CN102496632B - 基于键合基片的超薄硅pin高能粒子探测器及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于键合基片的超薄硅PIN高能粒子探测器及其制备方法。该探测器包括键合在一起的器件层硅片和支撑层硅片，以及二者之间的二氧化硅层，其中：所述器件层硅片的正面有掺杂形成的P⁺区，所述P⁺区之外的硅表面覆盖有二氧化硅层，所述P⁺区上面覆盖有薄金属层，该薄金属层边缘具有场板结构；所述支撑层硅片在对应于器件层硅片P⁺区的位置开有窗口形成空腔结构，暴露出器件层硅片的背面，该空腔结构为下宽上窄的倒扣桶状；所述器件层硅片暴露的背面区域为掺杂形成的N⁺区；所述N⁺区表面覆盖有厚金属层。本发明的超薄探测器可测量粒子能量及鉴别粒子种类，应用于核物理探测等领域中。

Description

基于键合基片的超薄硅PIN高能粒子探测器及制备方法

技术领域

本发明涉及超薄硅PIN高能粒子探测器，特别涉及一种基于键合基片的超薄硅PIN高能粒子探测器及其制备方法，可应用于核辐射探测应用的ΔE-E望远镜中第一层ΔE超薄探测器。

背景技术

硅PIN探测器通过探测辐射粒子射入探测器产生的瞬间脉冲电流信号来测量粒子能量和鉴别粒子种类。硅PIN探测器具有结构简单、灵敏度高、线性响应好、时间响应快、动态范围大、抗辐照性能强、真空性能稳定等特点，在脉冲辐射场的测量与诊断等核物理研究中有重要应用价值。

超薄硅PIN高能粒子探测器在核辐射探测中有重要应用，典型的应用是ΔE-E望远镜中第一层ΔE探测器。ΔE-E望远镜由一个薄探测器和一个厚探测器组成，它通过检测粒子在第一层ΔE探测器和第二层E探测器中各自损失的能量来鉴别粒子种类和测量粒子能量。ΔE-E望远镜探测低能量的粒子时需要ΔE探测器足够薄以便粒子穿过ΔE探测器到达E探测器，所以需要制备厚度足够薄的探测器以用于ΔE-E望远镜中探测鉴别各种能量的粒子。

制造超薄探测器最直接的办法是研磨硅片减薄至所需厚度，但由于这样的薄片在制造过程中极容易碎，导致无法正常制造出超薄探测器。为了增强超薄探测器的机械性能，现在主流做法是通过挖孔减薄的方式得到具有支撑结构的超薄探测器，减薄的方法有干法刻蚀和用TMAH(四甲基氢氧化铵)腐蚀硅基片两种。干法刻蚀的侧面和底面成90°夹角，机械性能差，易导致碎片，并且干法刻蚀也容易造成表面损伤，降低探测器的性能。所以一般选用TMAH腐蚀硅基片至一定厚度得到超薄探测器。

然而用TMAH腐蚀硅基片减薄也会带来很多问题。首先，这种方法通过控制腐蚀时间和相应腐蚀条件下的腐蚀速率来得到我们所需厚度的探测器，但腐蚀速率受多种因素影响，无法得到一个完全确定不变的腐蚀速率，这就导致探测器厚度不可控，不均匀，不具有可重复性，这对于生产应用是个致命的问题，因为，对于ΔE超薄探测器应用来说，粒子的鉴别直接与ΔE探测器厚度相关，厚度的不一致意味着就必须为每一个探测器配备相应的处理系统，无法批量使用。其次，湿法腐蚀不可避免的会增加探测器表面的粗糙性，导致漏电流增大，进而影响探测器分辨率，尽管这可以通过减慢腐蚀速率来得到一个粗糙性相对较好的腐蚀表面来控制漏电流提高探测器分辨率，但这无法从根本上消除这一缺陷，而且这同时增加了腐蚀的时间，对生产应用不利。上述问题使得我们无法大批量的生产厚度确定且具有相同厚度的高性能探测器。另外，对于超薄探测器的制备，所需的工艺步骤越少越能保证成品率，因此我们有必要开发出一套更加简易的超薄探测器的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足之处，提供一种厚度可精确控制且表面粗糙度可控的高性能超薄探测器及一套更加简易的超薄探测器制备方法，使得经此方法制备的超薄探测器具有成品率高、机械性能好、探测厚度确定、漏电流小等优点。这种超薄硅PIN高能粒子探测器可应用于核辐射探测中的ΔE-E望远镜以鉴别粒子种类以及测量粒子能量。

