[发明专利]一种PIN型InGaAs红外探测器台面的腐蚀方法

说明书

本发明公开一种PIN型InGaAs红外探测器台面的腐蚀方法，其特征在于，包括：将探测器进行光刻制备出腐蚀图形；提供第一腐蚀液，所述第一腐蚀液在20~30℃的腐蚀速率为0.98μm/min‑1.08μm/min之间。利用第一腐蚀液对InGaAs探测器按照所述腐蚀图形进行第一次腐蚀，第一次腐蚀完成后，清洗，干燥；利用第二腐蚀液对所述第一次腐蚀完成后的探测器进行第二次腐蚀，腐蚀出所述腐蚀图形，得到预设的腐蚀图形的探测器。本发明提供的腐蚀方法能够快速腐蚀探测器，达到预设图形和台面高度，不用频繁更换腐蚀剂，降低了危险，同时提高了器件本身的精度和质量。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件制备领域，具体涉及一种PIN型InGaAs红外探测器台面的腐蚀方法。

背景技术

光电探测器是光纤通信系统中不可缺少的组成部分，也是决定整个系统性能优劣的关键元件之一。近年来，随着光纤通讯技术的发展，InGaAs光电探测器作为光纤通讯的关键器件之一，其发展一直被人们重视。然而，传统的InGaAs光电探测器存在一些不足之处。在台面型InGaAs探测器的制备过程中，需要通过刻蚀的方法制作出底部电极台面。然而，干法刻蚀容易造成侧壁损伤，且对设备要求高。常见的湿法刻蚀方法由于外延材料不同，需要多次来回不断更换腐蚀溶液才能得到台面，且因其自身各向同性腐蚀的特点，造成侧向钻蚀严重，使得金属爬坡工艺无法完成，造成后续器件制备无法完成。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种条件简单，工艺简单的PIN型InGaAs红外探测器台面的腐蚀方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种PIN型InGaAs红外探测器台面的腐蚀方法，包括：

对预腐蚀件进行光刻，制备出腐蚀图形；

分别提供第一腐蚀液和第二腐蚀液，所述第一腐蚀液在20～30℃的腐蚀速率为0.98～1.08μm/min；所述第二腐蚀液在20～30℃的腐蚀速率450nm/min；

利用第一腐蚀液对InGaAs探测器按照所述腐蚀图形进行第一次腐蚀，第一次腐蚀完成后，清洗，干燥；

利用第二腐蚀液对所述第一次腐蚀完成后的探测器进行第二次腐蚀，腐蚀出所述腐蚀图形，得到预设的腐蚀图形的探测器。

优选的，所述第一腐蚀液为溴素-H₂O₂-H₂O混合腐蚀液。

优选的，所述第一腐蚀液中溴素、双氧水和水的比例为1：2：(10～15)。

优选的，所述第二腐蚀剂为H₃PO₄-H₂O₂-H₂O。

优选的，所述第二腐蚀剂中磷酸、水和双氧水的比例为1：2：(15～25)。

优选的，所述第一次腐蚀按照所述腐蚀图形腐蚀掉探测器的InGaAs接触层、InGaAsP蚀刻阻挡层、InP次集结层，InGaAsP集结层、InGaAs隔离层至InGaAs吸收层。

优选的，所述第二次腐蚀腐蚀掉全部InGaAs吸收层。

优选的，在所述第二次腐蚀后，还包括用台阶检测仪检测第二次腐蚀后的探测器台面的高度。

本发明的首要改进之处为使用了两步法对器件进行腐蚀，在腐蚀过程中第一次使用的腐蚀剂能够腐同时腐蚀InGaAs、InGaAsP、InP，避免因为材料不同来回切换腐蚀液的问题。第一腐蚀剂中有溴素和双氧水，腐蚀速度快，侧向钻蚀少，侧壁微斜，适宜后续器件制作保护膜和蒸镀金属电极。第二腐蚀剂中的磷酸溶液腐蚀选择性好，腐蚀速度易于控制，保证了台面腐蚀的完整性。通过控制第二次腐蚀的速度，控制InGaAs蚀刻阻挡层的腐蚀高度，使最终的腐蚀的台面高度更加精确。