專利名稱：一種接收有源區位于斜面上的光電探測器的制造方法
技術領域：
本發明涉及光電探測器技術領域，尤其涉及一種接收有源區位于斜面 上的光電探測器的制造方法，利用了半導體襯底上平整斜面的腐蝕技術， 深槽斜面上的外延材料生長技術、高性能光電探測器的外延層結構設計和 深槽斜面上的微電子芯片制造工藝技術。
背景技術：
光互聯具有大容量、高速率、低功耗、低成本、抗干擾性強等諸多優 點，能夠克服電互聯在大容量數據通信上的低密度、高損耗和長延時等缺 點。在機柜和機柜之間、印刷板和印刷板之間、芯片和芯片之間的短距離 高速數據通信中，高速高密度并行多通道光互聯正在用于或將被用于如高 性能計算機系統、服務器、高端路由器等高端電子產品中。低成本高性能 的光電器件，以及低成本高可靠的光互聯方案是廣泛應用該技術的關鍵。
如圖1所示，圖1為斜面光電探測器實現的平面光互聯示意圖。探測有源區位于斜面上的新型斜面接收光電探測器102，可以與聚合物光波導 103集成，或與光纖104組合形成平面光互聯，無需光路傳輸方向的變化 就能夠實現自對準耦合，大大降低了光損耗和組裝復雜性，可以實現低成 本、高效率、簡便的平面光互聯。
斜面光電探測器通過腐蝕襯底斜面，在斜面上外延，斜面上工藝加工， 實現斜面接收的光電探測。工藝要求為對深槽腐蝕斜面要平整，高臺階外 延材料生長滿足質量要求，能夠實現高臺階襯底上的光刻和金屬剝離等。
關于半導體材料的腐蝕方法有許多報道(例如報道[l]， A. R. Clawson., "Guide to reference on III-V semiconductor chemical etching", Materials Science and Engineering, 31 (2001): 1-438)，對于新開封的密封包裝的襯底 片，腐蝕的斜面和底面平整度均很好。但是，對于暴露在外一段時間或襯 底表面有較多缺陷的襯底片，在各向異性濕法腐蝕時，會使得缺陷進一步延伸放大，造成底面和斜面出現大量位錯缺陷。
對于缺陷消除通常采用兆聲腐蝕或添加表面活性劑(報道[2]，
Chii-Rong Yang, Cheng-Hao Yang and Po隱Ying Chen， "Study on anisotropic siicon etching characteristics in various surfactant-added tetramethyl ammonium hydroxide water solutions", Journal of Micromechanics and Microengineering, 15 (2005): 2028-2037)。此外，若腐蝕過程中的反應物不 能及時溶解去除，會殘留在斜面和底面上，造成外延生長時的缺陷。因而， 需要開發有效簡便的腐蝕前處理和后處理技術，以提高光電探測器的性 能。
高臺階襯底上的工藝制備技術中光刻工藝是關鍵，需要均勻涂覆光刻 膠，勻膠方法有旋轉涂覆、噴霧涂覆和電鍍沉積覆蓋(報道[3]， Nga Phuong Pham， E. Boellaard, Joachim N. Burghartz， et al.， "Photoresist Coating Methods for the Integration of Novel 3-D RF Microstructures", Journal of Microelectromechanical Systems, 13(3), June 2004: 491-499)。電鍍沉積覆蓋 光刻膠的方法的均勻性最好，但是需要專門的電鍍光刻膠溶液和電鍍沉積 設備，噴霧涂覆光刻膠的方法也依賴于設備，因此成本較高。
