专利名称：铟镓砷光电探测器芯片制作的箱式锌扩散方法
技术领域：
本发明涉及半导体光电器件制造中的铟镓砷光电探测器芯片制作的箱式锌扩散方法。
背景技术：
半导体光电探测器的历史尽管较长，但长波长铟镓砷PIN光电探测器的出现也只有二十来年的历史，而铟镓砷平面PIN光电探测器出现与实用化也只有十来年，这一过程的主要原因是由于材料生长技术的发展过程造成的，一直到九十年代中期，MOCVD技术出现与不断完善，才得以生长出质量优良的铟镓砷晶片(wafer)；质量优良的铟镓砷晶片(wafer)是制作长波长铟镓砷PIN光电探测器的材料基础。真空封管锌扩散是制作铟镓砷铟PIN光电探测器芯片有效方法之一，这种方法好处在于扩散设备简单，均匀性好，但需真空封管系统，封管使用氢-氧焰，有一定的危险，封管用的石英管和扩散源无法再次利用。
箱法锌扩散为铟镓砷PIN光电探测器芯片P-N结的制作提供了一种新的方法，与真空封管锌扩散相比，它不仅具有和真空封管锌扩散同样良好的扩散均匀性和光电特性，而且设备简单，操作容易，安全，成本低，更适合于各种不同尺寸晶片(wafer)的扩散。
发明内容
为了获得良好的P-N结和优良的铟镓砷PIN光电探测器光电特性，锌扩散是该芯片制作中的一项基本技术；本发明是铟镓砷光电探测器芯片制作中的箱式锌扩散，技术方案是(1)将锌扩散源和扩散晶片放入位于扩散石英管中的石英箱中；(2)将扩散石英管抽真空/通氮气循环后，保持常压氮气流量；(3)将扩散炉推进扩散石英管进行高温扩散，扩散时间为10-60分钟，扩散温度为450--600度；(4)扩散完毕，推出扩散炉；(5)冷却至室温后取片。
本发明的扩散源是磷-锌。
本发明的特点在于1、操作简单易行；磷-锌扩散源可以多次重复使用，制造成本低；2、散前的抽真空/充氮气循环能避免扩散过程中晶片氧化，提高了扩散品质；3、取片前抽真空/充氮气循环能避免扩散过程所产生的有害气体在取片时对人体的毒害，保证了操作的安全性；4、工艺简单，方便，适合于各种尺寸晶片的锌扩散。
图1为本发明实施例箱式锌扩散原理图。
图中，1是扩散管，2是石英箱，3是磷-锌扩散源，4是扩散晶片，5是扩散炉，6是炉体滑轨，7是石英管密封盖。
具体实施例方式如图所示，将要扩散的晶片清洗干净，氮气吹干；开启扩散石英管密封盖，取出扩散石英箱，将清洗干净的扩散铟镓砷晶片放入已装好磷-锌扩散源的石英箱中，盖上箱盖，将石英箱放入扩散石英管，关紧石英管密封盖；启动真空系统，进行抽真空/充氮气(抽真空到10-2Tor，充氮气到常压)；重复该步骤两个周期(这样作的目的是为了除尽扩散石英管中的氧，避免扩散过程中晶片的氧化，保证扩散品质)，保持扩散石英管常压氮气流量；将处于恒温状态的扩散炉沿滑轨推入扩散石英管进行扩散；扩散完毕后，推出扩散炉；启动冷却风扇降温；扩散石英管冷却至室温，启动真空系统，进行抽真空/充氮气，重复该步骤两个周期(目的是为了除去散过程中所产生的有害气体在取片时对人体的年毒害)；保持扩散石英管常压下氮气流量，开启扩散石英管密封盖取出扩散石英箱；打开扩散箱盖，取出扩散晶片；将石英箱放入扩散石英管，关紧石英管密封盖，待下次扩散用。
权利要求
1.铟镓砷光电探测器芯片制作的箱式锌扩散方法，其特征在于包括以下步骤(1)将锌扩散源和扩散晶片放入位于扩散石英管中的石英箱中；(2)将扩散石英管抽真空/通氮气循环后，保持常压氮气流量；(3)将扩散炉推进扩散石英管进行高温扩散，扩散时间为10-60分钟，扩散温度为摄氏450--600度；(4)扩散完毕，推出扩散炉；(5)冷却至室温后取片。
2.根据权利1要求所述的铟镓砷光电探测器芯片制作中的箱式锌扩散方法，其特征在于扩散源是磷-锌。
全文摘要
本发明公开了铟镓砷光电探测器芯片制作的箱式锌扩散方法将锌扩散源和扩散晶片放入位于扩散管中的石英箱中，经抽真空/充氮气循环，在氮气保护气体中进行锌扩散，用这种方法获得的芯片不仅和真空封管扩散所获得的芯片具有同样的均匀性，重复性和光电特性，而且工艺简单，方便，安全，成本低，适合于大批量生产。
文档编号H01L31/18GK1767152SQ200410036170
公开日2006年5月3日 申请日期2004年10月25日 优先权日2004年10月25日
发明者徐之韬, 邱树添 申请人:厦门三安电子有限公司