一种电子轰击型雪崩二极管的制作方法_2

文档序号:9617614阅读:来源:国知局
长一层玻璃钝化层(3),厚度为36 μ m ;
步骤11:进行第五次光刻,光刻欧姆接触电极孔;
步骤12:采用溅射法在ρ型Si重掺杂层(1)表面依次生长Ti/Pt/Au环形电极,作为正面电极(2);
步骤13:采用机械减薄的方法将η型Si衬底(6)减薄至200 μ m左右;
步骤14:晶片清洗,将减薄后的晶片依次用乙醇、丙酮、去离子水、乙醇超声清洗;
步骤15:采用溅射法在η型Si衬底(6)背面依次生长Ti/Pt/Au环形电极,作为背面电极(7);
步骤16:晶片划片、焊接、封装及测试。
[0014]实施例3:电子轰击型雪崩二极管的制作方法,包括
步骤1:在电子浓度5X 10lscm 3的η型Si衬底(6)外延生长ρ型Si外延层(4),外延层掺杂浓度为5 X 1014cm 3,外延厚度为20 μ m ;
步骤2:晶片清洗,进行煮王水处理,去离子水冲洗,离心甩干;
步骤3:进行第一步光刻,光刻出待刻蚀的图形;
步骤4:采用ICP刻蚀方法,刻蚀出器件台面,刻蚀深度25 μπι ;
步骤5:进行第二次光刻,光刻出待生长钝化膜的图形;
步骤6:采用掺氯氧化的方法在η型Si衬底(6)、p型Si外延层(4)及ρ型Si重掺杂层(1)的表面与侧面生长一层Si02氧化层(5),氧化层厚度350nm ;
步骤7:进行第三次光刻,光刻出待扩散掺杂的图形;
步骤8:采用热扩散方法进行掺杂,掺杂浓度为1 X 1019cm 3,扩散浓度为0.8 μ m ;
步骤9:进行第四次光刻,光刻出待玻璃钝化的图形;
步骤10:采用高温烧结的方法在Si02氧化层(5)上生长一层玻璃钝化层(3),厚度为26 μ m ;
步骤11:进行第五次光刻,光刻欧姆接触电极孔;
步骤12:采用溅射法在ρ型Si重掺杂层(1)表面依次生长Ti/Pt/Au环形电极,作为正面电极(2);
步骤13:采用机械减薄的方法将η型Si衬底(6)减薄至200 μ m左右;
步骤14:晶片清洗,将减薄后的晶片依次用乙醇、丙酮、去离子水、乙醇超声清洗; 步骤15:采用溅射法在η型Si衬底(6)背面依次生长Ti/Pt/Au环形电极,作为背面电极(7);
步骤16:晶片划片、焊接、封装及测试。
【主权项】
1.一种电子轰击型雪崩二极管,其特征在于:在η型Si衬底(6)上依次为P型Si外延层(4)、p型Si重掺杂层(1)、正面电极(2),Si02氧化层(5)位于p型Si外延层(4)和p型Si重掺杂层(1)的表面和侧面,玻璃钝化层(3 )位于Si02氧化层(5 )之上,背面电极(7 )位于η型Si衬底(6)的下方。2.根据权利要求1所述的一种电子轰击型雪崩二极管,其特征在于: 所述的η型Si衬底(6)电子浓度为1 X 1018cm 3至1 X 10 19cm 3,厚度为200 μ m ; 所述的P型Si外延层(4)掺杂浓度为1 X 1014cm 3至1 X 10 15cm 3,厚度为10-30 μ m ; 所述的P型Si重掺杂层(1)掺杂浓度为5X10lscm3至5X10 19cm 3,厚度为0.5?1.0 μ m ; 所述的正面电极(2)为Ti/Pt/Au电极,形状为环形电极,制作在p型Si重掺杂层(1)上; 所述的Si02氧化层(5)厚度为200~500nm ; 所述的玻璃钝化层(3)厚度为10~30 μπι。3.根据权利要求1所述的一种电子轰击型雪崩二极管,其特征在于:所述的ρ型Si重掺杂层(1)用于电子轰击的表面无钝化层覆盖。4.根据权利要求1所述的一种电子轰击型雪崩二极管,其特征在于:所述的η型Si衬底(6)、p型Si外延层(4)及ρ型Si重掺杂层(1)的表面与侧面采用Si02氧化层(5)和玻璃钝化层(3)进行钝化。5.如权利要求1的电子轰击型雪崩二极管的制作方法,其特征是包括如下步骤: 步骤1:在电子浓度lX10lscm 3或电子浓度1X10 ^m3的η型Si衬底(6)外延生长ρ型Si外延层(4),外延层掺杂浓度为1 X 1014cm 3或1 X 10 15cm 3,外延厚度为10-30 μ m ; 步骤2:晶片清洗,进行煮王水处理,去离子水冲洗,离心甩干; 步骤3:进行第一步光刻,光刻出待刻蚀的图形; 步骤4:采用ICP刻蚀方法,刻蚀出器件台面,刻蚀深度15 μπι ; 步骤5:进行第二次光刻,光刻出待生长钝化膜的图形; 步骤6:采用掺氯氧化的方法在η型Si衬底(6)、p型Si外延层(4)及ρ型Si重掺杂层(1)的表面与侧面生长一层Si02氧化层(5),氧化层厚度200nm~500 nm ; 步骤7:进行第三次光刻,光刻出待扩散掺杂的图形; 步骤8:采用热扩散方法进行掺杂,掺杂浓度为5X 10lscm 3,扩散浓度为0.5 μπι?1.0 μ m ; 步骤9:进行第四次光刻,光刻出待玻璃钝化的图形; 步骤10:采用高温烧结的方法在Si02氧化层(5)上生长一层玻璃钝化层(3),厚度为.16 μ m ?36 μ m ; 步骤11:进行第五次光刻,光刻欧姆接触电极孔; 步骤12:采用溅射法在ρ型Si重掺杂层(1)表面依次生长Ti/Pt/Au环形电极,作为正面电极(2); 步骤13:采用机械减薄的方法将η型Si衬底(6)减薄至200 μπι ; 步骤14:晶片清洗,将减薄后的晶片依次用乙醇、丙酮、去离子水、乙醇超声清洗; 步骤15:采用溅射法在η型Si衬底(6)背面依次生长Ti/Pt/Au环形电极,作为背面电极(7);步骤16:晶片划片、焊接、封装及测试。
【专利摘要】本发明公开了一种电子轰击型雪崩二极管,其结构从下到上依次是背面电极,此电极为Ti/Pt/Au电极;衬底,此衬底为n型Si;p型Si外延层;p型Si重掺杂层;正面电极,此电极为Ti/Pt/Au电极;SiO2氧化层,此钝化层位于n型Si衬底、p型Si外延层以及p型Si重掺杂层的表面和侧面,起到钝化和降低暗电流的作用;玻璃钝化层,该层位于SiO2氧化层上,加厚SiO2氧化层并填充器件台面台阶。该种结构的雪崩二极管能够对电子实现收集并探测,同时在雪崩工作电压下,结区收集到的电子可以实现雪崩放大效应,制备工艺简便,暗电流低,可靠性高。
【IPC分类】H01L31/0352, H01L31/107, H01L31/0216, H01L31/0203, H01L31/18
【公开号】CN105374896
【申请号】CN201510843138
【发明人】徐鹏霄, 王霄, 周剑明, 唐家业, 王旺平, 戴丽英, 唐光华, 赵文锦, 钟伟俊, 汪述猛
【申请人】中国电子科技集团公司第五十五研究所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月27日
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