利用現有勻膠設備，開發高臺階圖形襯底上的勻膠技術，以及光刻曝 光技術，可以有效地降低成本。在光刻問題解決的基礎上，利用微電子芯 片制造工藝實現斜面接收的光電探測器的制造。
發明內容
(一) 要解決的技術問題
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種接收有源區位于斜面上的 光電探測器的制造方法，以提高光電探測器的性能，降低成本，實現低成 本、高效率、簡便的平面光互聯。
(二) 技術方案
為達到上述目的，本發明提供了一種接收有源區位于斜面上的光電探 測器的制造方法，該方法包括
在半導m寸底止濕法腐蝕出深槽斜面，形成高臺階圖形襯底； 在形成的高臺階圖形襯底上進行探測器材料結構的外延生長； 在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行微電子工藝制造，形成接收 有源區位于斜面上的光電探測器。
上述方案中，所述在半導體襯底上濕法腐蝕出深槽斜面的步驟包括 在半導體襯底上制作腐蝕掩膜，使用各向同性的腐蝕液對襯底進行拋光， 去除表面的缺陷，然后再進行各向異性的深槽腐蝕；腐蝕后使用
H2S04:H20=5:1的溶液拋光斜面，去除腐蝕過程中生成的反應殘留顆粒。 上述方案中，所述半導體襯底為n型GaAs襯底，或為SI型GaAs襯
底；
所述腐蝕掩膜為光刻膠掩膜，或為介質掩膜；
所述各向同性的腐蝕液為H2S04:H202:H20，溶液配比為3:1:1，腐蝕 速率為5|am/min;
所述進行各向異性的深槽腐蝕時采用各向異性的濕法腐蝕溶液，該各
向異性的濕法腐蝕溶液采用以下三種配比中任一種配比的腐蝕溶液
H3P04:H202:H2O3:4:12、H2S04:H202:H2C^l:8:80或HCl:H202:H2Ol:4:40。 上述方案中，所述在形成的高臺階圖形襯底上進行探測器材料結構的 外延生長的步驟包括在形成的高臺階圖形襯底上采用分子束外延MBE 或金屬有機化學氣相淀積MOCVD方法，依次生長緩沖層、n型歐姆接觸 層、本征層、抗反射層和p型歐姆接觸層。
上述方案中，所述在進行探測器材料結構的外延生長的過程中，采用 生長中斷技術和單分子層生長技術。
上述方案中，所述半導體襯底為n型GaAs襯底，或為SI型GaAs襯 底；對于n型GaAs襯底，所述在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行 微電子工藝制造的步驟包括腐蝕掩膜圖形光刻、深槽腐蝕、外延材料生 長、受光窗口圖形光刻、受光窗口腐蝕、p型歐姆接觸金屬化、背面減薄、 背面歐姆接觸金屬化、劃片；對于SI型GaAs襯底，所述在完成外延生長 的高臺階圖形襯底上進行微電子工藝制造的步驟包括腐蝕掩膜圖形光 刻、深槽腐蝕、外延材料生長、受光窗口圖形光刻、受光窗口腐蝕、隔離 臺面腐蝕、介質鈍化、接觸窗口刻蝕、p型歐姆接觸金屬化、n型歐姆接 觸金屬化、背面減薄、劃片。
上述方案中，所述p型歐姆接觸金屬化的步驟中采用電子束蒸發
Pt/Ti/Pt/Au實現，Pt/Ti/Pt/Au的厚度為200/200/500/2000A;所述n電極金 屬化的步驟中采用電子束蒸發Au/GeNi實現，Au/GeNi的厚度為3500A。
上述方案中，所述歐姆接觸金屬化時采用快速歐姆接觸合金工藝，該 快速歐姆接觸合金工藝的條件為400度，50秒。
上述方案中，對于SI型GaAs襯底，所述介質鈍化的步驟中介質作為 抗反射膜，厚度為介質中工作波長的四分之一，在后面的介質刻蝕工藝中 不需要刻蝕光接收窗口介質；或者介質作為普通鈍化保護層，厚度無特殊 要求，但在后面的介質刻蝕工藝中需要刻蝕出光接收窗口介質。
