一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，包括如下步骤：在光通信芯片P面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；对上述P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行P面合金化退火，P面合金化退火温度为T1；在光通信芯片N面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；对上述N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行N面合金化退火，N面合金化退火温度为T2；上述P面合金化退火温度T1高于上述N面合金化退火温度T2。采用本发明专利技术的欧姆接触电极制作工艺可以得到工艺稳定、接触电阻低的欧姆接触电极，且匹配了解理切割工艺，最终获得了性能稳定、芯片外观优良、成品率高的光通信芯片。

【技术实现步骤摘要】
一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法
本专利技术属于半导体制造领域，具体涉及一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法。
技术介绍
金属欧姆接触电极制作是半导体制造，尤其是光通信芯片生产制造行业中的重点工艺，低电阻、稳定接触的欧姆接触是影响管芯性能及其稳定性的关键因素，如果欧姆接触电阻的可靠性差，会使得器件的电阻值升高，严重时会直接使得器件失效。另外，在常规大多数光通信芯片制造工艺中，当无法实现N面制作与P面相同解理区的欧姆接触电极时，N面欧姆接触电极厚度制约着解理效果。较厚的N面欧姆接触电极虽有利于芯片的散热，降低器件功耗，但偏厚的N面欧姆接触电极也容易导致解理后N面电极粘连现象，将直接导致半成品芯片的破损，降低成品率。因此，如何平衡欧姆接触电极制作与解理切割工艺，是光通信芯片制造工艺中必须考虑、关注的重点问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，采用本专利技术的欧姆接触电极制作工艺可以得到工艺稳定、接触电阻低的欧姆接触电极，且匹配了解理切割工艺，最终获得了性能稳定、芯片外观优良、成品率高的光通信芯片。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术公开了一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，包括如下步骤：在光通信芯片P面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；对上述P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行P面合金化退火，P面合金化退火温度为T1；在光通信芯片N面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；对上述N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行N面合金化退火，N面合金化退火温度为T2；上述P面合金化退火温度T1高于上述N面合金化退火温度T2。进一步地，P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极的各层单质金属厚度依次为30～80nm、60～100nm、250～320nm。进一步地，光通信芯片包括衬底，衬底的上表面生长有外延层，在外延层表面制作有脊条结构；在光通信芯片P面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极，具体包括：利用等离子体增强化学气相沉积、光刻、反应离子刻蚀技术制作出外延层表面的钝化保护层以及脊条顶部欧姆电极接触区，采用光刻技术在上述钝化保护层和脊条顶部欧姆电极接触区制作出电极光刻胶图形，然后进行P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极溅射；P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极溅射结束后进行剥离工艺，去除多余的金属；在光通信芯片N面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极，具体包括：在减薄的衬底底面进行N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极溅射。所述光通信芯片衬底为InP或者GaAs，并且通过外延片生长、有机清洗、等离子体增强化学气相沉积、反应离子刻蚀技术及工艺，在衬底表面制作出具有脊条、钝化保护层、脊条顶部欧姆电极接触区等半导体光通信芯片基本结构。进一步地，N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极制作前会采用常规机械研磨方式对所述半导体光通信芯片基本结构的衬底片进行减薄，最终减薄厚度为180～300um。进一步地，P面合金化退火时选择的P面合金化退火温度T1需使P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极充分融合从而降低接触电阻，同时使得P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极中的单质金属Ti与接触区外延层表层分子和钝化保护层分子有效结合，确保了整个P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极与接触区外延层表层分子和钝化保护层之间牢靠的粘附力。进一步地，P面合金化退火温度T1为360～420℃；恒温时间20～40s。进一步地，N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极的Au层厚度需匹配解理切割工艺；N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极的Au层厚度为300～400nm。进一步地，所述N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极的Ti层厚度为30～80nm；所述N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极的Pt层厚度为60～100nm。进一步地，N面合金化退火时选择的N面合金化退火温度T2与N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极的Au层厚度相关，防止N面合金化退火时N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极的Ti层或者Pt层析出到Au层表面形成聚球现象影响焊线。进一步地，N面合金化退火温度T2为320～360℃；恒温时间20～40s。进一步地，P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极、N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极制作方式为真空磁控溅射，对应真空磁控溅射装置运行工艺参数设定为：靶材与载片基板间距90～120mm，Ar流量100～200sccm，直流源功率150～250W，溅射腔压1～2Pa。本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术光通信芯片欧姆接触电极的制作方法主要通过在所述光通信芯片P面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；对上述P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行P面合金化退火；在所述光通信芯片N面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；对上述N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行N面合金化退火。且N面合金化退火温度比上述P面合金化退火温度要低，源于在上述半导体光通信芯片基本结构下，光通信芯片电阻值主要来源于上述P面脊条顶部电极接触区的欧姆电极与上述接触区外延层之间的结合接触，故需更高合金化温度使得所述P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极充分融合从而降低接触电阻，同时使得P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极中的Ti与上述接触区外延层表层分子和钝化保护层分子有效结合，确保了整个P面电极与接触区外延层表层分子和钝化保护层之间牢靠的粘附力，而所述N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极因需要配合后续的所述解理切割工艺不宜溅射过厚的Au层，为防止Ti或者Pt层析出到Au层表面形成聚球现象影响焊线，N面合金化退火温度不宜过高，所以，本专利技术采用制作P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极后进行P面退火，在N面制作Ti/Pt/Au欧姆接触电极后进行N面退火，且退火温度分别满足各自的工艺要求，最终可以得到工艺稳定、接触电阻低的欧姆接触电极，且匹配了解理切割工艺，最终获得了性能稳定、芯片外观优良、成品率高的光通信芯片。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案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的光通信芯片欧姆接触电极的制作方法的流程图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，本专利技术实施例提供一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，主要包括如下步骤：在光通信芯片P面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，其特征在于,包括如下步骤：/n在光通信芯片P面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；/n对上述P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行P面合金化退火，P面合金化退火温度为T1；/n在光通信芯片N面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；/n对上述N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行N面合金化退火，N面合金化退火温度为T2；/n上述P面合金化退火温度T1高于上述N面合金化退火温度T2。/n