本发明的目的可通过下述技术方案来实现：

一种超薄硅PIN高能粒子探测器，包括键合在一起的器件层硅片和支撑层硅片，以及二者之间的二氧化硅层，其中：所述器件层硅片的正面有掺杂形成的P⁺区，所述P⁺区之外的硅表面覆盖有二氧化硅层，所述P⁺区上面覆盖有薄金属层，该薄金属层边缘具有场板结构；所述支撑层硅片在对应于器件层硅片P⁺区的位置开有窗口形成空腔结构，暴露出器件层硅片的背面，该空腔结构为下宽上窄的倒扣桶状；所述器件层硅片暴露的背面区域为掺杂形成的N⁺区；所述N⁺区表面覆盖有厚金属层。

上述超薄硅PIN高能粒子探测器是在键合基片上形成的，所述器件层硅片优选为(111)晶向的N型硅，电阻率大于1000欧姆·厘米，厚度在100μm以下；所述支撑层硅片优选为(100)晶向的N型硅，电阻率小于10欧姆·厘米，厚度在300μm到600μm范围内。

器件层硅片正面有掺杂形成的P⁺区，所述P⁺区之外的硅表面覆盖有二氧化硅层，所述P⁺区上面覆盖有薄金属层，该薄金属层具有场板结构，薄金属层与硅的接触面积优选小于P⁺区。所述薄金属层的厚度在800埃到1200埃范围内，其材料优选为铝。

所述支撑层硅片通过各向异性腐蚀液从背面开窗口腐蚀形成空腔结构，这样的腐蚀液如TMAH和KOH。所述空腔横截面优选为八边形或圆形，呈下宽上窄的倒扣桶状，对于(100)晶向的硅片各向异性湿法腐蚀形成的空腔侧壁与底面的夹角为54.74°。

所述的支撑层硅片以及所述的器件层硅片和支撑层硅片之间的二氧化硅层开有窗口，该窗口正对器件层硅片正面的P⁺区，在器件层硅片背面掺杂形成N⁺区，该N⁺区面积优选大于P⁺区。在N⁺区表面覆盖有厚金属层。该厚金属层的厚度在0.8μm到1.4μm范围内，其材料优选为铝。为便于对探测器进行电连接，可以在整个探测器背面覆盖所述厚金属层。

上述基于键合基片的超薄硅PIN高能粒子探测器可以通过下述方法制备：

1)将一表面长有二氧化硅层的硅片和一表面为裸露硅层的硅片键合在一起，其中所述二氧化硅层夹在两硅片之间，制得键合基片，两硅片分别作为正面的器件层硅片和背面的支撑层硅片，研磨减薄器件层硅片至所需厚度；

2)在键合基片上下表面热生长二氧化硅层，再双面淀积氮化硅层；

3)在键合基片背面的氮化硅层上光刻背面探测窗口图形，去除窗口内的氮化硅层和二氧化硅层，暴露出支撑层硅片的背表面；

4)各向异性湿法腐蚀背面探测窗口裸露的支撑层硅，暴露出器件层硅片和支撑层硅片之间的二氧化硅层；

5)去除键合基片上下表面的氮化硅层和二氧化硅层，以及背面探测窗口内的二氧化硅；

6)在键合基片表面热生长二氧化硅层；

7)在键合基片的背面进行离子注入，在背面探测窗口内的器件层硅片背面区域形成N⁺区；

8)在键合基片正面的二氧化硅层上光刻正面探测窗口图形，该正面探测窗口与背面探测窗口的中心位置相对，且正面探测窗口小于背面探测窗口；以光刻胶作为掩膜进行离子注入，形成P⁺区，然后去光刻胶，退火；

9)在键合基片正面的二氧化硅层上光刻金属/硅接触窗口图形，该金属/硅接触窗口图形与正面探测窗口的中心位置相对；去除正面金属/硅接触窗口内的二氧化硅以及背面的二氧化硅；

10)在键合基片正面溅射一薄层金属，然后光刻和刻蚀形成覆盖P⁺区并具有场板结构的薄金属层；

11)在键合基片背面溅射厚金属层；

12)合金处理，使金属和硅形成欧姆接触。

本发明的超薄探测器用键合基片来制备。在上述步骤1)对两片不同晶向、不同电阻率的硅片采用高温键合(1100℃)的方法制备成硅基片，两片硅片分别作器件层和支撑层用。键合前，器件层硅片优选(111)晶向的N型硅，电阻率大于1000欧姆·厘米，厚度在300μm至600μm范围内，表面长有1000埃到10000埃的二氧化硅。支撑层硅片优选(100)晶向的N型硅，电阻率小于10欧姆·厘米，厚度在300μm到600μm范围内，表面为裸露的硅层。在高温下键合上述器件层硅片和支撑层硅片，然后通过研磨减薄器件层硅片至所需厚度，厚度在100μm以下。

