[发明专利]一种深台面型光电子器件及其电极光刻制备方法

说明书

本申请涉及一种深台面型光电子器件及其电极光刻制备方法，方法包括步骤：加工形成深台面刻蚀器件；在深台面刻蚀器件上匀涂第一层反转光刻胶，并进行第一次坚膜烘烤，使第一层反转光刻胶固化；在第一层反转光刻胶上匀涂第二层反转光刻胶，并进行第二次坚膜烘烤，以使所有光刻胶的厚度覆盖吸收区的侧壁；依次完成掩膜曝光、反转烘烤、泛曝光及显影工艺，形成碗状结构的光刻胶；依次进行金属生长沉积、金属lift‑off，得到电极光刻后的深台面型光电子器件。本申请提供的深台面型光电子器件的电极光刻制备方法，有效解决了因侧壁光刻胶覆盖不足导致器件短路失效的问题，同时改善了电极lift‑off工艺良率。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别涉及一种深台面型光电子器件及其电极光刻制备方法。

背景技术

目前实现光电子器件的电极接触方法根据器件结构及功能可分为深台面刻蚀加电极生长和背面磨抛加电极生长两类。

对于深台面刻蚀加电极生长工艺路线，通过深台面刻蚀的方法制作电极接触区，台面深度为光电子器件结构中p接触层及n接触层之间的长度，对于结构复杂的光电子器件，例如雪崩光电二极管，背靠背型PπMN型双色红外光电二极管等，pn接触层长度值较大，一般大于5微米，因此刻蚀出来的台面深度也大于5微米。

在后续电极生长光刻中，正常光刻过程中，一方面光刻胶厚度对深台面侧壁的覆盖效果差，导致在电极生长过程中电极会部分沉积在台面侧壁，进而会导致器件短路；另一方面，现有的普通光刻胶只有第二层光刻胶，在经过反转烘烤后，第二层反转光刻胶反转，正胶变成负胶，显影后会形成倒梯形的光刻胶结构，会导致磁控溅射设备生长出来的强附着力电极lift-off工艺较为困难。

发明内容

本申请实施例提供一种深台面型光电子器件及其电极光刻制备方法，以解决相关技术中器件短路失效、电极lift-off工艺较为困难的技术问题。

第一方面，提供了一种深台面型光电子器件的电极光刻制备方法，其包括步骤：

加工形成深台面刻蚀器件，所述深台面刻蚀器件包括P接触区、吸收区、N接触区和衬底；

在所述深台面刻蚀器件上匀涂第一层反转光刻胶，并进行第一次坚膜烘烤，使所述第一层反转光刻胶固化；

在所述第一层反转光刻胶上匀涂第二层反转光刻胶，并进行第二次坚膜烘烤，以使所有光刻胶的厚度覆盖所述吸收区的侧壁；

依次完成掩膜曝光、反转烘烤、泛曝光及显影工艺，形成碗状结构的光刻胶；

依次进行金属生长沉积、金属剥离lift-off，得到电极光刻后的深台面型光电子器件。

一些实施例中，所述依次完成掩膜曝光、反转烘烤、泛曝光及显影工艺，形成碗状结构的光刻胶的具体步骤包括：

控制掩膜曝光时间，使得第二层反转光刻胶充分曝光,第一层反转光刻胶侧壁边缘未进行充分曝光；

反转烘烤后，第一层反转光刻胶侧壁边缘不能反转仍呈现正胶特性,第一层反转光刻胶侧壁边缘在显影过程中被溶解掉，第二层反转光刻胶进行反转，使得第一层反转光刻胶的曲率比第二层反转光刻胶的曲率大，形成碗状结构的光刻胶。

一些实施例中，所述掩膜曝光的时间范围为1～1.5s。

一些实施例中，所述泛曝光的时间和所述掩膜曝光的时间的比值范围为10～15。一些实施例中，所述反转烘烤的温度为110℃，所述反转烘烤的时间为65～75s。

一些实施例中，所述显影时间为70～90s。

一些实施例中，所述第一次坚膜烘烤的温度为105～115℃，所述第一次坚膜烘烤的时间为5min，所述第二次坚膜烘烤的温度为95～100℃，所述第二次坚膜烘烤的时间为60～90s。