[发明专利]一种采用外延设备制作双扩散式背面入光的光雪崩管方法

摘要

本发明涉及一种采用外延设备制作双扩散式背面入光的光雪崩管方法。采用MOCVD外延设备在磷化铟衬底上进行雪崩光电二极管的一次外延，采用MOCVD外延设备的双扩散法进行掺杂，溅射的方法制作P面电极，衬底减薄、抛光，采用湿法腐蚀方法制作光入射窗口，增透层，溅射的方法制作N面电极，合金化。本发明采用双扩散方法，在扩散过程中，通过控制扩散源流量，实现不同区域、不同浓度的渐变式掺杂；在扩散中形成突变结。采用本发明扩散均匀性好，片成品率高，制作的背面进光雪崩光电二极管，具有暗电流小、灵敏度高、串联电阻小、可靠性高等特点。

主权项

一种采用外延设备制作双扩散式背面入光的光雪崩管方法，其特征在于具体步骤如下：1)基于MOCVD的方法在磷化铟衬底上进行雪崩光电二极管的一次外延，外延由七层构成，从下至上依次为磷化铟衬底、N型磷化铟缓冲层、I型铟镓砷吸收层、N型铟镓砷层、铟镓砷磷渐变层、N型磷化铟层和I型磷化铟层；2)在3.5微米轻N型倍增层(7)上淀积3000埃二氧化硅，光刻第一次扩散窗口及保护环窗口，反应离子刻蚀二氧化硅，保留的二氧化硅用作扩散掩膜层；3)采用MOCVD外延设备进行一次扩散，扩散工艺条件为：温度530℃，压强为225乇，二甲基锌流量为每分钟5标况毫升，扩散时间为50分钟；4)淀积3000埃二氧化硅层，反应离子刻蚀方法刻蚀出直径为50微米的第二次扩散窗口，保留的二氧化硅用作二次扩散掩膜层；5)采用MOCVD外延设备扩散的方法进行二次扩散，扩散工艺条件为：在530℃，压强为225乇条件下，二甲基锌流量为每分钟10标况毫升，扩散时间为65分钟；6)在470℃条件下退火，退火时间10分钟；7)去除二氧化硅层，依次溅射钛600埃、铂800埃、金2000埃制作P面电极；8)将衬底减薄至150微米，进行抛光；9)淀积5000埃二氧化硅，采用反应离子刻蚀的方法，刻蚀出直径为70微米的窗口，反应离子刻蚀二氧化硅，保留二氧化硅用作掩膜层；10)采用湿法腐蚀的方法腐蚀磷化铟衬底，腐蚀出深度为30微米直径为70微米的光入射窗口；11)生长1610埃的氮化硅，光刻直径为70微米的圆台，反应离子刻蚀氮化硅，保留的氮化硅用作增透层；12)光刻N面电极图形，溅射电极，带胶剥离，得到N面电极；13)在415℃下合金时间55秒，使电极合金化。