步骤2)在对键合形成的硅基片作常规清洗之后，在硅基片的表面生长一层二氧化硅层，厚度优选为3000埃到8000埃；接着再常规清洗后，LPCVD双面淀积一层氮化硅，厚度优选为800埃到2000埃。

步骤3)在背面氮化硅层上光刻背面探测窗口图形，先干法刻蚀图形窗口内的厚度在800埃到2000埃范围内的氮化硅层，再用氢氟酸缓冲溶液腐蚀图形窗口内厚度在3000埃到8000埃的范围内的二氧化硅层，暴露出支撑层硅的表面。其中背面探测窗口图形优选为圆形或八边形。

步骤4)腐蚀背面图形窗口内裸露出的支撑层硅，所用各向异性腐蚀液例如TMAH和KOH，本发明优选采用TMAH腐蚀液湿法腐蚀支撑层硅，腐蚀至暴露出二氧化硅层。本发明优选厚度在3000埃到8000埃的二氧化硅层和厚度在800埃到2000埃的氮化硅两层腐蚀钝化层来保护背面窗口图形以外的区域。TMAH腐蚀硅的条件是：腐蚀液浓度优选为10wt％到25wt％的TMAH，腐蚀温度优选为80℃到95℃，采用水浴加热方式。

步骤5)用RIE刻蚀硅片上下表面厚度在800埃到2000埃范围内的氮化硅，再用缓冲氢氟酸腐蚀硅片表面以及背面空腔内的腐蚀阻挡用二氧化硅层。

步骤6)常规清洗后在硅基片的表面生长一层二氧化硅层，厚度优选为800埃到1200埃。

步骤7)优选在硅基片背面进行磷离子注入，形成N⁺区，离子注入剂量优选为1e15/cm²到1e16/cm²，注入能量优选为80Kev到120Kev。

步骤8)在硅基片正面光刻探测窗口图形，该正面探测窗口图形优选为圆形，正面探测窗口与背面探测窗口的中心位置相对，且正面探测窗口小于背面探测窗口，使得步骤8)形成的P⁺区面积小于步骤7)形成的N⁺区。优选在正面进行硼离子注入，形成P⁺区，采用耐高温光刻胶作注入掩膜，离子注入剂量优选为1e14/cm²到1e16/cm²，注入能量优选为30Kev到50Kev。离子注入后去除光刻胶，然后快速退火，退火温度优选为850℃到1050℃，退火时间优选为30s到60s。

步骤9)在硅基片正面二氧化硅层光刻金属/硅接触窗口图形；其中金属/硅接触窗口图形优选为小于P⁺区注入窗口(即正面探测窗口)图形；然后腐蚀正面、背面以及空腔内的二氧化硅。

步骤10)常规清洗，漂除自然氧化层，在硅基片正面溅射一薄层金属(优选为铝)，厚度优选为800埃到1200埃；光刻、腐蚀正面金属，得到正面金属层图形。

步骤11)在基片背面溅射一厚层金属(优选为铝)，厚度优选为0.8μm到1.4μm。

步骤12)合金在氮气、氢气的气氛下进行，合金温度在400℃到500℃范围内，合金时间在30分钟到60分钟之间。

上述工艺流程中，以下几个工艺步骤尤为关键：

1.初始硅片决定了探测器的厚度、上下表面的平整性以及机械性能，并且也影响到后续的关键工艺-腐蚀工艺以及探测器的漏电流大小，所以键合基片的制备对探测器的各项性能都有着直接的影响。本发明优选采用表面氧化有二氧化硅的高阻(111)晶向N型器件层硅片和低阻(100)晶向N型支撑层硅片进行高温键合得到初始硅基片。高阻(111)晶向的器件硅层有利于降低漏电流并且进行探测粒子时可得到较大的探测信号，是辐射探测器常用的硅片晶向，而低阻(100)晶向的支撑层则有利于背面TMAH腐蚀工艺的完成，并且采用低阻硅可以降低制造成本。

