(shù)衰減。5、采用準(zhǔn)臺(tái)面結(jié)構(gòu),暗電流小,可靠性好,芯片暗電流僅為10皮安。
圖1是本發(fā)明制作的光電二極管的外延結(jié)構(gòu)圖,圖2是本發(fā)明制作的銦鎵砷接觸層示意圖,圖3是本發(fā)明制作的異質(zhì)結(jié)P-區(qū)示意圖,圖4是本發(fā)明制作的第一臺(tái)階示意圖,圖5是本發(fā)明制作的第二臺(tái)階示意圖,圖6是本發(fā)明制作的鈍化層示意圖,圖7是本發(fā)明制作的光敏面示意圖,圖8是本發(fā)明制作的P-型和N-型電極示意圖,圖9是本發(fā)明襯底減薄和背面濺射示意圖,圖10是采用本發(fā)明的恒流量擴(kuò)散電化學(xué)電容_電壓測(cè)試曲線,
圖11是采用本發(fā)明的漸變型擴(kuò)散電化學(xué)電容_電壓測(cè)試曲線,圖12是本發(fā)明制作的準(zhǔn)臺(tái)面結(jié)構(gòu)示意圖,圖13是采用本發(fā)明多次循環(huán)干法刻蝕和選擇性濕法腐蝕制作出的臺(tái)面剖面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用MOCVD外延系統(tǒng)在半絕緣磷化銦襯底上進(jìn)行光電二極管的一次外延、 銦鎵砷歐姆接觸層成型、采用基于MOCVD外延系統(tǒng)的漸變型擴(kuò)散法進(jìn)行摻雜、采用反應(yīng)離 子刻蝕(RIE)和化學(xué)濕法腐蝕相結(jié)合的方法制作準(zhǔn)臺(tái)面、采用化學(xué)濕法腐蝕法制作第二臺(tái) 階、制作SiO2鈍化層、制作光敏面、蒸發(fā)刻蝕電極、襯底減薄、背面濺射和電極合金化。下面參照附圖詳述本發(fā)明。采用MOCVD的方法在半絕緣磷化銦襯底上進(jìn)行光電二極管的一次外延,外延由五 層構(gòu)成(見圖1),從下至上依次為摻Fe的半絕緣磷化銦I襯底1、0. 5微米N型磷化銦緩沖 層2、1. 0微米N型磷化銦層3、2微米摻雜濃度為lE15cm-3的i型銦鎵砷吸收層4、1微米 N型磷化銦層5和0. 1微米i型銦鎵砷接觸層6。采用濕法腐蝕方法制作如圖2所示的銦鎵砷歐姆接觸層。等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相 淀積法生長(zhǎng)2500埃二氧化硅,光刻出銦鎵砷接觸層圖形,反應(yīng)離子刻蝕刻蝕掉未被保護(hù)的 二氧化硅,保留二氧化硅用作掩膜層7,用等離子輝光5分鐘-丙酮噴淋-等離子輝光5分 鐘的方法去膠,用體積比為1 1 20的硫酸雙氧水水溶液腐蝕未被保護(hù)的銦鎵砷55 秒,去離子水沖洗5分鐘,保留銦鎵砷用作歐姆接觸層8。采用基于MOCVD系統(tǒng)漸變型擴(kuò)散的方法進(jìn)行摻雜。摻雜的擴(kuò)散機(jī)理在MOCVD反應(yīng)室內(nèi),條件設(shè)定為壓力225乇,溫度530°C,采用砷 烷和磷烷作為催化反應(yīng)氣體和保護(hù)氣體。擴(kuò)散源為二甲基鋅,采用氫氣作為載氣帶入反應(yīng) 室。二甲基鋅與磷烷在擴(kuò)散溫度分解并發(fā)生有機(jī)化學(xué)反應(yīng)形成磷化鋅的化合物。傳統(tǒng)的擴(kuò) 散爐方式,樣品置于開放或者封閉的石英舟內(nèi),以固態(tài)源砷化鋅、磷化鋅飽和蒸氣作為擴(kuò)散 源。擴(kuò)散爐擴(kuò)散方式磷化銦摻雜濃度一般為5E17cm-3。參照?qǐng)D3,本發(fā)明是先采用3000埃二氧化硅做掩膜層,光刻出直徑為50微米的圓 形擴(kuò)散孔,采用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕掉未被保護(hù)的二氧化硅,保留二氧化硅用作掩膜 層9,用等離子輝光5分鐘-丙酮噴淋-等離子輝光5分鐘的方法去膠,用體積比1 10的 鹽酸水溶液清洗50秒,去離子水清洗5分鐘,然后在530攝氏度,壓強(qiáng)為225托條件下, 先采用二甲基鋅流量為5標(biāo)況毫升每分鐘,擴(kuò)散15分鐘,后采用二甲基鋅流量為每分鐘10 標(biāo)況毫升,擴(kuò)散5分鐘,Zn擴(kuò)散進(jìn)銦鎵砷歐姆接觸層8,1. 