上述方案中，所述在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行微電子工 藝制造的步驟，采用高臺階圖形襯底的光刻膠涂覆技術和深槽內光刻膠的 二次曝光技術；
所述高臺階圖形襯底的光刻膠涂覆方法，采用旋轉圓心相錯位分離的 兩步勻膠方法和倒置勻膠方法，獲得均勻的光刻膠覆蓋；
所述深槽內光刻膠的二次曝光技術，分兩次曝光、顯影去除深槽內的 光刻膠，減小曝光需要的總時間。
(三)有益效果 從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果
1、 利用本發明，通過在半導體襯底上制作腐蝕掩膜，使用各向同性 的腐蝕液對襯底進行拋光，去除表面的缺陷，然后再進行各向異性的深槽 腐蝕；腐蝕后使用1^04瑪0=5:1的溶液拋光斜面，去除腐蝕過程中生成 的反應殘留顆粒，大大提高了光電探測器材料的外延生長質量。
2、 利用本發明，利用現有勻膠設備，開發高臺階圖形襯底上的勻膠 技術，以及光刻曝光技術，有效地降低了成本。
3、 利用本發明，該新型光電探測器的有源區位于斜面上，與聚合物 光波導集成，在光波導光刻過程實現光路自對準，不需要額外的光路對準， 或與光纖集成，不需要光路傳輸方向的改變，可以實現簡便高效的平面光 互聯。
圖1為斜面光電探測器實現的平面光互聯示意圖； 圖2為本發明提供的制造接收有源區位于斜面上的光電探測器的方法 流程圖3為旋轉勻膠的光刻膠覆蓋示意圖4為兩步旋轉勻膠方法的光刻膠覆蓋示意圖5為倒置勻膠方法示意圖6為高臺階圖形上曝光光線分布示意圖
圖7為斜面接收光電探測器(n型GaAs襯底)的工藝流程框圖8為深槽腐蝕圖形襯底示意圖9為探測器外延材料結構圖IO為受光窗口腐蝕示意圖11為p型歐姆接觸示意圖12為n型背電極示意圖13為斜面接收光電探測器示意圖14為斜面接收光電探測器(SI型GaAs襯底)的工藝流程框圖15為臺面隔離示意圖16為介質鈍化和接觸窗口刻蝕示意圖17為p型和n型歐姆接觸金屬化示意圖18為SIGaAs襯底光電探測器的截面示意圖19為斜面接收光電探測器(SI型GaAs襯底)示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實 施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
如圖2所示，圖2為本發明提供的制造接收有源區位于斜面上的光電
探測器的方法流程圖，該方法包括以下步驟
步驟201:在半導體襯底上濕法腐蝕出深槽斜面，形成高臺階圖形襯
底；
步驟202:在形成的高臺階屈形襯底上進行探測器材料結構的外延生
長；
步驟203:在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行微電子工藝制造， 形成接收有源區位于斜面上的光電探測器。
下面結合附圖對本發明提供的制造接收有源區位于斜面上的光電探 測器的方法進行詳細說明。
第一部分深槽斜面的制備(即上述步驟201)
在本步驟中，首先在半導體襯底上制作腐蝕掩膜，使用各向同性的腐 蝕液對襯底進行拋光，去除表面的缺陷，然后再進行各向異性的深槽腐蝕； 腐蝕后使用H2S04:H20-5:1的溶液拋光斜面，去除腐蝕過程中生成的反應 殘留顆粒。本發明針對深槽斜面的平整度要求，提供了高效可控的各向異 性深槽腐蝕方案，包括兩種襯底處理技術， 一種是襯底腐蝕前拋光技術； 另一種為腐蝕后殘余顆粒處理技術。具體步驟如下
第1步腐蝕掩膜的制作
此步工藝為常規工藝，腐蝕掩膜可以為光刻膠掩膜，或介質掩膜。
第2步腐蝕前拋光處理
此步工藝主要針對暴露在外一段時間或表面質量不是很好的襯底。
(濃硫酸濃度96%，磷酸濃度85%，雙氧水濃度30%，均為MOS級；水 為去離子水(DIH20);溶液配比比例為體積比；檸檬酸為質量比1:1的溶
