申请/专利权人：上海三菲半导体有限公司

申请日：2023-12-07

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN117374167B

主分类号：H01L31/18

分类号：H01L31/18;H01L31/0352;H01L21/306

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2024.01.26#实质审查的生效;2024.01.09#公开

摘要：本发明公开了一种基于浅刻蚀的高速大功率单行载流子探测器制造方法，通过采用浅刻蚀形成台面型探测器，可以实现更佳的横向关键尺寸控制，在提高器件制备的均匀性的同时，有效提升器件的频响特性和饱和电流。浅台面技术还可以减少台面侧壁的粗糙度和刻蚀损伤，降低器件暗电流和改善器件可靠性，有效改善探测器的最大功率容限和线性度。

主权项：1.一种基于浅刻蚀的高速大功率单行载流子探测器制造方法，其特征在于：高速大功率单行载流子探测器包括高速探测器外延结构，所述高速探测器外延结构由衬底（0）、下高掺接触层（1）、载流子输运层（2）、低掺吸收层（3）、高掺吸收层（4）、上高掺接触层（5）组成，制造方法包括以下步骤：S1：在衬底（0）上通过有机金属化学气相沉积法（MOCVD）依次外延生长下高掺接触层（1）、载流子输运层（2）、低掺吸收层（3）、高掺吸收层（4）、上高掺接触层（5）形成探测器的层状外延结构；S2：采用盐酸磷酸体系溶液根据设计台面形状和尺寸选择性腐蚀上高掺接触层（5）；采用的盐酸磷酸体系溶液摩尔配比为：HCl:H3PO4:H2O=1:3:2；S3：采用柠檬酸双氧水体系溶液根据设定形状选择性腐蚀高掺吸收层（4）、低掺吸收层（3），通过调整腐蚀时间、腐蚀温度和柠檬酸双氧水体系溶液配比获得所需腐蚀的台面结构；采用的柠檬酸双氧水体系溶液摩尔配比为：C6H8O7:H2O2:H2O=1:5:25；S4：在步骤S3形成的台面结构表面上采用等离子化学淀积法（PECVD）生长氮化硅层，结合光刻工艺去除环绕台面结构外部分的氮化硅层，作为步骤S5的掩模层；S5：采用磷酸双氧水溶液选择性刻蚀去除台面结构外载流子输运层（2）使下高掺接触层（1）暴露在外；采用的磷酸双氧水溶液摩尔配比为：H3PO4:H2O2:H2O=1:1:35；S6：结合光刻工艺，进一步采用氟化物等离子干法刻蚀台面结构顶部剩余的氮化硅层；S7：结合剥离光刻工艺和真空电子束蒸发工艺，在上高掺接触层（5）和下高掺接触层（1）上分别或同时沉积金属欧姆接触层，并采用快速退火对金属欧姆接触层进行合金化处理；S8：对步骤S7形成的结构采用聚酰亚胺或苯丙环丁烯（BCB）聚合物进行平坦化处理后，进行聚合物无氧高温固化处理；S9：通过光刻在金属欧姆接触层周围区域定义引线或键合用的金属电极区域，然后采用电子束蒸发在金属电极区域淀积金属薄膜，再采用剥离工艺形成探测器金属电极；S10：对步骤S9形成的探测器结构经表面处理后制得高速大功率单行载流子探测器。

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权利要求：

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