0微米N-磷化銦層,i型銦鎵砷 層0.1微米處10,在470°C條件下退火600秒。磷化鋅由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生。這種漸變型擴(kuò)散 方法摻雜的優(yōu)點(diǎn)是,在擴(kuò)散過程中,磷化鋅持續(xù)產(chǎn)生,更易實(shí)現(xiàn)磷化銦的高摻雜,其摻雜濃 度可達(dá)2E18cm_3,提高磷化銦層的摻雜濃度可提高芯片響應(yīng)度和響應(yīng)速率,同時(shí)可以獲得良 好的歐姆接觸,降低芯片接觸電阻。參照?qǐng)D4,反應(yīng)離子刻蝕和化學(xué)濕法腐蝕相結(jié)合的方法制作準(zhǔn)臺(tái)面。等離子體增 強(qiáng)化學(xué)汽相淀積生長(zhǎng)3000埃二氧化硅,光刻出面積為70微米*70微米的圖形,反應(yīng)離子刻 蝕的方法刻蝕二氧化硅13分鐘,被光刻膠保護(hù)二氧化硅用作掩膜層11,用等離子輝光5分 鐘 丙酮噴淋_等離子輝光5分鐘的方法去膠,用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕1微米磷化銦層5,0.9微米銦鎵砷層4共計(jì)110分鐘,用體積比為1 1 20的硫酸雙氧水水溶液 腐蝕剩余銦鎵砷25秒,去離子水沖洗5分鐘。參照?qǐng)D5,化學(xué)濕法腐蝕的方法制作第二臺(tái)階光刻膠做掩膜層,光刻出240微米 *126微米的長(zhǎng)方形圖形,用體積比為1 1的磷酸鹽酸溶液腐蝕未被保護(hù)的磷化銦層23 秒,去離子水沖洗5分鐘,制作出第二臺(tái)階3。參照?qǐng)D6,用等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積設(shè)備生長(zhǎng)5000埃二氧化硅鈍化層12。參照?qǐng)D7,先用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕二氧化硅制作出直徑為50微米圓孔,然 后利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積設(shè)備生長(zhǎng)厚度為1600埃氮化硅增透層13,制作出光敏參照?qǐng)D8,制作P-型和N-型電極。光刻出接觸孔圖形,反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕 氮化硅和二氧化硅,用等離子輝光5分鐘-丙酮噴淋-等離子輝光5分鐘的方法去膠,去離 子水沖洗5分鐘,光刻出電極圖形,依次濺射鈦、鉬、金厚度分別為600埃、800埃、2000埃, 帶膠剝離,制作出P-型電極14和N-型電極電極15。參照?qǐng)D9,將半絕緣磷化銦I襯底1減薄成150微米厚的薄襯底1,然后依次在背 面濺射鈦、鉬、金,制作出背面濺射層16,鈦、鉬、金的厚度分別為400埃、500埃、2500埃。10、金屬合金化在415°C條件下合金55s。本發(fā)明在擴(kuò)散完成時(shí)可實(shí)時(shí)關(guān)閉擴(kuò)散源氣體閥門,阻止擴(kuò)散的進(jìn)行,在擴(kuò)散中形 成突變結(jié)。形成突變結(jié)有利于芯片獲得小暗電流、小電容和高可靠性。樣品置于反應(yīng)室底 座上,底座在擴(kuò)散過程中不停旋轉(zhuǎn)。氣體通過反應(yīng)室頂部的密布小孔噴入,氣流分布為層流 分布,氣流分布更均勻,因此擴(kuò)散均勻性更好。擴(kuò)散分兩步進(jìn)行,在磷化銦層擴(kuò)散過程中采用低流量擴(kuò)散方式,在銦鎵砷層擴(kuò)散 過程中漸變?yōu)楦吡髁繑U(kuò)散方式。因?yàn)殇\在磷化銦和銦鎵砷材料中的擴(kuò)散規(guī)律存在很大差 異,在磷化銦材料中容易擴(kuò)散,而在銦鎵砷材料中擴(kuò)散速率較慢,若采用恒流量擴(kuò)散,因?yàn)?擴(kuò)散速率的差異,鋅在界面處容易堆積,形成如圖10所示的緩變結(jié)17,導(dǎo)致芯片的暗電流 和電容特性變差。