2.各向异性湿法腐蚀支撑层硅工艺是本发明超薄探测器制造工艺的关键工艺。本发明优选TMAH腐蚀液，TMAH湿法腐蚀硅是各向异性腐蚀，对于(100)晶向的硅片，腐蚀后底面(100)面与侧壁(111)面成54.74°夹角，而不是干法刻蚀后的90°直角，因此用TMAH湿法腐蚀(100)晶向支撑层硅比用干法刻蚀具有更好的机械性能。对于本发明中的键合硅基片，其表面平整性不受TMAH湿法腐蚀的影响，只与初始硅片器件层平整性相关，所以可以使用更低浓度的TMAH腐蚀液、采用更高腐蚀温度来提高腐蚀速率，减短TMAH腐蚀工艺时间。同时考虑到腐蚀过程中腐蚀液的稀释性以及在腐蚀过程中可能形成的金字塔形状导致难以继续腐蚀，本发明经多次试验证实，在腐蚀液浓度5wt％到25wt％，腐蚀温度为80℃到95℃时，尤其是腐蚀液浓度20wt％，温度为90℃时，可以在保证腐蚀工艺完成的基础上缩短腐蚀工艺时间。

和现有技术相比，本发明的探测器在保持机械性能优异的基础上还具有下列有益效果：

1.本发明的键合硅基片超薄PIN高能粒子探测器具有厚度薄、面积大、机械性能好、探测器厚度确定的优点，应用此种结构可大批量生产同样厚度的超薄探测器，并且探测器厚度可控。而且本发明从根本上消除了TMAH湿法腐蚀或干法腐蚀硅带来的探测器表面的不平整性，这对于降低探测器漏电流具有重要作用。

2.本发明采用两片不同晶向、不同电阻率的硅片进行高温键合制得硅基片，用于制造超薄探测器。这种新型的特殊结构硅基片用于制造超薄探测器可带来以下有益效果：高阻(111)晶向的器件层硅片的应用有利于降低漏电流且进行粒子探测时可得到较大的探测信号；低阻(100)晶向的支撑层硅片适用于TMAH溶液中进行腐蚀，有利于腐蚀工艺的完成，并且采用低阻硅可以降低制造成本。

3.本发明的超薄探测器的制备方法中采用了耐高温光刻胶作正面P⁺区的离子注入掩膜，只需一次光刻就可得到正面薄铝图形，形成正面薄窗结构，薄窗结构可减小探测器死层厚度，提高探测器分辨率，工艺技术简单，对于超薄探测器的制备来说，不仅仅可以降低成本，而且也提高了超薄探测器的成品率。

附图说明

图1为本发明键合技术制备的超薄硅PIN高能粒子探测器的结构示意图。

图2(a)到图2(1)为本发明实施例超薄探测器具体制备方法流程结构示意图。

其中：

1-器件层硅片                2-支撑层硅片       3-腐蚀阻挡用二氧化硅层

4，4’-热生长二氧化硅层     5-氮化硅层         6-N⁺区

7-P⁺区                      8-场板             9-正面薄铝层

10-背面厚铝层               11-背面探测窗口    12-正面探测窗口

具体实施方式

以下结合附图所示的最佳实例对本发明的键合基片超薄硅PIN高能粒子探测器及其制备方法作进一步详述。

如图1所示，基于键合基片的超薄硅PIN高能粒子探测器结构包括：器件层硅片1和支撑层硅片2组成的键合硅基片，其中器件层硅片1为(111)晶向的N型硅，电阻率大于4000欧姆·厘米，厚度为100μm；支撑层硅片2为(100)晶向的N型硅，电阻率为2-4欧姆·厘米，厚度为400μm。

器件层硅片1正面有硼掺杂形成的P⁺区7，以形成PN结，其上有薄铝层9覆盖，薄铝层9具有场板结构8，以提高击穿电压；正面探测窗口以外区域用二氧化硅层4’作钝化层。

基片背面探测窗口11为一个带有空腔结构的探测窗口，此空腔结构通过TMAH湿法腐蚀形成，其侧面与底面夹角为54.74°；空腔内在器件层硅片1背面有磷掺杂形成的N⁺区6，以形成欧姆接触；基片背面用厚铝层10全部覆盖。

上述基于键合基片的超薄硅PIN高能粒子探测器的具体制备方法包括下述步骤：

a.制备超薄探测器用键合硅基片：(111)晶向的高阻硅作器件层硅片1和(100)晶向的低阻硅作支撑层硅片2。器件层硅片1为N型，电阻率大于4000欧姆厘米，厚度为300μm，表面长有5000埃的二氧化硅用作腐蚀阻挡层3；支撑层硅片2为N型，电阻率为2-4欧姆厘米，厚度为400μm。将两硅片1100℃高温键合成硅基片，然后研磨减薄键合的硅片器件层硅至所需厚度100μm，如图2(a)所示。

b.备片后，对基片进行常规清洗，清洗后在硅基片上下表面热生长一层高质量的二氧化硅层4，厚度为5000埃；然后常规清洗，LPCVD淀积一厚度为1000埃的氮化硅层5。

