Способ изготовления микроконтактов матричных фотоприемников



Способ изготовления микроконтактов матричных фотоприемников
Способ изготовления микроконтактов матричных фотоприемников
Способ изготовления микроконтактов матричных фотоприемников
Способ изготовления микроконтактов матричных фотоприемников
Способ изготовления микроконтактов матричных фотоприемников
Способ изготовления микроконтактов матричных фотоприемников

Владельцы патента RU 2522802:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к технологии получения индиевых микроконтактов для соединения больших интегральных схем (БИС) и фотодиодных матриц. В способе изготовления микроконтактов матричных фотоприемников согласно изобретению формируют на пластине с матрицами БИС или фотодиодными матрицами металлический подслой (например, Cr+Ni) круглой формы, защищают кристалл пленкой фоторезиста с окнами круглой формы в местах контактов, напыляют слой индия толщиной, соответствующей высоте микроконтактов, формируют на слое индия маску фоторезиста круглой формы, затем формируют микроконтакты травлением ионами инертного газа до полного распыления индия в промежутках между контактами, удаляют остатки фоторезистивной маски на вершинах микроконтактов и нижней защитной пленки в органических растворителях или травлением в кислородной плазме. Изобретение обеспечивает возможность формирования микроконтактов высотой 4÷12 мкм, в том числе на матрицах формата 640*512 и шагом 15 мкм. 6 ил.

 

Изобретение относится к технологии получения индиевых микроконтактов для соединения больших интегральных схем (БИС) и фотодиодных матриц.

Известно, формирование микроконтактов осуществляется следующими способами:

1. Напыление слоя индия толщиной 10-15 мкм и химическое травление через маску фоторезиста [К.О. Болтарь, И.Д. Бурлаков, М.В. Седнев «Способ сборки фотоприемного устройства», патент РФ №2308788 от 20.01.06];

2. Напыление слоя индия через свободную маску [Клименко А.Г. и др. «Особо пластичные индиевые микростолбы для матричных ФПУ на CdHgTe». Автометрия п.4. - 1998 - с.105];

3. Напыление слоя индия 10-15 мкм через маску фоторезиста толщиной большей, чем толщина индия, и отрицательным профилем с последующим «взрывом» [Jutao Jiang, Stanley Tsao et.al. "Fabrication of indium bumps for hybrid FPA applications" Infrared Physics and Technology. 45(2004) 143-151];

4. Электрохимическое осаждение индия в отверстия фоторезиста [Jutao Jiang, Stanley Tsao et.al. "Fabrication of indium bumps for hybrid FPA applications" Infrared Physics and Technology. 45(2004) 143-151];

5. Напыление слоя индия толщиной 5 мкм через маску фоторезиста толщиной более 15 мкм с последующим «взрывом» и оплавлением в полусферы [Young-Ho Kim, Jong-Hwa Choi, Kang-Sik Choi, Нее Chul Lee, and Choonh-Ki Kim "New Reflow Process for Indium Bump" Proc. of SPIE 1996 - Vol.3061. PP.60-67, Johann Ziegler, Markus Finck, RolfKruger Thomas Simon, Joachim Wendler "Long Linear HqCdTe arrays with superior temperature-cycling-reliabyti" Proc. of SPIE 2001 - Vol.4028; Tissot I.L. etc. "Collective flip - chip technology for CdHgTe I.R.F.R.A" Proc. SPIE 1996 - Vol.2894 - P.I 15].

Эти способы имеют определенные ограничения в применении к технологии формирования микроконтактов при промышленном выпуске фотоприемных матриц с шагом между элементами 15÷30 мкм.

В случае прямого травления напыленного слоя индия через маску фоторезиста процесс растворения индия идет изотропно. Поэтому минимальное расстояние между микроконтактами не может быть меньше толщины слоя индия. Таким образом, при необходимой высоте микроконтактов 10÷12 мкм и минимальной ширине, разделяющей контакты канавки 5 мкм, фоторезистивная маска будет подтравлена раньше, чем закончится травление слоя. Кроме этого, из-за неоднородного травления по площади трудно изготовить микроконтакты с одинаковыми размерами вершины на пластинах более 4÷5 см2.