漸變型擴(kuò)散方式,鋅在磷化銦層分布均勻,且磷化銦與銦鎵砷界面清晰, 濃度梯度變化大,從低濃度突變到高濃度,在進(jìn)入銦鎵砷后,濃度呈圖11所示的指數(shù)衰減 形式。本發(fā)明之所以采用如圖12所示的準(zhǔn)臺(tái)面結(jié)構(gòu)18,是因平面結(jié)構(gòu)易于獲得小暗電 流和高可靠性,但是存在非線性失真。非線性失真是指模擬信號(hào)傳輸過程中的二階失真和 三階互調(diào)失真,主要原因有空間電荷效應(yīng)、吸收區(qū)附近非耗盡高摻雜區(qū)的吸收。臺(tái)面結(jié)構(gòu) 通過刻蝕掉側(cè)向p-n結(jié),消除側(cè)向p-n結(jié)影響,可以有效抑制非線性失真,但是由于中心區(qū) 吸收層裸露,在工藝制作、儲(chǔ)存和使用過程中,易受污染,引入較多表面態(tài),從而使得暗電流 變大,可靠性變差。準(zhǔn)臺(tái)面結(jié)構(gòu)綜合考慮平面結(jié)構(gòu)和臺(tái)面結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),通過控制中心區(qū)P-n 結(jié)面積和側(cè)向P-n結(jié)寬度,可部分消除側(cè)向p-n結(jié)分布參數(shù)的影響,有效抑制非線性失真, 且暗電流小,可靠性好。本發(fā)明中的芯片暗電流僅為10皮安。本發(fā)明采用多次循環(huán)干法刻蝕和選擇性濕法腐蝕相結(jié)合的方法制作出如圖13所 示的臺(tái)面。多次循環(huán)干法刻蝕采用反應(yīng)離子刻蝕方法,每刻蝕10分鐘,通入氧氣清洗腔體 4分鐘。在刻蝕過程中,會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生高分子聚合物,高分子聚合物聚集在樣品表面會(huì)使刻蝕 出的臺(tái)面呈梯形臺(tái)面。通過氧氣清洗腔體4分鐘抽走高分子聚合物后繼續(xù)刻蝕,可以形成陡直臺(tái)面。先采用多次循環(huán)干法刻蝕后采用選擇性濕法腐蝕,濕法腐蝕可以去除干法刻蝕 造成的物理損傷層,濕法腐蝕后表面光滑,使得覆蓋的鈍化層無針孔,致密性好,從而提高 芯片的可靠性。且濕法腐蝕具有良好的選擇性,通過選擇合適的腐蝕液,可實(shí)現(xiàn)對(duì)銦鎵砷/ 磷化銦層良好的選擇性腐蝕。本發(fā)明中通過精確控制干法刻蝕的深度,盡量減少濕法腐蝕 的時(shí)間,可以極大程度的避免濕法腐蝕造成的側(cè)蝕現(xiàn)象,從而降低芯片的分布電容,提高了 芯片的響應(yīng)速率。
權(quán)利要求
一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管的方法,其特征在于樣品置于反應(yīng)室的旋轉(zhuǎn)底座上,反應(yīng)室頂部密布噴入氣體的小孔,具體步驟如下1)采用MOCVD的方法在半絕緣磷化銦襯底上進(jìn)行光電二極管的一次外延,外延由五層構(gòu)成,從下至上依次為摻Fe的半絕緣磷化銦I襯底、N型磷化銦緩沖層、N型磷化銦層、銦鎵砷吸收層、N型磷化銦層和銦鎵砷接觸層6。2)用2500埃二氧化硅做掩膜層,用體積比為1∶1∶20的硫酸∶雙氧水∶水溶液腐蝕未被保護(hù)的銦鎵砷55秒,制作銦鎵砷歐姆接觸層,3)采用基于MOCVD系統(tǒng)漸變型擴(kuò)散的方法進(jìn)行摻雜,摻雜方法是用3000埃二氧化硅做掩膜層,光刻出直徑為50微米的圓形擴(kuò)散孔,用體積比1∶10的鹽酸∶水溶液清洗50秒,去離子水清洗5分鐘,然后在530℃,壓強(qiáng)為225托條件下,二甲基鋅流量為每分鐘5標(biāo)況毫升,擴(kuò)散15分鐘,二甲基鋅流量為每分鐘10標(biāo)況毫升,擴(kuò)散5分鐘,最后在470℃條件下退火;4)等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積生長(zhǎng)3000埃二氧化硅做掩膜層,然后利用反應(yīng)離子刻蝕方法刻蝕出面積為70微米*微米、深度為2.9微米的方形臺(tái),最后采用體積比為1∶1∶20的硫酸∶雙氧水∶水溶液腐蝕25秒,制作出準(zhǔn)臺(tái