具備自濾光功能的硅光電探測器芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光電探測器芯片，尤其涉及一種具備自濾光功能的硅光電探測器芯片。
【背景技術】
[0002]硅的光譜響應范圍為0.4?1.1 μ m，具體的響應峰值需視芯片光吸收層的厚度而定，通常在0.8?0.95 μπι之間，所以硅光電探測器對可見光和近紅外光都能很好地吸收。
[0003]為提高硅光電探測器對某一使用波長的信噪比，就需使用相應波長的濾光系統(tǒng)來抑制硅光電探測器對使用波長以外的其它波長的光波的吸收；這一功能的實現(xiàn)，通常是由起光接收作用的光學系統(tǒng)來完成。
[0004]當硅光電探測器用于激光制導、引信等領域時，需要硅光電探測器具備較好的抗亮背景干擾的能力，現(xiàn)有技術中，常用于提高硅光電探測器抗亮背景干擾能力的手段有:
1)在光窗玻璃片的內表面或外表面上設置較薄的濾光片。這種解決方案存在如下缺陷:首先，由于受濾光片厚度影響，探測器芯片的光敏面與外環(huán)境之間的光路光程會發(fā)生改變，導致硅光電探測器的光學特性偏離設計值；其次，由于受濾光片透明度的影響，從光窗外觀察芯片時，芯片表面圖案人眼看不見，導致探測器安裝在收接系統(tǒng)時，芯片中心很難識另IJ，大大增加了以芯片中心為基準調節(jié)同軸度和方位角時的工藝對位操控難度；另外，濾光片設置在光窗玻璃片的內表面上時，需要考慮芯片與光窗玻璃片之間的間隔尺寸，有可能需要對整個封裝結構都進行相應調整，十分麻煩。
[0005]2)器件封裝好后，在光窗玻璃片的表面蒸鍍干涉濾光膜。這種解決方案不僅仍然存在前述的“芯片表面圖案不可視”的問題，而且還需要考慮管帽高度的技術要求:在某些波長應用條件下，管帽高度有嚴格的技術要求，這時就不能在封裝好的光窗玻璃表面蒸鍍干涉濾光膜；如果預先在光窗玻璃片上蒸鍍干涉濾光膜，再進行封裝，但是在熔封光窗玻璃片和管帽時的高溫會破壞干涉濾光膜，導致干涉濾光膜失效；若不采用玻璃的熔封工藝，而采用粘接光窗玻璃片，器件的氣密性又難以得到保證。
[0006]3)增加光電探測器芯片的ΡΝ結擴散層厚度，即增加“死層”。這只能降低芯片對可見光的短波部份的吸收，使短波截止到0.6 μ m左右有效，再增長截止波長，就需要更高的PN結擴散溫度或更長的擴散時間，這又會對芯片總體特性及對使用波長的吸收造成不利影響。

【發(fā)明內容】

[0007]針對【背景技術】中的問題，本發(fā)明提出了一種制備自濾光功能的硅光電探測器芯片的方法。其創(chuàng)新在于:所述探測器芯片的光敏區(qū)表面蒸鍍有干涉濾光膜層。
[0008]采用本發(fā)明方案后，起濾光功能的干涉濾光膜層直接形成于探測器芯片的光敏區(qū)表面，與鍍膜光窗玻璃片相比，其厚度十分薄(約一微米)，對結構尺寸和光路光程幾乎無影響，并且干涉濾光膜層位于芯片表面，不會受封裝工藝影響，也不影響光窗玻璃片的透明度，只要在干涉濾光膜層上刻蝕芯片圖案和對位中心標記，可以透過光窗玻璃片清楚地觀察到，十分便于探測器安裝時對同軸度和方位角進行調節(jié)；另外，由于探測器芯片自帶了濾光功能，從縮小裝置體積和重量的角度考慮，可不再在裝置中設置起光接收作用的光學系統(tǒng)，若仍然將探測器與起光接收作用的光學系統(tǒng)結合，則可以實現(xiàn)兩次濾光，其對非使用波長光波的抑制度是兩次濾光過程所對應的抑制度的乘積(比如，若光學系統(tǒng)與干涉濾光膜層對非使用波長光波的抑制度均是1%，則經過兩次濾光后，最后照射到探測器芯片上的非使用波長光波僅有照射到光學系統(tǒng)上的非使用波長光波的萬分之一)，這將大大增強探測器抗亮背景干擾的能力。