При формировании микроконтактов напылением через свободную маску при малом шаге элементов практически невозможно избежать гальванической связи между элементами матрицы подпыления индия под маску. Вторым недостатком метода является сложность получения микроконтактов высотой порядка 10 мкм из-за затенения стенками маски конечной толщины.

Напыление толстых слоев индия через маску фоторезиста сопровождается зарастанием краев маски и уменьшением проходного отверстия по тем же причинам, что и в случае металлической маски. Поэтому применение этого способа при шаге матрицы 15÷17 мкм и высоте микроконтактов 10÷12 мкм весьма проблематично.

Напыление слоя индия через толстую (10-15 мкм) маску фоторезиста с последующим «взрывом» и оплавлением в полусферы требует нагрева образцов до температур 170°С, что может приводить к возможной деградации р-n переходов.

Трудности в реализации формирования микроконтактов электрохимическим осаждением создает неоднородность толщины растущего слоя и необходимость удаления остатков растворов солей [Jutao Jiang, Stanley Tsao et.al. "Fabrication of indium bumps for hybrid FPA applications" Infrared Physics and Technology. 45(2004) 143-151].

Известен способ изготовления индиевых микроконтактов ионным травлением [Болтарь К.О., Корнеева М.Д., Мезин Ю.С., Седнев М.В. «Формирование индиевых микроконтактов ионным травлением». Прикладная физика, №1, 2011 г.], принятый в качестве наиболее близкого аналога.

Метод травления ионами инертного газа позволяет воспроизводить с прецизионной точностью размеры маски, нанесенной на поверхность любого материала. При этом процесс травления идет анизотропно в направлении падения ионов рабочего газа.

Недостатком известного способа является образование в процессе травления островков индия (конусов) вокруг микроконтакта, которые могут приводить к электрическим закороткам между микроконтактами. Одной из причин этого является использование квадратной или прямоугольной формы при формировании металлического подслоя под индий, защитной маски при напылении индия и защитной маски при травлении слоя индия, так как наиболее интенсивное образование конусов наблюдается в этом случае на углах микроконтактов.

Задачей изобретения является совершенствование технологии формирования системы индиевых столбчатых микроконтактов высотой 4-12 мкм с шагом менее 30 мкм методом ионного травления как на матрице фотодиодов, так и на матрице кремниевой БИС, соединяемых методом перевернутого кристалла.

Техническим результатом изобретения является создание технологии формирования микроконтактов высотой 4÷12 мкм, в том числе на матрицах формата 640*512 и шагом 15 мкм.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления микроконтактов матричных фотоприемников на пластине с матрицами БИС или фотодиодными матрицами формируют металлический подслой (например, Cr+Ni) круглой формы, защищают кристалл пленкой фоторезиста с окнами круглой формы в местах контактов, напыляют слой индия толщиной, соответствующей высоте микроконтактов, формируют на слое индия маску фоторезиста круглой формы, затем формируют микроконтакты травлением ионами инертного газа до полного распыления индия в промежутках между контактами, удаляют остатки фоторезистивной маски на вершинах микроконтактов и нижней защитной пленки в органических растворителях или травлением в кислородной плазме. Использование круглой формы микроконтактов приводит к уменьшению вероятности образования электрических закороток, а также улучшению однородности травления из-за увеличения зазоров между микроконтактами при той же величине шага элементов матрицы.

Последовательность технологических операций предлагаемого способа иллюстрируется на фиг.1-6.

На фиг.1 показана поверхность пластины с кристаллами БИС считывания или ИК фотодиодных матриц с металлическими контактами круглой формы.

На фиг.2 показано нанесение защитного слоя фоторезиста и вскрытие окон к металлическим контактам матриц круглой формы.

На фиг.3 показано напыление слоя индия.

На фиг.4 показано изготовление фоторезистивной маски круглой формы на поверхности индия для травления микроконтактов.

На фиг.5 показано ионное травление индия в промежутках между микроконтактами.