【技术特征摘要】
1.一种光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，其特征在于,包括如下步骤：
在光通信芯片P面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；
对上述P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行P面合金化退火，P面合金化退火温度为T1；
在光通信芯片N面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极；
对上述N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极进行N面合金化退火，N面合金化退火温度为T2；
上述P面合金化退火温度T1高于上述N面合金化退火温度T2。


2.根据权利要求1所述光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，其特征在于：P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极的各层单质金属厚度依次为30～80nm、60～100nm、250～320nm。


3.根据权利要求1所述光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，其特征在于：
光通信芯片包括衬底，衬底的上表面生长有外延层，在外延层表面制作有脊条结构；
在光通信芯片P面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极，具体包括：利用等离子体增强化学气相沉积、光刻、反应离子刻蚀技术制作出外延层表面的钝化保护层以及脊条顶部欧姆电极接触区，采用光刻技术在上述钝化保护层和脊条顶部欧姆电极接触区制作出电极光刻胶图形，然后进行P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极溅射；
P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极溅射结束后进行剥离工艺，去除多余的金属；
在光通信芯片N面制作依次为Ti/Pt/Au单质金属的叠层欧姆接触电极，具体包括：在减薄的衬底底面进行N面Ti/Pt/Au欧姆接触电极溅射。


4.根据权利要求1或3所述光通信芯片欧姆接触电极的制作方法，其特征在于：P面合金化退火时选择的P面合金化退火温度T1需使P面Ti/Pt/Au欧姆接触电极充分融合从而降低接触电阻，同时使得P面Ti/Pt/Au欧...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，葛婷，尹建峰，
申请(专利权)人：湖北光安伦芯片有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42