液)
采用各向同性的濕法腐蝕液H2S04:H202:H20，溶液配比為3:1:1，速 率約5jam/min。
腐蝕前拋光處理2分鐘，可以有效地消除表面缺陷，在后續各向異性 腐蝕中避免斜面出現腐蝕坑缺陷，避免底面出現腐蝕島缺陷。
第3步深槽腐蝕
此步選擇的腐蝕液體系可以為硫酸體系、磷酸體系、或鹽酸體系，溶 液配比的選擇需要考慮腐蝕速率、腐蝕平整度、腐蝕斜面傾角等。本發明
給出3種腐蝕液配比
(1) H3P04:H202:H20=3:4:12，速率約2.2pm/min;
(2) H2SO4:H2O2:H2O=l:8:80，速率約0.5(im/min;
(3) HG1:H2Q—2:H2O=l:4:40，速率約0.25|iim/min。根據腐蝕深度要求，確定腐蝕時間，腐蝕斜面傾角約45 54度。 第4步腐蝕后拋光處理
此步工藝主要針對深槽腐蝕后在斜面和底面上腐蝕反應物殘留顆粒 的清除，為后續外延材料生長提供良好的襯底表面。
采用H2S04:H2C^5:1的溶液進行后拋光處理，浸泡時間2分鐘。
第二部分高臺階圖形襯底上的外延材料生長(即上述步驟202)
在本步驟中，在形成的高臺階圖形襯底上采用分子束外延(MBE)或 金屬有機化學氣相淀積(MOCVD)方法，依次生長緩沖層、n型歐姆接 觸層、本征層、抗反射層和p型歐姆接觸層。
本發明的關鍵在于斜面上高質量外延有源層的生長，生長手段有分子 束外延(MBE)或金屬有機化學氣相淀積(MOCVD)，其中采用的關鍵 生長技術有生長中斷技術和單分子層生長技術。
生長中斷技術是在襯底緩沖層生長過程中停止生長一段時間，切斷缺 陷的連續性，再在其上連續生長高質量的緩沖層。
單分子生長技術是在外延層生長中對關鍵層的生長采用單分子層的 生長技術，降低生長速率，給分子運動充分的時間和空間，可以進一步消 除襯底起伏的影響，生長高質量平整的外延材料。
第三部分高臺階圖形襯底的器件制造方法(即上述步驟203) 在本步驟中，由于采用微電子芯片制造工藝實現，其深槽帶來的高臺 階圖形襯底，使得工藝難度增加，關鍵問題在于可靠的光刻工藝。本發明
針對高臺階圖形襯底特點，提供兩個關鍵技術 一是高臺階圖形襯底的光 刻膠涂覆技術，二是深槽內光刻膠的二次曝光技術。下面分別予以詳述 (1)高臺階圖形襯底的光刻膠涂覆技術 旋轉涂覆光刻膠時由于離心力的作用，使得深槽內光刻膠較厚，表面 光刻膠較薄，而且由于深槽深度通常遠大于光刻膠涂覆厚度，使得遠離旋
轉中心一側的斜面上邊緣處303光刻膠非常薄，在曝光顯影過程中容易被 溶解掉，無法起到掩蔽作用，如圖3所示，圖3為旋轉勻膠的光刻膠覆蓋
^^-意圖。本發明采用的方法有圓心相錯位分離的兩步勻膠方法，和倒置:
勻膠方法。
如圖4所示，圖4為兩步旋轉勻膠方法的光刻膠覆蓋示意圖。圓心相 錯位分離的兩步勻膠方法，就是在勻膠時故意將旋轉中心偏離到一側的邊
緣位置，旋涂第一遍光刻膠，如圖4 (a)所示；然后將旋轉中心定位在第
一次旋轉中心的相對一側，再次旋涂第二遍光刻膠，由于兩遍光刻膠旋涂 時對大部分深槽斜面的離心力方向相反，且兩遍光刻膠之間有一定的互溶
作用，可以較好解決斜面一側上邊緣光刻膠過薄的問題，如圖4(b)所示。 倒置勻膠方法，就是先在襯底上低速旋涂一層光刻膠，然后將勻膠機 501倒置，再高速將光刻膠旋涂開，如圖5所示，圖5為倒置勻膠方法示 意圖。選擇合適粘稠度的光刻膠，調整轉速和勻膠步驟，可以解決斜面一 側上邊緣光刻膠過薄的問題，獲得比較均勻的光刻膠覆蓋。 (2)深槽內光刻膠的二次曝光技術 旋涂光刻膠的方法會使得深槽內光刻膠厚度較厚，且由于臺階的存 在，曝光時會發生光線的泄漏，由于厚膠底層受光量很少，需要增加曝光 時間，如果曝光時間過長，會使得上表面圖形受到破壞，如圖6所示，圖 6為高臺階圖形上曝光光線分布示意圖。本發明采用二次曝光技術，控制 曝光時間，先曝光顯影去除深槽內的一部分光刻膠，再原位對準，曝光顯 影去除殘余部分的光刻膠；通過將厚光刻膠分兩次曝光顯影去除的方法， 降低每次曝光的難度，能夠減小曝光需要的總時間，減少對上表面圖形的 破壞。