На фиг.6 показано удаление остатков фоторезистивной маски на вершинах микроконтактов и нижней защитной пленки в органических растворителях или травлением в кислородной плазме.

На фигурах представлены следующие элементы:

1 - пластина с кристаллами ИК фотодиодной матрицы или кремниевых БИС считывания;

2 - металлические контакты (например, из ванадия или никеля);

3 - защитный слой фоторезиста;

4 - слой индия;

5 - фоторезистивная маска;

6 - микроконтакт из индия.

Пример изготовления матрицы индиевых микроконтактов.

Изготовление осуществляют в следующей последовательности:

- на Si пластине с матрицами БИС считывания или матрицами фотодиодов формируют металлические контакты Cr+Ni круглой формы;

- на Si пластину с матрицами БИС считывания или матрицами фотодиодов с металлическими контактами (фиг.1) наносят защитный слой позитивного фоторезиста толщиной 1-2 мкм (фиг.2);

- защитный слой фоторезиста сушат на плитке при температуре 100-110°С в течение 5 мин и проводят стандартную фотолитографию для вскрытия «окон» к металлическим контактам круглой формы (фиг.2);

- на защитный слой фоторезиста напыляют слой индия, толщина которого соответствует высоте микроконтактов (фиг.3);

- наносят второй слой позитивного фоторезиста ФШ74Г-4 толщиной 3-4 мкм и проводят стандартную фотолитографию для изготовления маски круглой формы (фиг.4);

- травлением ионами аргона с энергией 500-1000 эВ до полного распыления индия в местах, свободных от фоторезиста, формируют микроконтакты (фиг.5);

- удаляют остатки фоторезистивной маски на вершинах микроконтактов и нижней защитной пленки в органических растворителях или травлением в кислородной плазме (фиг.6).

Далее следует резка пластины на матрицы БИС считывания или матрицы фотодиодов.

Способ изготовления микроконтактов матричных фотоприемников на полупроводниковых пластинах с матрицами БИС считывания или фотодиодными матрицами, включающий формирование металлического подслоя под индий, формирование защитной маски с окнами в местах микроконтактов, напыление слоя индия, формирование защитной маски на слое индия, ионное травление индия, удаление остатков фоторезиста в органических растворителях и/или в плазме кислорода, отличающийся тем, что подслой металла под индий, окна в фоторезистивной маске перед напылением индия и защитная маска на слое индия для формирования микроконтактов выполняются круглой формы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптоэлектронным приборам. Полупроводниковый фотоэлектрический генератор содержит прозрачное защитное покрытие на рабочей поверхности, на которое падает излучение, и секции фотопреобразователей, соединенные оптически прозрачным герметиком с защитным покрытием.

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, предназначенных для регистрации инфракрасного излучения. Фотоприемный модуль на основе PbS представляет собой гибридную микросборку, состоящую из фоточувствительного элемента, в виде линейки на основе PbS и кристалла БИС-считывания (мультиплексора), соединенных между собой методом перевернутого монтажа (flip-chip).
Изобретение относится к области электрического оборудования, в частности к фотопреобразователям. Техническим результатом изобретения является улучшение качества контактов и увеличение выхода годных приборов.

Изобретение может быть использовано в различной оптико-электронной аппаратуре для обнаружения инфракрасного излучения. Фотоприемный модуль на основе PbSe согласно изобретению представляет собой гибридную микросборку, состоящую из фоточувствительного элемента, в виде линейки на основе PbSe и кристалла БИС-считывания (мультиплексора), соединенных между собой методом перевернутого монтажа (flip-chip), при этом индиевые столбики наносят на контактные площадки ламелей фоточувствительного элемента, которые помимо слоев Cr, Pd, An содержат подслой Cr и In, и стыкуют с индиевыми столбиками, нанесенными на БИС-считывания, образуя электрическую и механическую связь.

