一体化光电二极管制造技术

一体化光电二极管，晶圆上部侧面及激光二极管的后面形成的投影光受光的Ｐ＋区域，所述Ｐ＋区域向外形成的Ｎ＋区域；所述Ｐ＋区域及Ｎ＋区域的上面，共同吸附形成的防止激光二极管投影光的反射防止膜；在所述Ｐ＋区域及反射防止膜的上面形成的电极金属；在所述Ｎ＋区域的上面吸附形成的反射防止膜的表面上，用来安置激光二极管的粘着金属；在所述晶圆的背面形成的电极及粘着兼用的金属。采用一体化光电二极管，可缩短制造激光二极管装置的工序，降低不良率，降低成本等。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电
，特别涉及一种一体化光电二极管。
技术介绍
现有的激光二极管装置中，激光二极管活性层较薄，为诱导其放出，要有高密度电 流流动，因此，激光二极管很容易热化，温度升高后，输出会很不稳定。所以，在激光二极管 装置中，主要包括两个部分，第一部分为激光二极管，用于发出激光；第二部分为光电二极 管，为受光部分，用于将激光二极管的输出光转换为电流，监控和调节激光二极管发出的 光，为了散热，激光二极管装置还包括散热通路。图1是以前的一般性的激光二极管装置结构图。图2及图3是图1散热通路平面 图及截面图。图4及图5是图1光电二极管的平面图及截面图。一般，激光二极管装置利用光通讯及数据传送来使用。其构成大体上分为装置金 属类型及环氧模型混合体类型，其内部结构同图1图示，包括形成内部空间的外壳装置10 ； 铅外框12 ；发光的激光二极管16 ；粘接激光二极管16并分散激光二极管16热量的散热通 路14 ；光电二极管18接收激光二极管16的光输出，利用光电转换后的电流监控输出光的 量。同图2及图3所示，散热通路14的表面设有金属层30，散热通路14通过其前面和背面 的金属层30将激光二极管16粘接在铅框架12上。同图4与图5所示，光电二极管18的 表面带有用于电极连接的金属，由中央部形成的受光区域40，受光区域40表面由电极用的 金属42与背面电极用的金属44构成。图1中没有说明的编号20体现的是管座。因上述的激光二极管装置的发光部分与受光部分是分离组装的，所以各构成件需 要单独制造，比较麻烦。因为各部件都是个别开发的，所以装置均为小型化，组装时间较长， 成本上升，不良率上升，成为降低产品竞争力的一个根本性的原因。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种兼具散热通路和光电二极 管的一体化光电二极管，采用一体化光电二极管，可缩短制造激光二极管装置的工序，降低 不良率，降低成本等。实现以上目的技术方案是，一体化光电二极管，在晶圆上部侧面及激光二极管的 后面形成的投影光受光的P+区域，所述P+区域向外形成的N+区域；所述P+区域及N+区 域的上面，共同吸附形成的防止激光二极管投影光的反射防止膜；在所述P+区域及反射 防止膜的上面形成的电极金属；在所述N+区域的上面吸附形成的反射防止膜的表面上，用 来安置激光二极管的粘着金属；在所述晶圆的背面形成的电极及粘着兼用的金属。作为本技术的进一步改进，所述晶圆采用ΙΟΟΟΩ-cm以上的高电阻晶圆，可 增高PIN光电二极管的响应灵敏度及响应速度。作为本技术的进一步改进，在所述晶圆与电极及粘着兼用的金属之间形成的 N+区域。晶圆浓度较低，在其背面上，为实现与电极金属的电阻接触(Ohmic Contact)，在此面上，扩散高浓度N+信号源，提高漏泄(Leakage)特性。另外，一体化光电二极管的制造方法包括以下过程在晶圆片需要的部分形成P+ 的区域，将氧化物(Oxide)进行酸刻的基本氧化过程；为形成PN结，在η-类型晶圆上， 扩散高浓度P+信号源的P+扩散过程；在所述晶圆背面上，为实现与电极金属的电阻接触 (Ohmic Contact)，在此面上，扩散高浓度N+信号源，提高漏泄(Leakage)特性，在表面上扩 散高浓度N+信号源的N+扩散过程；将入射的光的反射实现最小化，增加受光效率，形成反 射防止膜(SIN)的吸附过程；依据以上P+扩散过程进行扩散，确保活性化的P+区域能与 外部链接，形成电极表面的表面电极形成过程；为安置激光二极管，在芯片表面上形成共晶 (Eutectic)金属图形的散热通路形成表面共晶金属的过程；依据以上N+扩散工序进行扩 散，活性化的晶圆两面的N+区域与外部链接，形成电极的光电二极管两面电极形成过程。