采用本發明的光刻方法，能夠較好地解決高臺階圖形襯底的光刻問 題，從而使得分層腐蝕工藝、金屬剝離工藝等得以實現。本發明斜面接收 的光電探測器可以使用n型的GaAs襯底或半絕緣(SI)的GaAs襯底。
(一)使用n型GaAs襯底的新型光電探測器的工藝流程圖如圖7所 示，工藝詳細描述如下
(1)腐蝕掩膜圖形光刻 正膠9912，轉速3000rpm，厚度約1.4pm;
光刻時需要讓槽的方向沿(oh)晶向，以使深槽腐蝕兩側為斜面，如圖
8所示，圖8為深槽腐蝕圖形襯底示意(2) 深槽腐蝕
HCl:H2O2:H2O=l:4:40，腐蝕2小時，深度約3(Him; H2S04:H20=5:1的溶液后處理2分鐘；
(3) 外延材料生長
使用MOCVD外延生長PIN探測器材料結構，如圖9所示，圖9為探 測器外延材料結構圖，包括緩沖層901， n型歐姆接觸層902，本征層 903，抗反射層904， p型歐姆接觸層905;
(4) 受光窗口圖形光刻 采用倒置涂覆技術勻正膠9918，轉速3000轉； 采用兩次曝光顯影技術光刻露出受光窗口 1001;
(5) 受光窗口腐蝕 采用檸檬酸:H20^1:l腐蝕p型歐姆接觸層，露出受光窗口 1001內的
抗反射層904，如圖10所示，圖IO為受光窗口腐蝕示意(6) p型歐姆接觸金屬化
采用與第(4)步相似的倒置勻膠技術和二次曝光顯影技術，光刻出p 型歐姆接觸金屬圖形；
電子束蒸發Pt/Ti/Pt/Ai^200/200/500/2000A;
金屬剝離，形成p電極1101，如圖11所示，圖ll為p型歐姆接觸示 意(7) 背面減薄
采用機械研磨和化學腐蝕拋光結合將襯底減薄至100-150微米；
(8) 背面歐姆接觸金屬化 背面電子束蒸發Au/GeNi合金，厚度約3500A，金屬剝離； 在400度高溫下快速熱退火50秒，歐姆接觸合金，形成背電極1201，
如圖12所示，圖12為n型背電極示意(9) 劃片
劃片分割成獨立的斜面接收的光電探測器，如圖13所示，圖13為斜 面接收光電探測器示意(二)使用SI型GaAs襯底與使用n型GaAs襯底的新型光電探測器
的主要區別在于電極形式不同，其兩個電極均位于襯底1501的上表面，
而n型GaAs襯底光電探測器的電極分別位于襯底301的上、下表面。SI GaAs襯底光電探測器的制造工藝流程圖如圖14所示，其(1) (5)步 工藝與上述n型GaAs襯底光電探測器的相同，主要差別在于上表面雙電 極的制備與隔離，SIGaAs襯底光電探測器的制造工藝詳細描述如下-(1) (5)與(一)中采用的工藝方法相同；
(6) 隔離臺面腐蝕
采用與第(4)步相似的倒置勻膠技術和二次曝光顯影技術，光刻出n 型歐姆接觸臺面1503，采用檸檬酸^202=1:1腐蝕n型歐姆接觸臺面到半 絕緣襯底；
采用與第(4)步相似的倒置勻膠技術和二次曝光顯影技術，光刻出p 型歐姆接觸臺面1502，采用檸檬酸:11202=1:1腐蝕p型歐姆接觸臺面到n 型歐姆接觸層；
臺面隔離示意圖如圖15所示，圖15為臺面隔離示意(7) 介質鈍化
采用PECVD方法生長介質鈍化層1601，其可以為抗反射層，此時厚 度等于介質中工作波長的四分之一，或普通的鈍化介質層，厚度無特殊要 求，但在接觸窗口刻蝕步驟中需要刻蝕去除，以露出光接收窗口；
這個介質鈍化層同時又起到鈍化隔離保護的作用，保護器件，隔離p 型和n型歐姆接觸；
(8) 接觸窗口刻蝕
