[发明专利]分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法

权利要求书

1.一种分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将背封高导硅衬底置于化学气相沉积的反应炉中，并将该衬底固定于反应炉炉腔底板的中心区域，所述背封高导硅衬底为在高导硅衬底的背面沉积SiO₂层的硅片；

步骤2：向反应炉炉腔中同时通入硅源SiHCl₃和杂质源PH₃，在高导硅衬底正面外延生长重掺杂吸收层；

步骤3：将重掺杂吸收层生长完毕的硅片从反应炉炉腔中取出，向反应炉炉腔中通入过量的HCl气体，通过气相腐蚀去除重掺杂吸收层生长过程中沉积在底板边缘区域的掺杂多晶硅；

步骤4：向反应炉炉腔中通入H₂气，以H₂气吹扫的方式清洁反应炉炉腔中残留的杂质；

步骤5：向反应炉炉腔中通入硅源SiHCl₃，在反应炉炉腔的底板上沉积一层本征多晶硅，用于密封残留在底板上的掺杂多晶硅；

步骤6：将重掺杂吸收层生长完毕的硅片重新放回反应炉炉腔，向炉腔中通入少量的HCl气体，通过气相腐蚀法去除硅片表面的氧化层，再通入H₂气，以H₂气吹扫的方式清洁反应炉炉腔；

步骤7：向反应炉炉腔中通入硅源SiHCl₃，在重掺杂吸收层上继续生长本征阻挡层；

步骤8：将本征阻挡层生长完毕的硅片从反应炉炉腔中取出，对硅片进行微纳加工；

步骤9：对完成微纳加工的硅片进行器件封装，完成太赫兹探测器制备。

2.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤1中所述SiO₂层的沉积厚度为500～800nm。

3.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤2中所述硅源SiHCl₃的流量为5～9slm，杂质源PH₃的掺杂浓度为3～7×10¹⁷cm^-3，重掺杂吸收层的生长速率为0.3～0.5μm/min，生长厚度为30～35μm。

4.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤3中所述HCl气体的流量为20～25slm，气相腐蚀的温度为1150～1200℃，气相腐蚀的时间为10～15min。

5.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤4中H₂气的流量为200～280slm，吹扫时间为7～8min。

6.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤5中所述硅源SiHCl₃的流量为5～9slm，所述本征多晶硅的沉积厚度为3～4μm。

7.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤6中所述HCl气体的流量为1～3slm，气相腐蚀的温度为1100～1150℃，气相腐蚀的时间为2～3min，H₂气的流量为200～280slm，吹扫时间为2～3min。

8.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤7中所述硅源SiHCl₃的流量为5～9slm，所述本征阻挡层的生长速率为0.3～0.5μm/min，生长厚度为4～8μm。

9.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤8中所述微纳加工的工艺流程包括：光刻标记制作、电子收集层制作、光敏台面制作、欧姆电极制作、钝化层制作、电极孔制作和加厚电极制作。

10.根据权利要求1所述的分炉外延型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器的制备方法，其特征在于，步骤9中所述器件封装的工艺流程包括：器件划片、器件贴片和器件引线。