本技术将用于粘接激光二极管的散热通路和光电二极管合成在一个芯片上， 用于激光二极管装置中可减少工序，降低价格。另外依据本技术，可把激光二极管制作成小型装置，制造一芯片化激光二极 管时，可提高良品率。附图说明图1是以前的一般性激光二极管装置结构图。图2是图1的散热通路平面图。图3是图1散热通路的截面图。图4是图1的光电二极管的平面图。图5是图1的光电二极管的截面图。图6是一体化光电二极管的截面图。图7是一体化光电二极管的平面图。图8是一体化光电二极管用在激光二极管装置中的示意图。图9是一体化光电二极管的制造方法的流程图。具体实施方式下面参考附图，详细说明本技术最佳的实施案例。图7与图6是在一个晶圆80上形成的一体化光电二极管30的平面图与截面图。如图6及图7所示，在晶圆80的中央一侧受光，形成P+区域84，在P+区域84的 表面外侧部形成电极金属82。为提高PIN光电二极管的受光效率，向P+区域84的外侧，按 一定距离间隔，形成N+区域86，在N+区域的表面上，为粘连激光二极管16形成粘接用金 属88。在晶圆80的背面，形成对应的电极及粘接用金属92，在晶圆80与电极及粘接用金 属92之间扩散高浓度N+信号源94。而后，为对激光二极管16的投影光实现最小化反射， 增加受光效率，在晶圆80的正面吸附反射防止膜90。本技术的晶圆是1000 Ω-cm以上的高电阻晶圆，可增高PIN光电二极管30的 受光效率及应答速度，另外，可增加“ 111”型光的效率。图8是本技术用在激光二极管的装置上的结构图。图8中与图1及图5具有 相同功能的部分，采用同样的编号，省略其详细的说明。如图8所示，为固定安置激光二极管16的散热通路和用于监控激光二极管16发 射的激光的PIN光电二极管，设在一个芯片上形成一体化光电二极管30，S卩，在一个晶圆片4上形成兼具散热与光电二极管的一体化光电二极管30。本技术的一体化光电二极管 30上直接黏结激光二极管16，光电二极管设在一体化光电二极管30内，激光二极管16发 射的激光，一面的发向光盘(没有图示)侧。另一面，发向一体化光电二极管30水平面上 的光电二极管侧，光电二极管将光转变成电流，持续监控激光二极管16的发光输出量并发 送至外设电路，保证数据传送用的激光二极管16的发光输出量保持一定。图9是体现本技术一体化激光二极管装置的制造方法的流程图。1.基本氧化过程(Initial Oxidation)晶圆为只在需要的部分形成P+区域，将氧化物(Oxide)进行酸刻，此时氧化物没 有进行酸刻的部分，要起到阻挡的作用，确保P+信号源不被扩散。2. P+扩散过程。为形成PN结，在η-类型晶圆上，扩散高浓度P+信号源；3. N+扩散过程。晶圆浓度较低，在其背面上，为实现与电极金属的电阻接触(Ohmic Contact)，在 此面上，扩散高浓度N+信号源，提高漏泄(Leakage)特性。4.反射防止膜(SIN)吸附过程。将入射的光的反射实现最小化，增加受光效率，形成反射防止膜(SIN)。5.表面电极形成过程。光电二极管具有2个电极端子，要形成电极确保其中之一的端子要能与外部链接。6.散热通路形成表面共晶金属的过程。为安置激光二极管，在晶圆表面上形成共晶(Eutectic)金属图形的，在组装工序 上要去除Ag环氧树脂等附属工序。7.光电二极管两面电极形成过程。利用综上所述的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化光电二极管，其特征是，晶圆上部侧面及激光二极管的后面形成的投影光受光的Ｐ＋区域，所述Ｐ＋区域向外形成的Ｎ＋区域；所述Ｐ＋区域及Ｎ＋区域的上面，共同吸附形成的防止激光二极管投影光的反射防止膜；在所述Ｐ＋区域及反射防止膜的上面形成的电极金属；在所述Ｎ＋区域的上面吸附形成的反射防止膜的表面上，用来安置激光二极管的粘着金属；在所述晶圆的背面形成的电极及粘着兼用的金属。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔峰敏，
申请(专利权)人：傲迪特半导体南京有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[]