采用與第(4)步相似的倒置勻膠技術和二次曝光顯影技術，光刻出p 型歐姆接觸窗口 1602和n型歐姆接觸窗口 1603，如圖16所示，圖16為 介質鈍化和接觸窗口刻蝕示意圖；若鈍化介質為普通鈍化保護作用，則需 要同時光刻出光接收窗口 1001;
(9) p型歐姆接觸金屬化
采用與第(4)步相似的倒置勻膠技術和二次曝光顯影技術，光刻出p 型歐姆接觸圖形，電子束蒸發Pt/Ti/Pt/Au=200/200/500/2000A;
金屬剝離，形成p電極1701，如圖17所示，圖17為p型和n型歐姆 接觸金屬化示意亂—
(10) n型歐姆接觸金屬化
采用與第(4)步相似的倒置勻膠技術和二次曝光顯影技術，光刻出n 型歐姆接觸圖形，電子束蒸發Au/GeNi合金，厚度約3500A，金屬剝離；
在400度高溫下快速熱退火50秒，歐姆接觸合金，形成n電極1702， 如圖17所示，圖17為p型和n型歐姆接觸金屬化示意SI GaAs襯底光電探測器的斜面上的截面A-A示意圖如圖18所示， 圖18為SIGaAs襯底光電探測器的截面示意(11) 背面減薄和(12)劃片與(一)中采用的工藝方法相同，經過 減薄和劃片得到SI GaAs襯底上的斜面接收的光電探測器，如圖19所示， 圖19為斜面接收光電探測器(SI型GaAs襯底)示意圖。
以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行 了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而 已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種接收有源區位于斜面上的光電探測器的制造方法，其特征在于，該方法包括在半導體襯底上濕法腐蝕出深槽斜面，形成高臺階圖形襯底；在形成的高臺階圖形襯底上進行探測器材料結構的外延生長；在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行微電子工藝制造，形成接收有源區位于斜面上的光電探測器。
2、 根據權利要求1所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制 造方法，其特征在于，所述在半導體襯底上濕法腐蝕出深槽斜面的步驟包 括在半導體襯底上制作腐蝕掩膜，使用各向同性的腐蝕液對襯底進行拋光，去除表面的缺陷，然后再進行各向異性的深槽腐蝕；腐蝕后使用 H2S04:H20=5:1的溶液拋光斜面，去除腐蝕過程中生成的反應殘留顆粒。
3、 根據權利要求2所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制 造方法，其特征在于，所述半導體襯底為n型GaAs襯底，或為SI型GaAs襯底； 所述腐蝕掩膜為光刻膠掩膜，或為介質掩膜；所述各向同性的腐蝕液為H2S04:H202:H20,溶液配比為3:1:1，腐蝕 速率為5|im/min;所述進行各向異性的深槽腐蝕時采用各向異性的濕法腐蝕溶液，該各向異性的濕法腐蝕溶液采用以下三種配比中任一種配比的腐蝕溶液H3P04:H202:H2O3:4:12、H2S04:H202:H2Ol:8:80或HCl:H202:H2Ol:4:40。
4、 根據權利要求1所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制 造方法，其特征在于，所述在形成的高臺階圖形襯底上進行探測器材料結構的外延生長的步驟包括在形成的高臺階圖形襯底上采用分子束外延MBE或金屬有機化學氣 相淀積MOCVD方法，依次生長緩沖層、n型歐姆接觸層、本征層、抗反 射層和p型歐姆接觸層。
