双负极光电二极管芯片及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种双负极光电二极管芯片及其制作方法，光电二极管芯片包括：芯片衬底；设置在芯片衬底一侧表面的外延功能层；外延功能层具有位于芯片衬底表面的负极凸台以及位于负极凸台背离芯片衬底一侧表面的正极凸台；负极凸台背离芯片衬底一侧的表面具有第一区域以及包围第一区域的第二区域，正极凸台位于第一区域；位于正极凸台背离负极凸台一侧表面的第一电极环；位于第二区域的第二电极环；第一电极环连接有一个焊盘，第二电极环连接有两个焊盘。第二电极环可以通过两根并行金属线与其他元件连接，与其他元件连接后，具有较低的电感，两根金线连接可以提高器件连接的可靠性。

Double negative photodiode chip and its fabrication method

The invention discloses a double negative photodiode chip and its fabrication method. The photodiode chip includes: a chip substrate; an epitaxial functional layer on the surface of one side of the chip substrate; an epitaxial functional layer having a negative pole salient on the surface of the chip substrate and a positive pole salient on the side of the negative pole salient deviating from the surface of the chip substrate; and a negative pole salient deviating from the surface on the side of the chip substrate. The mask has the first area and the second area surrounding the first area, the positive pole salient is located in the first area; the first electrode ring is located on the side of the positive pole salient deviating from the negative pole salient; the second electrode ring is located in the second area; the first electrode ring is connected with a pad, and the second electrode ring is connected with two pads. The second electrode ring can be connected with other components through two parallel metal wires. After connecting with other components, the second electrode ring has lower inductance. The connection of two gold wires can improve the reliability of device connection.

【技术实现步骤摘要】
双负极光电二极管芯片及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件
，更具体的说，涉及一种双负极光电二极管芯片及其制作方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，光电二极管芯片广泛的应用于人们的日常生活和工作当中，例如光纤通信、数据中心、光学探测等诸多领域具有广泛的应用，为人们的日常生活和工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。光电二极管芯片需要其他元件连接配合使用，传统的光电二极管芯片的结构会导致连接后具有较高的电感，连接时的可靠性低。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术技术方案提供了一种双负极光电二极管芯片及其制作方法，可以降低光电二极管芯片与其他元件连接后的电感，提高光电二极管芯片的可靠性。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种双负极光电二极管芯片，所述光电二极管芯片包括：芯片衬底；设置在所述芯片衬底一侧表面的外延功能层；所述外延功能层具有位于所述芯片衬底表面的负极凸台以及位于所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧表面的正极凸台；所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧的表面具有第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述正极凸台位于所述第一区域；位于所述正极凸台背离所述负极凸台一侧表面的第一电极环；位于所述第二区域的第二电极环；其中，所述第一电极环连接有一个焊盘，所述第二电极环连接有两个焊盘。