Настоящее изобретение относится к области кремниевых многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) солнечных батарей. Конструкция «наклонного» кремниевого монокристаллического многопереходного (МП) фотоэлектрического преобразователя (ФЭП) согласно изобретению содержит диодные ячейки (ДЯ) с n+-p--p+ (р+-n--n+) переходами, параллельными горизонтальной светопринимающей поверхности, диодные ячейки содержат n+(p+) и р+(n+) области n+-p--p+(p+-n--n+) переходов, через которые они соединены в единую конструкцию металлическими катодными и анодными электродами, расположенными на поверхности n+(p+) и p+(n+) областей с образованием соответствующих омических контактов - соединений, при этом, что n+(p+) и p+(n+) области и соответствующие им катодные и анодные электроды расположены под углом в диапазоне 30-60 градусов к светопринимающей поверхности, металлические катодные и анодные электроды расположены на их поверхности частично, а частично расположены на поверхности оптически прозрачного диэлектрика, расположенного на поверхности n+(p+) и p+(n+) областей, при этом они с металлическими электродами и оптически прозрачным диэлектриком образуют оптический рефлектор.

Изобретение относится к области фотоэлектрического преобразования солнечной энергии. Согласно изобретению предложен способ изготовления структуры фотоэлектрического элемента, имеющей два электрода и содержащей по меньшей мере один слой соединения кремния, который включает осаждение слоя соединения кремния на несущую структуру, в результате чего одна поверхность слоя соединения кремния расположена на несущей структуре, а вторая поверхность слоя соединения кремния является непокрытой, обработку второй поверхности слоя соединения кремния в заданной кислородсодержащей атмосфере с обогащением тем самым второй поверхности слоя соединения кремния кислородом и воздействие на обогащенную вторую поверхность окружающим воздухом.

Изобретение касается способа изготовления электродов для солнечных батарей, в котором электрод выполнен в виде электропроводящего слоя на основе (1) для солнечных батарей, на первом этапе с носителя (7) на основу (1) переносят дисперсию, содержащую электропроводящие частицы, посредством облучения дисперсии лазером (9), а на втором этапе сушат и/или отверждают перенесенную на основу (1) дисперсию в целях образования электропроводящего слоя.

Изобретение относится к технологии тонкопленочных фотоэлектрических преобразователей с текстурированным слоем прозрачного проводящего оксида. Способ получения слоя прозрачного проводящего оксида на стеклянной подложке включает нанесение на стеклянную подложку слоя оксида цинка ZnO химическим газофазным осаждением при пониженном давлении и последующее текстурирование поверхности слоя ZnO высокочастотным магнетронным травлением в среде рабочего газа с одновременным перемещением электромагнитов магнетрона по площади поверхности слоя ZnO в течение определенных времени и мощности магнетрона.

Настоящее изобретение относится к области кремниевых многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) солнечных батарей. Согласно изобретению предложено создание «гребенчатой» конструкции фотоэлектрического преобразователя, которая позволяет реализовать в его диодных ячейках максимально возможный объем области пространственного заряда p-n переходов, в котором сбор неосновных носителей заряда происходит наиболее эффективно.

Изобретение относится к области микроэлектроники, фотовольтаики, к не литографическим технологиям структурирования кремниевых подложек, в частности к способам структурирования поверхности монокристаллического кремния с помощью лазера.