[0009]基于硅光電探測器芯片的公知性，以及考慮到本方案未對芯片上除干涉濾光膜層以外的其他功能層進行改動，故本文不再對芯片的具體結構進行贅述；本發(fā)明既可適用于單象限探測器芯片，也可適用于多象限探測器芯片。本領域技術人員應該清楚，基于本領域的常識，在具體應用本發(fā)明時，還應在干涉濾光膜層上刻蝕出電極孔，以便連接金屬引線。
[0010]優(yōu)選地，所述干涉濾光膜層由多層氧化硅膜層和氧化鈦膜層組成，所述氧化硅膜層和氧化鈦膜層交替層疊；現(xiàn)有技術中，鍍在玻璃片上的干涉濾光膜層，一般也采用交替層疊氧化硅膜和氧化鋯膜的方式來制作。
[0011]優(yōu)選地，所述干涉濾光膜層外表面上刻蝕有十字形標記，所述十字形標記位于探測器芯片的幾何中心。后續(xù)安裝時，十字形標記即作為標記圖案，以便于技術人員確定芯片的幾何中心，將探測器的位置進行精心對位安裝。
[0012]優(yōu)選地，所述干涉濾光膜層外表面上刻蝕有探測器芯片劃片道。當將本發(fā)明方案用于制作各種探測器時，劃片道不僅作為劃片操作時的標記線使用，而且在劃片時不致破壞了干涉濾光膜。
[0013]本發(fā)明的有益技術效果是:提供了一種制備自濾光功能的硅光電探測器芯片，采用這種芯片制作出的探測器，具有增強抗亮背景干擾能力。
【附圖說明】
[0014]圖1、本發(fā)明的斷面結構示意圖；
圖2、本發(fā)明的頂視圖；
圖中各個標記所對應的名稱分別為:探測器芯片1、干涉濾光膜層2、十字形標記2-1。
【具體實施方式】
[0015]一種具備自濾光功能的硅光電探測器芯片，包括探測器芯片1，其結構為:所述探測器芯片1的光敏區(qū)表面蒸鍍有干涉濾光膜層2。
[0016]進一步地，所述干涉濾光膜層2由多層氧化硅膜層和氧化鈦膜層組成，所述氧化硅膜層和氧化鈦膜層交替層疊。
[0017]進一步地，所述干涉濾光膜層2外表面上刻蝕有電極窗口和十字形標記，所述十字形標記位于探測器芯片1的幾何中心。
[0018]進一步地，所述干涉濾光膜層2外表面上芯片邊緣處刻蝕有劃片道。
【主權項】
1.一種具備自濾光功能的硅光電探測器芯片，包括探測器芯片(1)，其特征在于:所述探測器芯片(1)的光敏區(qū)表面蒸鍍有干涉濾光膜層(2)。2.根據權利要求1所述的具備自濾光功能的硅光電探測器芯片，其特征在于:所述干涉濾光膜層(2)由多層氧化硅膜層和氧化鈦膜層組成，所述氧化硅膜層和氧化鈦膜層交替層疊。3.根據權利要求1或2所述的具備自濾光功能的硅光電探測器芯片，其特征在于:所述干涉濾光膜層(2)外表面上刻蝕有十字形標記，所述十字形標記位于探測器芯片(1)的幾何中心。4.根據權利要求3所述的具備自濾光功能的硅光電探測器芯片，其特征在于:所述干涉濾光膜層(2)外表面上刻蝕有劃片道。
【專利摘要】一種具備自濾光功能的硅光電探測器芯片，包括探測器芯片，其創(chuàng)新在于：所述探測器芯片的光敏區(qū)表面蒸鍍有干涉濾光膜層。本發(fā)明的有益技術效果是：提供了一種制備自濾光功能的硅光電探測器芯片，采用這種芯片制作出的探測器，具有增強抗亮背景干擾能力。
【IPC分類】H01L31/0216, H01L31/101, H01L31/09
【公開號】CN105405912
【申請?zhí)枴緾N201510928790
【發(fā)明人】朱海華, 卜暉, 熊誼棱, 范宗孝, 駱菲
【申請人】重慶鷹谷光電有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月15日