优选的，在上述光电二极管芯片中，所有所述焊盘位于同一平面。优选的，在上述光电二极管芯片中，所述正极凸台背离所述负极凸台的一侧表面包括：通光窗口以及包围所述通光窗口的外围区域；所述第一电极环位于所述外围区域，包围所述通光窗口；所述第二电极环位于所述第二区域，包围所述正极凸台。优选的，在上述光电二极管芯片中，所述芯片衬底设置所述外延功能层的一侧表面包括：第三区域以及包围所述第三区域的第四区域；所述外延功能层位于所述第三区域；所述焊盘均位于所述第四区域。优选的，在上述光电二极管芯片中，还包括：覆盖所述第四区域、所述负极凸台以及所述正极凸台的钝化层，所述钝化层对应所述通光窗口、所述第一电极环以及所述第二电极的位置具有开口；其中，所有所述焊盘位于所述钝化层背离所述芯片衬底的一侧。优选的，在上述光电二极管芯片中，还包括：覆盖所述通光窗口的增透膜，所述增透膜还覆盖所述钝化层。优选的，在上述光电二极管芯片中，所述第二电极环具有开口，所述开口用于引出所述第一电极圆环连接的所述焊盘；所述第二电极环包括中间部，以及与所述中间部两端分别连接的第一部以及第二部，所述第一部与所述第二部之间具有所述开口。优选的，在上述光电二极管芯片中，所述第一部与所述第二部相对的一端连接有一所述焊盘，所述第二部与所述第一部相对的一端连接有另一所述焊盘；所述第一电极环连接的所述焊盘位于所述第二电极环连接的两个所述焊盘之间；或，所述中间部背离所述开口的一侧连接有两个所述焊盘。优选的，在上述光电二极管芯片中，所述第一电极环为封闭圆环。优选的，在上述光电二极管芯片中，所述芯片衬底为Fe掺杂的半绝缘InP衬底；所述外延功能层包括与所述半绝缘InP衬底晶格匹配的多层子功能层；所述多层子功能层在垂直于所述芯片衬底的方向上层叠设置。优选的，在上述光电二极管芯片中，所述多层子功能层包括：在所述芯片衬底的同一侧依次外延生长的缓冲层、吸收层以及顶层；所述顶层表面设置有接触层；所述缓冲层用于形成所述负极凸台，所述吸收层以及所述顶层用于形成所述正极凸台；所述接触层包括位于所述第一电极环与所述顶层之间的接触单元，用于减少接触电阻。本专利技术还提供了一种双负极光电二极管的制作方法，用于制作上述任一项所述的光电二极管，其特征在于，所述制作方法包括：提供一晶圆，所述晶圆包括多个芯片衬底，相邻所述芯片衬底之间具有切割沟道；在所述晶圆的一侧表面形成图案化的外延功能层，所述外延功能层对于每个所述芯片衬底的区域具有位于所述芯片衬底表面的负极凸台以及位于所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧表面的正极凸台；所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧的表面具有第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述正极凸台位于所述第一区域；形成电极结构，所述电极结构包括位于所述正极凸台背离所述负极凸台一侧表面的第一电极环以及位于所述第二区域的第二电极环；其中，所述第一电极环连接有一个焊盘，所述第二电极环连接有两个焊盘；基于切割沟道进行分割，形成多个单粒的光电二极管芯片。优选的，在上述制作方法中，所述形成电极结构的方法包括：通过相同的导电层制备所述第一电极环、所述第二电极环以及所有所述焊盘；其中，所有所述焊盘位于同一平面。优选的，在上述制作方法中，所述正极凸台背离所述负极凸台的一侧表面包括：通光窗口以及包围所述通光窗口的外围区域；所述形成电极结构的方法包括：在所述外围区域形成所述第一电极环，所述第一电极环包围所述通光窗口；在所述第二区域形成所述第二电极环，所述第二电极环包围所述正极凸台。优选的，在上述制作方法中，所述芯片衬底设置所述外延功能层的一侧表面包括：第三区域以及包围所述第三区域的第四区域；所述外延功能层位于所述第三区域；所述形成电极结构的方法包括：在所述第四区域形成所有所述焊盘。优选的，在上述制作方法中，在形成所述电极结构之前，还包括：形成覆盖所述第四区域、所述负极凸台以及所述正极凸台的钝化层，所述钝化层对应所述通光窗口、所述第一电极环以及所述第二电极的位置具有开口；其中，所有所述焊盘位于所述钝化层背离所述芯片衬底的一侧。优选的，在上述制作方法中，所述第二电极环具有开口，所述开口用于引出所述第一电极圆环连接的所述焊盘；所述第二电极环包括中间部，以及与所述中间部两端分别连接的第一部以及第二部，所述第一部与所述第二部之间具有所述开口；所述第一部与所述第二部相对的一端连接有一所述焊盘，所述第二部与所述第一部相对的一端连接有另一所述焊盘；所述第一电极环连接的所述焊盘位于所述第二电极环连接的两个所述焊盘之间；或，所述中间部背离所述开口的一侧连接有两个所述焊盘。优选的，在上述制作方法中，所述在所述晶圆的一侧表面形成图案化的外延功能层包括：采用外延生长工艺依次在所述晶圆的表面形成缓冲层、吸收层以及顶层；刻蚀所述吸收层以及所述顶层，形成所述正极凸台，刻蚀所述缓冲层，形成所述负极凸台；其中，所述顶层表面设置有接触层；所述接触层包括位于所述第一电极环与所述顶层之间的接触单元，用于减少接触电阻。