Изобретение относится к оптоэлектронике и вакуумной микроэлектронике и может быть использовано при создании сверхширокополосных фотодетекторов в ультрафиолетовой, видимой и ИК области спектра для оптической спектроскопии и диагностики, систем оптической связи и визуализации. Cверхширокополосный вакуумный туннельный фотодиод, детектирующий оптическое излучение в УФ, видимой и ИК спектральной области, характеризующийся тем, что форма поверхности фотоэмиттера представляет 3D пространственно наноградиентную структуру с заданным коэффициентом усиления локальной напряженности электростатического поля, расстояние между фотоэмиттером и анодом формируется в микро- или нанометровом диапазоне. Фотодиод создан на основе матрицы диодных ячеек планарно-торцевых автоэмиссионных структур с лезвиями α-углерода. Также предложен способ создания сверхширокополосного вакуумного туннельного фотодиода в УФ, видимой и ИК спектральной области, характеризующийся тем, что поверхность фотоэмиттера, имеющего работу выхода А, создают в виде 3D пространственно наноградиентной структуры с заданным коэффициентом усиления локальной напряженности электростатического поля β, формируют расстояние между фотоэмиттером и анодом в микро- или нанометровом диапазоне, при этом граничная величина напряжения на аноде Umax, соответствующая максимальному туннельному фотоэмиссионному току при детектировании оптического излучения с заданной длиной волны λ, определяется из предложенного соотношения. Изобретение обеспечивает возможность создания сверхширокополосного вакуумного туннельного фотодиода, позволяющего детектировать оптическое излучение в УФ, видимой и ИК спектральной области при использовании одного наноструктурного эмиттера с управляемой, изменением напряженности электростатического поля, «красной» границей фотоэффекта. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технологии гибридизации ИК-фотоприемника способом перевернутого монтажа (flip chip) и может быть использовано для выравнивания зазоров между кристаллами БИС и МФЧЭ, что приводит к увеличению надежности соединения и стойкости к термоциклированию соединения кристаллов, с помощью так называемых индиевых "подушек" на обоих кристаллах. Способ перевернутого монтажа дополнен новым конструктивным элементом - индиевыми микроконтактами увеличенной площади - «подушками», расположенными на периферии БИС и МФЧЭ и обеспечивающими выравнивание зазоров при гибридизации. Последовательность технологических операций при создании БИС и МФЧЭ с «подушками» остается стандартной, и лишь добавляются новые конструктивные элементы топологии кристаллов БИС и МФЧЭ. Большая площадь индиевых «подушек» предохраняет индиевые микроконтакты от передавливания и перекоса. Индиевые «подушки» МФЧЭ попадают в пазы между индиевыми «подушками» БИС, зазор становится ровным и равным высоте индиевых "подушек", что повышает качество и надежность стыковки. 6 ил.

Способ изготовления каскадных солнечных элементов включает последовательное нанесение на фронтальную поверхность фоточувствительной полупроводниковой структуры GaInP/GaInAs/Ge пассивирующего слоя и контактного слоя GaAs, локальное удаление контактного слоя травлением через маску фоторезиста. Далее создают многослойное просветляющее покрытие на открытой части пассивирующего слоя. Напыляют основу омических контактов на поверхности полосок контактного слоя через маску фоторезиста и на тыльной поверхности фоточувствительной полупроводниковой структуры. После вжигания напыленной основы омических контактов утолщают ее импульсным электрохимическим осаждением слоя золота или серебра толщиной 5-10 мкм на полоски основы омических контактов через маску задубленного фоторезиста с вертикальными боковыми стенками и на основу омического контакта на тыльной поверхности фоточувствительной полупроводниковой структуры. Создают разделительную мезу плазмохимическим травлением фоточувствительной полупроводниковой структуры со стороны фронтальной поверхности на глубину 10-15 мкм через маску задубленного фоторезиста. Наносят защитный слой из термостойкого и химически стойкого диэлектрика на боковую поверхность разделительной мезы. Изобретение обеспечивает изготовление солнечных элементов с минимизированной степенью затенения светочувствительной области, с утолщенными омическими контактами, обладающими высокими электропроводящими свойствами, высокой износостойкостью. 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 8 пр.