5、 根據權利要求4所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制造方法，其特征在于，所述在進行探測器材料結構的外延生長的過程中， 采用生長中斷技術和單分子層生長技術。
6、 根據權利要求1所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制造方法，其特征在于，所述半導體襯底為n型GaAs襯底，或為SI型GaAs 襯底； -對于n型GaAs襯底，所述在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行 微電子工藝制造的步驟包括腐蝕掩膜圖形光刻、深槽腐蝕、外延材料生 長、受光窗口圖形光刻、受光窗口腐蝕、p型歐姆接觸金屬化、背面減薄、 背面歐姆接觸金屬化、劃片；對于SI型GaAs襯底，所述在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行 微電子工藝制造的步驟包括腐蝕掩膜圖形光刻、深槽腐蝕、外延材料生 長、受光窗口圖形光刻、受光窗口腐蝕、隔離臺面腐蝕、介質鈍化、接觸 窗口刻蝕、p型歐姆接觸金屬化、n型歐姆接觸金屬化、背面減薄、劃片。
7、 根據權利要求6所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制 造方法，其特征在于，所述p型歐姆接觸金屬化的步驟中采用電子束蒸發 Pt/Ti/Pt/Au實現，Pt/Ti/Pt/Au的厚度為200/200/500/2000A;所述n電極金 屬化的步驟中采用電子束蒸發Au/GeNi實現，Au/GeNi的厚度為3500A。
8、 根據權利要求7所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制 造方法，其特征在于，所述歐姆接觸金屬化時采用快速歐姆接觸合金工藝， 該快速歐姆接觸合金工藝的條件為400度，50秒。
9、 根據權利要求6所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制 造方法，其特征在于，對于SI型GaAs襯底，所述介質鈍化的步驟中介質 作為抗反射膜，厚度為介質中工作波長的四分之一，在后面的介質刻蝕工 藝中不需要刻蝕光接收窗口介質；或者介質作為普通鈍化保護層，厚度無特殊要求，但在后面的介質刻蝕工 藝中需要刻蝕出光接收窗口介質。
10、 根據權利要求1所述的接收有源區位于斜面上的光電探測器的制 造方法，其特征在于，所述在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行微電 子工藝制造的步驟，采用高臺階圖形襯底的光刻膠涂覆技術和深槽內光刻 膠的二次曝光技術；所述高臺階圖形襯底的光刻膠涂覆方法，采用旋轉圓心相錯位分離的 兩步勻膠方法和倒置勻膠方法，獲得均勻的光刻膠覆蓋；所述深槽內光刻膠的二次曝光技術，分兩次曝光、顯影去除深槽內的 光刻膠，減小曝光需要的總時間。
全文摘要
本發明涉及光電探測器技術領域，公開了一種接收有源區位于斜面上的光電探測器的制造方法，該方法包括在半導體襯底上濕法腐蝕出深槽斜面，形成高臺階圖形襯底；在形成的高臺階圖形襯底上進行探測器材料結構的外延生長；在完成外延生長的高臺階圖形襯底上進行微電子工藝制造，形成接收有源區位于斜面上的光電探測器。利用本發明，可提高光電探測器的性能，降低成本，實現低成本、高效率、簡便的平面光互聯。
文檔編號H01L31/18GK101383388SQ200710121369
公開日2009年3月11日 申請日期2007年9月5日 優先權日2007年9月5日
發明者萬里兮, 李寶霞, 李志華, 楊成樾, 申華軍 申請人:中國科學院微電子研究所