通过上述描述可知，专利技术技术方案提供的双负极光电二极管芯片及其制作方法中，所述光电二极管芯片包括：芯片衬底；设置在所述芯片衬底一侧表面的外延功能层；所述外延功能层具有位于所述芯片衬底表面的负极凸台以及位于所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧表面的正极凸台；所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧的表面具有第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述正极凸台位于所述第一区域；位于所述正极凸台背离所述负极凸台一侧表面的第一电极环；位于所述第二区域的第二电极环；其中，所述第一电极环连接有一个焊盘，所述第二电极环连接有两个焊盘。本专利技术所述光电二极管芯片设置第二电极环具有两个焊盘，第二电极环可以通过两根并行金属线与其他元件连接时的电感，与其他元件连接后，具有较低的电感，两根金线连接可以提高器件连接的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双负极光电二极管芯片，其特征在于，所述光电二极管芯片包括：芯片衬底；设置在所述芯片衬底一侧表面的外延功能层；所述外延功能层具有位于所述芯片衬底表面的负极凸台以及位于所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧表面的正极凸台；所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧的表面具有第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述正极凸台位于所述第一区域；位于所述正极凸台背离所述负极凸台一侧表面的第一电极环；位于所述第二区域的第二电极环；其中，所述第一电极环连接有一个焊盘，所述第二电极环连接有两个焊盘。

【技术特征摘要】
1.一种双负极光电二极管芯片，其特征在于，所述光电二极管芯片包括：芯片衬底；设置在所述芯片衬底一侧表面的外延功能层；所述外延功能层具有位于所述芯片衬底表面的负极凸台以及位于所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧表面的正极凸台；所述负极凸台背离所述芯片衬底一侧的表面具有第一区域以及包围所述第一区域的第二区域，所述正极凸台位于所述第一区域；位于所述正极凸台背离所述负极凸台一侧表面的第一电极环；位于所述第二区域的第二电极环；其中，所述第一电极环连接有一个焊盘，所述第二电极环连接有两个焊盘。2.根据权利要求1所述的光电二极管芯片，其特征在于，所述正极凸台背离所述负极凸台的一侧表面包括：通光窗口以及包围所述通光窗口的外围区域；所述第一电极环位于所述外围区域，包围所述通光窗口；所述第二电极环位于所述第二区域，包围所述正极凸台。3.根据权利要求2所述的光电二极管芯片，其特征在于，所述芯片衬底设置所述外延功能层的一侧表面包括：第三区域以及包围所述第三区域的第四区域；所述外延功能层位于所述第三区域；所述焊盘均位于所述第四区域。4.根据权利要求3所述的光电二极管芯片，其特征在于，还包括：覆盖所述第四区域、所述负极凸台以及所述正极凸台的钝化层，所述钝化层对应所述通光窗口、所述第一电极环以及所述第二电极的位置具有开口；其中，所有所述焊盘位于所述钝化层背离所述芯片衬底的一侧。5.根据权利要求1所述的光电二极管芯片，其特征在于，所述第二电极环具有开口，所述开口用于引出所述第一电极圆环连接的所述焊盘；所述第二电极环包括中间部，以及与所述中间部两端分别连接的第一部以及第二部，所述第一部与所述第二部之间具有所述开口。6.根据权利要求5所述的光电二极管芯片，其特征在于，所述第一部与所述第二部相对的一端连接有一所述焊盘，所述第二部与所述第一部相对的一端连接有另一所述焊盘；所述第一电极环连接的所述焊盘位于所述第二电极环连接的两个所述焊盘之间；或，所述中间部背离所述开口的一侧连接有两个所述焊盘。7.根据权利要求1-6任一项所述的光电二极管芯片，其特征在于，所述芯片衬底为Fe掺杂的半绝缘InP衬底；所述外延功能层包括与所述半绝缘InP衬底晶格匹配的多层子功能层；所述多层子功能层在垂直于所述芯片衬底的方向上层叠设置。8.根据权利要求7所述的光电二极管芯片，其特征在于，所述多层子功能层包括：在所述芯片衬底的同一侧依次外延生长的缓冲层、吸收层以及顶层；所述顶层表面设置有接触层；所述缓冲层用于形成所述负极凸台，所述吸收层以及所述顶层用于形成所述正极凸台；所述接触层包括位于所述第一电极环与所述顶层之间的接触单元，用于减少接触电阻。9.一种双负极光电二极管芯片制作方法，用于制作如权利要求1-11任一项所述的光电二极管，其特征在于，所述制作方法包括：提供一晶圆，所述晶圆包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏亮，杨彦伟，陆一锋，刘格，
申请(专利权)人：深圳市芯思杰智慧传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44