Изобретение относится к инфракрасной технике и технологии изготовления устройств инфракрасной техники, конкретно к фотоприемным устройствам ИК-диапазона длин волн и к технологии их изготовления. Сущность изобретения состоит в том, что в фоточувствительной к инфракрасному излучению структуре, содержащей последовательно соединенные подложку, верхний слой которой выполнен из CdTe, нижний варизонный слой, изготовленный из Hg1-xCdxTe, в котором значение x плавно уменьшается от значения, находящегося в пределах (хД+0,1)÷1, до значения xД, детекторный слой, изготовленный из Hg1-xCdxTe, где x=xД=0,2-0,3, а также последовательно соединенные верхний варизонный слой, изготовленный из Hg1-xCdxTe, в котором значение x плавно увеличивается от значения xД до значения, находящегося в пределах (xД+0,1)÷1, изолирующий слой, изготовленный из CdTe, диэлектрический слой, изготовленный из SiO2, диэлектрический слой, изготовленный из Si3N4, и верхний, прозрачный для инфракрасного излучения проводящий слой, в детекторный слой дополнительно введены чередующиеся барьерные слои и слои квантовых ям, изготовленные из Hg1-xCdxTe, минимальное количество которых равно трем, с возможным добавлением числа пар чередующихся слоев от 1 до 100, при этом на границах между слоем квантовых ям и барьерным слоем значения x ступенчато изменяются в пределах xБ=0,5-1,0 и xЯ=0-0,15 при толщине каждого из барьерных слоев 20-100 нм и толщине каждого из слоев квантовых ям 5-20 нм. Также предложен способе изготовления предлагаемой структуры. Изобретение обеспечивает возможность расширения диапазона рабочих частот фоточувствительной структуры и расширения области ее применения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в системах лазерной локации, обнаружения лазерного излучения, ИК-спектрометрии, многоспектральных ВОЛС, а также нового поколения систем ночного видения. Согласно изобретению изготовление многоэлементного фотоприемника на основе эпитаксиальных p-i-n-структур InGaAs/InP на поверхность р+-In 0,53 Ga 0,47 As осуществляют путем нанесения фотолитографическим способом маски фоторезиста, ионного травления до подложки n+-InР и финишным химическим травлением, которым формируют множество одинаковых несвязанных p-i-n-областей на проводящем основании, изолированных друг от друга промежутком, ширина которого составляет 1 мкм. При этом потеря светового потока в матрице с шагом 15 мкм составит 6,5%, что в четыре раза меньше, чем при жидкостном способе формирования отдельных p-i-n-диодов. Глубина травления меза-структуры задается временем и скоростью травления ионами аргона с энергией 1 кэВ и плотностью тока 0,2 мА/см2 до подложки n+-InР через маску фоторезиста, что позволяет останавливать процесс травления на требуемой глубине, разделяя элементы матрицы по обедненному носителями n-слою, и, таким образом, устраняет фотоэлектрическую взаимосвязь между отдельными элементами. Таким образом, изобретение обеспечивает создание технологии изготовления матриц фоточувствительных элементов с минимальными потерями светового потока, без фотоэлектрической взаимосвязи и высоким быстродействием. 1 ил.

Изобретение относится к технологии фотодиодов на основе эпитаксиальных p-i-n структур GaN/AlGaN, преобразующих излучение ультрафиолетовой области спектра. Согласно изобретению предложен способ изготовления многоэлементного фотоприемника на основе эпитаксиальных p-i-n структур GaN/AlxGa1-xN. Изготовление осуществляют по меза-технологии ионным травлением до слоя n+ -AlGaN, затем поверхность меза p-i-n диодов подвергается тепловой обработке при температуре 450-550°C продолжительностью 90-200 сек для «залечивания» радиационных и стехиометрических дефектов, образовавшихся на периметре p-i-n диодов под действием ионного пучка или иных нарушений поверхности, возникших на технологических операциях изготовления меза-структуры. Изобретение обеспечивает уменьшение темновых токов многоэлементного фотоприемника. 2 ил.
Изобретение относится к технологии изготовления кремниевых p-i-n фотодиодов (ФД), чувствительных к излучению с длинами волн 0,9-1,06 мкм. Согласно изобретению в способе изготовления кремниевых p-i-n фотодиодов для снижения концентрации электрически активных центров, создаваемых загрязняющими примесями с низкими значениями коэффициентов диффузии, процесс термического окисления проводят при температуре не выше 950°C и последующие процессы диффузии (диффузия фосфора для создания n+-областей, геттерирование диффузионным n+-слоем, диффузия бора для создания p+-области) проводят при температурах, не превышающих указанную. В этом случае из-за резкого уменьшения коэффициентов диффузии примесей с понижением температуры процессов (экспоненциальная зависимость от температуры) в объем кремния проникают в основном примеси с высокими коэффициентами диффузии, которые затем эффективно удаляются с помощью процессов геттерирования. Благодаря этому снижается концентрация генерационно-рекомбинационных центров в i-области фотодиода, что приводит к снижению темнового тока ФД (не менее, чем на порядок) и увеличению процента выхода годных приборов.

