一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺，为了增大红外光的吸收效率，通过在像素之间增加Ti/Au反射层，使得未被InGaAs吸收层吸收的红外光不能穿透芯片照射到读出电路上，而是经过Ti/Au反射层后，红外光被反射回去，又被InGaAs吸收层二次吸收，这样提高了器件的光吸收率，进而提高芯片的探测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺
本专利技术涉及半导体器件
，尤其涉及一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺。
技术介绍
InGaAsPIN平面型短波红外焦平面探测器响应波段在0.9-1.7um，在非制冷情况下有较高的探测率，低功耗和成本，并且具有低暗电流和良好的抗辐射特性，以及在航空安全，生物医学，伪装识别，红外夜视等领域的应用，受到了人们的广泛关注。目前探测器的工艺中，红外光照射到探测器上，两个像素之间的光大部分被InGaAs吸收层吸收，但剩余部分透射出InGaAs吸收层，照射到读出电路上，没有被InGaAs吸收层吸收，就会导致光的吸收率降低。
技术实现思路
为解决现有技术的缺点和不足，提供一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺，使得没被吸收的光经过反射镜后，又被InGaAs吸收层二次吸收，提高器件的光吸收率，进而提高量子效率。为实现本专利技术目的而提供的一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺，包括有以下步骤：第一步：利用MOCVD在InP衬底上依次生长N型InP金属接触层、吸收层In0.53Ga0.47As、冒层N型InP、牺牲层InGaAs，形成外延结构；第二步：用湿法去除牺牲层InGaAs，然后在冒层N型InP上沉积第一层氮化硅，形成钝化层，为第一道光刻做准备；第三步：进行第一道光刻开孔，干法刻蚀第一层氮化硅，进行锌扩散，形成P型掺杂；第四步：沉积第二层氮化硅，做第二道光刻开孔，干法刻蚀氮化硅，形成欧姆孔，为蒸镀P型金属做准备；第五步：做第三道光刻开孔，蒸镀P型金属并剥离，为形成P型欧姆接触做准备；第六步：做第四道光刻，干法刻蚀第一层和第二层的氮化硅，湿法刻蚀冒层N型InP，为刻蚀吸收层In0.53Ga0.47As做准备；第七步：做第五道光刻，湿法刻蚀吸收层In0.53Ga0.47As，蒸镀N型金属并剥离，为形成N型欧姆接触做准备；第八步：进行P型金属和N型金属退火，使P型金属和N型金属形成欧姆接触；第九步：做第六道光刻开孔，蒸镀Ti/Au并剥离，形成Ti/Au反射层；第十步：沉积第四层氮化硅，做第七道光刻，干法刻蚀掉盖在P型金属和N型金属上的第四层氮化硅，为蒸镀铟柱做准备；第十一步：减薄、抛光InP衬底，并在抛光后的InP衬底上沉积增透膜，增加光的透射率；第十二步：做第八道光刻，蒸镀铟柱并剥离，形成二极管阵列，为倒装焊互联做准备；第十三步：二极管阵列与读出电路进行倒装互联，形成InGaAs红外焦平面探测器芯片。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺，通过增加Ti/Au反射层，使得没被吸收的光经过反射层后，又被InGaAs吸收层二次吸收，提高器件的光吸收率，进而提高量子效率。附图说明以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：图1为本专利技术的外延结构的结构截面图；图2为本专利技术的第一层氮化硅沉积后示意图；图3为本专利技术的第一层氮化硅刻蚀后示意图；图4为本专利技术的P型金属蒸镀后示意图；图5为本专利技术的第二层氮化硅沉积后示意图；图6为本专利技术的第二层氮化硅刻蚀后示意图；图7为本专利技术的第六道光刻后示意图；图8为本专利技术的Ti/Au反射层蒸镀后示意图；图9为本专利技术的Ti/Au反射层剥离后示意图；图10为本专利技术的第四层氮化硅刻蚀后示意图；图11为本专利技术的增透膜沉积后示意图；图12为本专利技术的铟柱蒸镀后示意图；图13为本专利技术的倒装互联后的示意图。具体实施方式如图1-图13所示，本专利技术提供的一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺，包括有以下步骤：第一步：利用MOCVD在InP衬底上依次生长N型InP金属接触层、吸收层In0.53Ga0.47As、冒层N型InP、牺牲层InGaAs，形成外延结构；第二步：用湿法去除牺牲层InGaAs，然后在冒层N型InP上沉积第一层氮化硅，形成钝化层，为第一道光刻做准备；第三步：进行第一道光刻开孔，干法刻蚀第一层氮化硅，进行锌扩散，形成P型掺杂；第四步：沉积第二层氮化硅，做第二道光刻开孔，干法刻蚀氮化硅，形成欧姆孔，为蒸镀P型金属做准备；第五步：做第三道光刻开孔，蒸镀P型金属并剥离，为形成P型欧姆接触做准备；第六步：做第四道光刻，干法刻蚀第一层和第二层的氮化硅，湿法刻蚀冒层N型InP，为刻蚀吸收层In0.53Ga0.47As做准备；第七步：做第五道光刻，湿法刻蚀吸收层In0.53Ga0.47As，蒸镀N型金属并剥离，为形成N型欧姆接触做准备；第八步：进行P型金属和N型金属退火，使P型金属和N型金属形成欧姆接触；第九步：做第六道光刻开孔，蒸镀Ti/Au并剥离，形成Ti/Au反射层；第十步：沉积第四层氮化硅，做第七道光刻，干法刻蚀掉盖在P型金属和N型金属上的第四层氮化硅，为蒸镀铟柱做准备；第十一步：减薄、抛光InP衬底，并在抛光后的InP衬底上沉积增透膜，增加光的透射率；第十二步：做第八道光刻，蒸镀铟柱并剥离，形成二极管阵列，为倒装焊互联做准备；第十三步：二极管阵列与读出电路进行倒装互联，形成InGaAs红外焦平面探测器芯片。本专利技术可以使得没被吸收的光经过反射镜后，又被InGaAs吸收层二次吸收，提高器件的光吸收率，进而提高量子效率。以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺，其特征在于：包括有以下步骤：/n第一步：利用MOCVD在InP衬底上依次生长N型InP金属接触层、吸收层In

【技术特征摘要】
1.一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺，其特征在于：包括有以下步骤：
第一步：利用MOCVD在InP衬底上依次生长N型InP金属接触层、吸收层In0.53Ga0.47As、冒层N型InP、牺牲层InGaAs，形成外延结构；
第二步：用湿法去除牺牲层InGaAs，然后在冒层N型InP上沉积第一层氮化硅，形成钝化层，为第一道光刻做准备；
第三步：进行第一道光刻开孔，干法刻蚀第一层氮化硅，进行锌扩散，形成P型掺杂；
第四步：沉积第二层氮化硅，做第二道光刻开孔，干法刻蚀氮化硅，形成欧姆孔，为蒸镀P型金属做准备；
第五步：做第三道光刻开孔，蒸镀P型金属并剥离，为形成P型欧姆接触做准备；
第六步：做第四道光刻，干法刻蚀第一层和第二层的氮化硅，湿法刻蚀冒层N型InP...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家鑫，史衍丽，石慧，郭金萍，贾凯凯，王伟，刘璐，郭文姬，高炜，刘建林，徐文艾，
申请(专利权)人：山西国惠光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14