一种背照式BIB红外探测器硅外延片的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种背照式BIB红外探测器用硅外延片的制造方法，选择N型<100>掺PH抛光片，电阻率＞10000Ω.cm，不背封衬底，减少衬底自掺杂影响。通过HCL原位高温抛光，以去除表面杂质和缺陷，改善衬底表面质量。通过大流量高温吹除工艺，减少炉腔内自掺杂影响。使用两步三层外延法，背电极层、低阻吸收层同步生长，本征阻挡层分步生长，两步之间大流量H2降温吹除；本征层外延装片前大流量气腐腔体，外延时低速低温生长。本发明专利技术通过特殊工艺，在高阻衬底上，制备出了薄层低浓度的背电极层，通过控制自掺杂使得过渡区较为陡直，且本征阻挡层有较宽平区，满足BIB器件设计的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种背照式BIB红外探测器硅外延片的制造方法
本专利技术属于半导体基础材料硅外延片领域，具体而言，是关于一种背照式BIB远红外探测器硅外延片的制造方法。
技术介绍
阻挡杂质带红外探测器(BIB)在天文光子和成像探测领域都有重要应用，具有覆盖波长宽、暗电流低、光电导增益高、响应速度快、抗辐照性能高的优点，是红外天文应用中探测波长大于5μm的首选探测器。BIB红外探测器利用电子吸收光子从杂质带跃迁到导带实现探测的，由于杂质电离能较小，因此能对远红外和太赫兹波段低能光子响应。传统非本征型光电导(ESPC)红外探测器需要高的掺杂浓度来改善吸收性能，但其最大掺杂浓度却受到由此产生的杂质带电导引起的过大暗电流的限制，阻挡杂质带红外探测器巧妙地在电极和红外吸收层之间引入一个本征层(阻挡层)来阻断杂质带内暗电流的传导，使之能够有更高的掺杂浓度。BIB器件阻挡层的结构设计大大降低了器件的暗电流，也因此BIB器件红外吸收层的杂质浓度可以比ESPC器件高1～2个数量级(可达1017数量级)，量子效率得到显著提升。另一方面，BIB器件掺杂浓度的提升和体积较ESPC器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背照式BIB红外探测器硅外延片的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)、选择N型<100>掺PH抛光片，电阻率＞10000Ω.cm，不背封衬底，尺寸为直径10cm、局部平整度≤3μm/n(2)、利用HCL对桶式外延炉进行刻蚀；/n(3)、第一步外延，为背电极层和N型低阻吸收层生长：第一层，采用三氯氢硅为原料，生长温度1030℃～1060℃，生长速率0.7～1.1μm/min，不通稀释，通入磷烷掺杂流量为85～95sccm/min，相应外延掺杂浓度为10

【技术特征摘要】
1.一种背照式BIB红外探测器硅外延片的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、选择N型<100>掺PH抛光片，电阻率＞10000Ω.cm，不背封衬底，尺寸为直径10cm、局部平整度≤3μm
(2)、利用HCL对桶式外延炉进行刻蚀；
(3)、第一步外延，为背电极层和N型低阻吸收层生长：第一层，采用三氯氢硅为原料，生长温度1030℃～1060℃，生长速率0.7～1.1μm/min，不通稀释，通入磷烷掺杂流量为85～95sccm/min，相应外延掺杂浓度为1017～1018cm-3，在衬底片上制备出第一层背电极层；第二层，采用三氯氢硅为原料，生长温度1040℃～1070℃，生长速率0.8～1.2μm/min，不通稀释，通入磷烷掺杂流量为60～70sccm/min，相应外延掺杂浓度为1017～1018cm-3，制备出第二层外延层为低阻吸收层；低阻吸收层制备完成后降温到室温，同时通入H2吹扫，在低阻吸收层表面形成低于低阻吸收层浓度的缓冲层；
(4)、第二步外延：生长本征阻挡层前，先气腐腔体；外延时，生长温度980～1020℃，生长速率控制在0.1～0.2μm/min,本征层分两段生长；第一段生长0.5μm，通过高阻层抑制自...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩旭，邓雪华，尤晓杰，
申请(专利权)人：南京国盛电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32