一种改善延伸波长铟镓砷探测器刻蚀损伤的方法技术

一种改善延伸波长铟镓砷探测器刻蚀损伤的方法，它是一整套芯片制备刻蚀工艺；包括⑴淀积氮化硅刻蚀掩摸，⑵氮气环境中热处理，⑶台面图形转移，⑷刻蚀N槽，⑸台面成型，⑹去刻蚀损伤。本方法优点有：①氮化硅刻蚀掩摸淀积后，在氮气中热处理，既能修复材料损伤，减少复合中心密度，提高材料质量，降低器件暗电流，又能增加空穴载流子浓度，有利于P电极欧姆接触稳定性，减小电阻。②台面成型工艺用氯气甲烷刻蚀气体，在等离子刻蚀过程中甲烷分解的氢不仅可钝化刻蚀形成的悬挂键，还降低材料中的非辐射复合中心。③去刻蚀损伤工艺，能去除刻蚀的表面损伤层，降低非辐射复合中心密度，增强后续钝化效果。适用于制备高性能短波红外铟镓砷探测器。

A method for improving etching damage of indium gallium arsenide detector with extended wavelength

A method to improve the etching damage of the extended wavelength indium gallium arsenic detector is a whole set of chip preparation etching processes, including (1) deposition of silicon nitride etching mask, (2) heat treatment in nitrogen environment, (3) mesa graphic transfer, etching of N trough, mesa molding and etching damage. The advantages of this method are as follows: (1) after the deposition of silicon nitride etching mask, heat treatment in nitrogen can not only repair material damage, reduce the compound center density, improve the material quality, reduce the dark current of the device, but also increase the concentration of hole carrier, which is beneficial to the ohmic contact stability of the P electrode and reduce the resistance. (2) the mesa molding process is etched with methane by methane. In the process of plasma etching, methane decomposed by methane can not only passivate the suspension bonds formed by the etching, but also reduce the non radiation compound center in the material. 3. To remove the etching damage process, the surface damage layer can be removed, the non radiation recombination center density will be reduced, and the subsequent passivation effect will be enhanced. It is suitable for the preparation of high performance short wave infrared indium gallium arsenide detector.

【技术实现步骤摘要】
一种改善延伸波长铟镓砷探测器刻蚀损伤的方法
本专利技术涉及红外探测器，进一步来说，涉及短波红外铟镓砷探测器，尤其涉及改善延伸波长铟镓砷探测器刻蚀损伤的方法。技术背景众所周知，红外探测器(InfraredDetector)是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。铟镓砷由于在进室温下具有低暗电流、高探测率、良好的抗辐照等特性，铟镓砷红外探测器显示出巨大的应用价值，广泛应用于航空航天和军事等领域。在延伸波长铟镓砷短波红外探测器芯片的制备中，台面成型工艺是最为关键的工艺之一。因为台面成型工艺对芯片材料带来较大的晶格损伤，造成芯片性能的恶化。所以，对于延伸波长铟镓砷探测器而言，优化台面成型工艺技术对实现高性能、高可靠的探测器有着至关重要的作用。在延伸波长铟镓砷探测器的生产工艺中，台面成型工艺是最为关键的工艺之一，台面刻蚀的好坏直接影响器件的性能。因为刻蚀会在台面侧壁形成悬挂键，从而增加表面态密度，导致更多漏电通道，增大器件暗电流。另外，由于采用物理隔离形成台面，必然会对材料造成晶格损伤，增加表面非辐射复合中心密度，降低器件的性能。中国专利数据库中涉及铟镓砷探测器的专利有：ZL0224本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善延伸波长铟镓砷探测器刻蚀损伤的方法，其特征在于它是一整套芯片制备中的刻蚀工艺；要点是: ⑴淀积氮化硅刻蚀掩摸，⑵氮气环境中热处理，⑶台面图形转移，⑷刻蚀N槽，⑸台面成型，⑹去刻蚀损伤；具体工艺步骤如下：⑴ 淀积氮化硅刻蚀掩摸:采用等离子体增强化学气相淀积技术淀积厚度600±20nm的氮化硅刻蚀掩摸；⑵ 氮气环境中热处理将淀积完氮化硅刻蚀掩摸1的样品放入快速热退火炉中，保持3～7L/min的氮气流量，在启动加热之前，对退火炉充氮气，然后在充足的氮气环境下加热进行热处理；⑶ 台面图形转移将热处理完的样品进行光刻，光刻胶采用AZ1500,光刻结束后采用ICP刻蚀机刻蚀外延片上生长的氮化硅刻蚀...

【技术特征摘要】
1.一种改善延伸波长铟镓砷探测器刻蚀损伤的方法，其特征在于它是一整套芯片制备中的刻蚀工艺；要点是:⑴淀积氮化硅刻蚀掩摸，⑵氮气环境中热处理，⑶台面图形转移，⑷刻蚀N槽，⑸台面成型，⑹去刻蚀损伤；具体工艺步骤如下：⑴淀积氮化硅刻蚀掩摸:采用等离子体增强化学气相淀积技术淀积厚度600±20nm的氮化硅刻蚀掩摸；⑵氮气环境中热处理将淀积完氮化硅刻蚀掩摸1的样品放入快速热退火炉中，保持3～7L/min的氮气流量，在启动加热之前，对退火炉充氮气，然后在充足的氮气环境下加热进行热处理；⑶台面图形转移将热处理完的样品进行光刻，光刻胶采用AZ1500,光刻结束后采用ICP刻蚀机刻蚀外延片上生长的氮化硅刻蚀掩摸，完成图形转移;⑷刻蚀N槽对完成图形转移的样品进行N槽刻蚀，采用ICP刻蚀机进行刻蚀，刻蚀完成后依次采用三氯乙烯、丙酮、MOS级酒精进行清洗；⑸台面成型采用ICP刻蚀机进行台面的刻蚀⑹去刻蚀损伤损伤层采用湿法腐蚀，腐蚀液采用磷酸与双氧水、去离子水配成的溶液，在室温条件下，腐蚀时间为5～10s;之后进行P电极和N电极生长，以及氮化硅钝化生长，得到成品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于第⑴步中，所述淀积氮化硅刻蚀掩摸的衬底温度为330℃±10℃，射频功率为40±5W。3.如权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，刘健，刘永鹏，李政，段方，高鹏，包磊，袁兴林，夏自金，黄丽芳，蒋冰桃，张小六，申林，代松，井文涛，
申请(专利权)人：贵州振华风光半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52