Изобретение относится к технологии сборки гибридных матричных фотоприемных устройств методом перевернутого монтажа. Согласно изобретению способ гибридизации кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов фотоприемных устройств включает сдавливание индиевых микроконтактов, расположенных на стыкуемых кристаллах, при этом микроконтакты выполняют в форме вытянутых прямоугольников с размерами сторон менее зазоров между микроконтактами, как по вертикали, так и по горизонтали, причем микроконтакты на кристаллах БИС и матрицы фоточувствительных элементов расположены под углом по отношению к друг другу. Изобретение обеспечивает возможность повышения надежности стыковки кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ), исключая возможность закорачивания соседних микроконтактов. 5 ил.
Изобретение относится к технологии изготовления кремниевых p-i-n фотодиодов (ФД), чувствительных к излучению с длинами волн 0,9-1,06 мкм. Они предназначены для использования в различной электронно-оптической аппаратуре, в которой требуется регистрация коротких импульсов лазерного излучения (10-40 нс). Технический результат изобретения - снижение уровня темнового тока фоточувствительных площадок и охранного кольца, снижение значений коэффициентов взаимосвязи между фоточувствительными площадками многоэлементных ФД и увеличение процента выхода годных приборов, достигается тем, что после проведения высокотемпературных термодиффузионных процессов для создания структуры ФД: - термического окисления; - диффузии фосфора для создания областей n+-типа проводимости (фоточувствительных площадок и охранного кольца); - диффузии фосфора в тыльную поверхность пластины для генерирования загрязняющих примесей; - диффузии бора в тыльную поверхность пластины после стравливания геттерирующего n+-слоя для создания слоя p+-типа проводимости, перед операцией создания омических контактов проводят стравливание диэлектрической пленки с поверхности кремния и травление кремния на глубину менее одного микрона с последующим осаждением пленки двуокиси кремния одним из низкотемпературных методов при температуре, не превышающей 800°С. Затем производят формирование омических контактов известными методами.

Предлагаемое изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности, к способам изготовления планарных pin-фотодиодов большой площади на основе высокоомного кремния p-типа проводимости. Способ включает подготовку пластины исходных p-кремния или кремниевой эпитаксиальной структуры p+-p-типа, формирование маски для имплантации ионов P+ в рабочую область и охранное кольцо, двухстадийную имплантацию ионов P+ с энергией и дозой соответственно (30÷40) кэВ и (3÷4)·1015 см-2 на первой и (70÷100) кэВ и (8÷10)·1015 см-2 на второй стадии для формирования n+-p переходов рабочей области и охранного кольца, имплантацию ионов B F + 2 с энергией (60÷100) кэВ и дозой (2÷3)·10 см-2 с обратной стороны пластины, двухстадийный постимплантационный отжиг при продолжительности и температуре соответственно не менее 1 часа и (570÷600)°C на первой и не менее 5 часов и (890÷900)°C на второй стадии, защиту и просветление поверхности рабочей области и защиту периферии охранного кольца нанесением пленки SiO2, причем отжиг, начальное снижение температуры после отжига до 300°C и нанесение пленки SiO2 при температурах выше 300°C производят в условиях отсутствия кислорода, а имплантацию ионов P+ и B F + 2 проводят одну за другой в любой последовательности. Оптимально подобранные дозы имплантации, режимы и условия постимплантационного отжига и условия нанесения защитного и просветляющего покрытия обеспечивают повышение токовой чувствительности pin-фотодиодов при высоких фоновых засветках с сохранением низкого уровня темновых токов при снижении сложности, трудоемкости и энергозатрат изготовления. 1 з.п. ф-лы,1 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-07-20 2014-07-20T17:29:18
Наверх