[发明专利]背电极结构的阻挡杂质带探测器的制造方法

摘要

本发明提供一种背电极结构的阻挡杂质带探测器的制造方法，包括如下步骤：步骤1，制备背电极结构的阻挡杂质带探测器；步骤2，封装完成制备的背电极结构的阻挡杂质带探测器。本发明的有益效果如下：利用银胶将负电极和金属基板粘合在一起，通过引线键合工艺分别在正电极和金属基板处引出金线，分别连接至金属基板的邻近针脚上，避免了传统制备方法需深孔刻蚀负电极，解决了传统刻蚀工艺对器件造成损伤的问题。

主权项

1.一种背电极结构的阻挡杂质带探测器的制造方法，背电极结构的阻挡杂质带探测器包括：高导硅衬底；硅掺磷吸收层，硅掺磷吸收层设置在高导硅衬底上；高纯硅阻挡层，高纯硅阻挡层设置在硅掺磷吸收层上；电极过渡区，电极过渡区设置在高纯硅阻挡层上；正电极区，正电极区设置在电极过渡区上，在正电极区上设有正电极引线；负电极区，负电极区设置在高导硅衬底的底部；金属基板，负电极区通过导电银胶与金属基板连接，在金属基板上设有负电极引线；其特征在于，包括如下步骤：步骤1，制备背电极结构的阻挡杂质带探测器；步骤2，封装完成制备的背电极结构的阻挡杂质带探测器；步骤1包括：步骤1.1，清洗高导硅衬底；步骤1.2，在高导硅衬底上用化学气相沉积工艺生长硅掺磷吸收层，厚度为30μm，掺杂浓度为5×1017cm‑3；步骤1.3，在硅掺磷吸收层上使用化学气相外延生长高纯硅阻挡层，表层杂质浓度低于1×1013cm‑3，厚度为5μm，过渡区厚度为3μm；步骤1.4，在高纯硅阻挡层表面甩正胶，进行第一次光刻，厚度1.5μm，曝光显影；步骤1.5，采用电子束蒸发工艺，在高纯硅阻挡层表面蒸镀光刻标记，真空度5×10‑4Pa，电子束能量100KeV，依次蒸镀Ti、Au金属膜，厚度分别为20nm、150nm；步骤1.6，采用丙酮进行浮胶，80℃水浴30分钟，超声清洗20分钟，异丙醇超声清洗5分钟，去离子水冲洗，氮气吹干，在高纯硅阻挡层表面获得光刻标记；步骤1.7，在高纯硅阻挡层表面甩正胶，进行第二光刻，厚度2μm，曝光显影；步骤1.8，采用离子注入工艺，将磷离子注入到高纯硅阻挡层，注入能量40KeV，注入剂量2×1014cm‑2，形成电极过渡区；步骤1.9，采用丙酮进行光刻胶剥离，去除高纯硅阻挡层表面离子注入区域以外的光刻胶，并依次用异丙醇、去离子水清洗，氮气吹干，获得电极过渡区；步骤1.10，在氮气气氛中进行快速热退火，退火温度为950℃，在950℃下保持10秒，修复注入损伤，激活掺杂离子；步骤1.11，在电极过渡区上甩正胶，进行第三次光刻，厚度2μm，曝光显影，获得圆形正电极区域；步骤1.12，采用氩气等离子体去胶工艺，去除显影后正电极区域残留的光刻胶底膜；步骤1.13，采用电子束蒸发工艺生长正电极区，真空度5×10‑4Pa，电子束能量100KeV，依次蒸镀Ti金属膜、Al金属膜、Ni金属膜和Au金属膜，Ti金属膜、Al金属膜、Ni金属膜和Au金属膜的厚度分别为20nm、150nm、30nm、100nm；步骤1.14，采用丙酮进行浮胶，80℃水浴30分钟，超声清洗20分钟，异丙醇超声清洗5分钟，去离子水冲洗，氮气吹干，获得正电极；步骤1.15，采用电子束蒸发工艺在高导硅衬底的底部生长负电极区，真空度5×10‑4Pa，电子束能量100KeV，依次蒸镀Ti金属膜、Al金属膜、Ni金属膜和Au金属膜，Ti金属膜、Al金属膜、Ni金属膜和Au金属膜的厚度分别为20nm、150nm、30nm、100nm；步骤1.16，使用退火炉，退火温度为400℃，在400℃下保持30分钟，以使蒸镀金属合金化，形成良好欧姆接触；步骤1.17，在电极过渡区上甩正胶，进行第四次光刻，厚度1.6μm，曝光显影，以形成加厚电极区域窗口；步骤1.18，采用氩气等离子体去胶工艺，去除曝光显影后残留的光刻胶底膜；步骤1.19，采用电子束蒸发工艺加厚正电极，真空度5×10‑4Pa，蒸发速率1nm/s，依次蒸镀Ni金属膜和Au金属膜，Ni金属膜和Au金属膜的厚度分别为20nm、260nm；步骤1.20，采用丙酮进行浮胶，80℃水浴30分钟，超声清洗30分钟，异丙醇超声清洗5分钟，去离子水冲洗，氮气吹干，至此器件制备完毕。