)面;5)用光刻膠做掩膜層,光刻出240微米*126微米的長(zhǎng)方形圖形,然后用體積比為1∶1的磷酸∶鹽酸溶液腐蝕未被保護(hù)的磷化銦層23秒,制作第二臺(tái)階;6)用等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積設(shè)備生長(zhǎng)5000埃二氧化硅鈍化層;7)先用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕二氧化硅制作出直徑為50微米圓孔,然后利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積設(shè)備生長(zhǎng)厚度為1600埃氮化硅增透層,制作出光敏面;8)先用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕接觸孔,然后光刻出電極圖形,再依次濺射鈦、鉑、金,最后帶膠剝離,制作出P 型和N 型電極;9)先將襯底減薄至150μm,然后依次濺射Ti、Pt、Au;10)在415℃條件下合金55s,使電極合金化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管的方 法,其特征在于膜厚5-30微米,膜的斷裂強(qiáng)度不小于50兆帕,屈服強(qiáng)度不小于20兆帕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管的方 法,其特征在于光刻出圖形后,用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕二氧化硅13分鐘,被光刻膠保 護(hù)二氧化硅用作掩膜層(14),用等離子輝光5分鐘-丙酮噴淋-等離子輝光5分鐘的方法 去膠,用反應(yīng)離子刻蝕的方法刻蝕1微米磷化銦層(13),0. 9微米銦鎵砷層(12)共計(jì)110 分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管的方 法,其特征在于制作出P-型和N-型電極,依次濺射厚度分別為600埃、800埃、2000埃的鈦、鉬、金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管的方 法,其特征在于背面濺射層(21)的鈦、鉬、金的厚度分別為400埃、500埃、2500埃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管的方 法,其特征在于采用反應(yīng)離子刻蝕方法,每刻蝕10分鐘,通入氧氣清洗腔體4分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用MOCVD外延系統(tǒng)制作漸變型擴(kuò)散光電二極管的方法。采用MOCVD外延系統(tǒng)在半絕緣磷化銦襯底上進(jìn)行光電二極管的一次外延、銦鎵砷歐姆接觸層成型、采用基于MOCVD外延系統(tǒng)的漸變型擴(kuò)散法進(jìn)行摻雜、采用反應(yīng)離子刻蝕和化學(xué)濕法腐蝕相結(jié)合的方法制作準(zhǔn)臺(tái)面、采用化學(xué)濕法腐蝕法制作第二臺(tái)階、制作SiO2鈍化層、制作光敏面、蒸發(fā)刻蝕電極、襯底減薄、背面濺射和電極合金化。本發(fā)明在擴(kuò)散過程中,磷化鋅持續(xù)產(chǎn)生,具有高摻雜、低歐姆接觸電阻、響應(yīng)度高優(yōu)點(diǎn);在擴(kuò)散中形成突變結(jié),暗電流小、可靠性好;采用漸變型擴(kuò)散,擴(kuò)散分兩步進(jìn)行,擴(kuò)散均勻性;采用準(zhǔn)臺(tái)面結(jié)構(gòu),暗電流小,可靠性好,芯片暗電流僅為10皮安。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101916796SQ20101022323
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者吳瑞華, 唐琦, 秦龍 申請(qǐng)人:武漢華工正源光子技術(shù)有限公司