[发明专利]一种InAlSb芯片的制备方法及InAlSb芯片

说明书

本发明涉及一种InAlSb芯片的制备方法及InAlSb芯片，属于半导体光电探测器制造技术领域。本发明的InAlSb芯片的制备方法包括以下步骤：1)在InAlSb基底上制备掩膜层，在掩膜层上光刻掩膜图形，得图形基底；2)采用Cl₂、Ar、CH₄和H₂的混合气体对图形基底进行等离子体刻蚀；所述混合气体中，Cl₂、Ar、CH₄和H₂的流量比为(1～10)：(5～15)：(1～10)：(5～30)。通过该制备方法制得的InAlSb芯片表面光滑，平整度高，台面横向无钻蚀，满足较高的工艺要求。

技术领域

本发明涉及一种InAlSb芯片的制备方法及InAlSb芯片，属于半导体光电探测器制造技术领域。

背景技术

InAlSb是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体基础上发展起的新型材料，在光电探测器芯片行业具有广阔的应用前景。同时InAlSb探测器的暗电流低，可以提高工作温度，降低制冷器的负载，减少启动时间，在军事领域有重要的应用价值，近几年备受人们的关注。不同于二元成分化合物半导体探测器制造技术相对成熟，三元化合物半导体成分复杂，三元化合物半导体InAlSb探测器的制备工艺要求更高，InAlSb芯片的表面和台面刻蚀是最为关键的工艺，其决定器件的性能及后续工艺的制作。在InAlSb光电探测器芯片制造工艺过程中，若使用湿法腐蚀工艺，易造成横向钻蚀，对于大面阵小间距难于控制精度。干法刻蚀由于精度高、方向性好、精确控制刻蚀深度，解决了湿法腐蚀的钻蚀问题，对于大规模焦平面更能发挥其优势，逐渐被广泛地应用于半导体芯片的制备中。

对于三元化合物半导体InAlSb探测器，由于其工艺复杂，对芯片的制作精度要求更高。目前报道的干法刻蚀中大多有其局限性，刻蚀沟道不平整、发黑，不能有效提高芯片的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种InAlSb芯片的制备方法，通过使用本发明制备方法使得芯片表面光滑，平整度高，台面横向无钻蚀。

本发明的另一个目的在于提供一种由上述制备方法制备所得的InAlSb芯片。

为了实现上述目的，本发明的InAlSb芯片的制备方法，包括以下步骤：

1)在InAlSb基底上制备掩膜层，在掩膜层上光刻掩膜图形，得图形基底；

2)采用Cl₂、Ar、CH₄和H₂的混合气体对图形基底进行等离子体刻蚀；所述混合气体中，Cl₂、Ar、CH₄和H₂的体积比为(1～10)：(5～15)：(1～10)：(5～30)。

上述掩膜层为SiO₂掩膜层或SiN掩膜层。

上述SiO₂掩膜层的制备方法包括：采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在InAlSb基底表面制备SiO₂掩膜层。

上述SiO₂掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率为30～200W，衬底温度为10～150℃，时间为10～40min，SiO₂掩膜层厚度为0.5～3μm。

上述SiO₂掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率优选为50W，制备时间为优选为25min，厚度优选为1μm。

上述SiN掩膜层的制备方法包括：采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在InAlSb基底表面制备SiN掩膜层。

上述SiN掩膜层的制备中等离子体增强化学气相沉积功率为30～200W，衬底温度为10～150℃，时间为10～40min，SiN掩膜层厚度为0.5～3μm。