此步骤的二氧化硅层4和氮化硅层5作为腐蚀保护层双重保护腐蚀区域外的硅不受TMAH腐蚀液的腐蚀。该步骤之后的结构如图2(b)所示。

c.光刻背面探测窗口图形，然后用RIE刻蚀背面探测窗口图形下的氮化硅层5，接着用缓冲氢氟酸腐蚀背面探测窗口图形下的二氧化硅层4，使得支撑层硅片2裸露；背面探测窗口图形直径为12mm。该步骤之后的结构如图2(c)所示。

d.用TMAH腐蚀液湿法腐蚀背面探测窗口下的支撑层硅，直至裸露腐蚀阻挡用二氧化硅层3。腐蚀条件为TMAH腐蚀液浓度为20wt％，腐蚀温度为90℃，采用水浴加热的方式。腐蚀后的侧壁与腐蚀底面成54.74°夹角。该步骤之后的结构如图2(d)所示。

e.RIE刻蚀硅片上下表面的氮化硅层5，该步骤之后的结构如图2(e)所示；接着用缓冲氢氟酸腐蚀背面探测窗口11裸露出的腐蚀阻挡用二氧化硅层3和硅片正背面的二氧化硅层4。该步骤之后的结构如图2(f)所示。

f.热生长二氧化硅薄层4’，厚度为800埃。该步骤之后的结构如图2(g)所示。

g.在背面探测窗口11进行磷离子注入形成N⁺区6，离子注入剂量为1e16/cm²，注入能量为100Kev。该步骤之后的结构如图2(h)所示。

h.光刻正面探测窗口图形，然后用耐高温光刻胶作注入掩膜进行硼离子注入形成P⁺注入区7，离子注入剂量为1e15/cm²，注入能量为40Kev。之后对硅片进行950℃，40秒的快速退火。该步骤之后的结构如图2(i)所示。

i.在正面二氧化硅层光刻铝/硅接触窗口图形，用氢氟酸缓冲溶液腐蚀正面和背面的二氧化硅层4’。该步骤之后的结构如图2(j)所示。

j.漂自然氧化层，正面溅射一厚度为1000埃的薄铝层，形成正面薄铝层9。然后光刻正面薄铝图形，之后用磷酸腐蚀出具有场板结构8的正面铝层图形。该步骤之后的结构如图2(k)所示。

k.在背面溅射一厚度为1μm的厚铝层覆盖背面，形成背面厚铝层10。该步骤之后的结构如图2(1)所示。

l.进行430℃，30分钟的铝合金，以形成良好的欧姆接触。

Claims (10)

1.一种超薄硅PIN高能粒子探测器，包括键合在一起的器件层硅片和支撑层硅片，以及二者之间的二氧化硅层，器件层硅片用于键合的表面为器件层硅片的背面，其中：所述器件层硅片的正面有掺杂形成的P⁺区，在所述器件层硅片的正面除P⁺区之外的硅表面覆盖有二氧化硅层，所述P⁺区上面覆盖有薄金属层，该薄金属层边缘具有场板结构；所述支撑层硅片在对应于器件层硅片P⁺区的位置开有窗口形成空腔结构，暴露出器件层硅片的背面，该空腔的深处窄而浅处宽从而呈桶状；所述器件层硅片暴露的背面区域为掺杂形成的N⁺区；所述N⁺区表面覆盖有厚金属层。

2.如权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述器件层硅片为(111)晶向的N型硅，电阻率大于1000欧姆·厘米，厚度在100μm以下；所述支撑层硅片为(100)晶向的N型硅，电阻率小于10欧姆·厘米，厚度在300μm到600μm范围内。

3.如权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述薄金属层与硅的接触面积小于P⁺区，而P⁺区面积又小于N⁺区。

4.如权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述薄金属层的厚度在800埃到1200埃范围内，所述厚金属层的厚度在0.8μm到1.4μm范围内。

5.如权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述支撑层硅片的空腔横截面为八边形或圆形，空腔侧壁与底面的夹角为54.74°。

6.权利要求1所述超薄硅PIN高能粒子探测器的制备方法，包括以下步骤：

1)将一表面长有二氧化硅层的硅片作为正面的器件层，将一表面为裸露硅层的硅片作为背面的支撑层硅片，将两硅片键合在一起，其中所述二氧化硅层夹在两硅片之间，制得键合基片，研磨减薄器件层硅片至所需厚度；

2)在键合基片上下表面热生长二氧化硅层，再双面淀积氮化硅层；

3)在键合基片背面的氮化硅层上光刻背面探测窗口图形，去除窗口内的氮化硅层和二氧化硅层，暴露出支撑层硅片的背表面；

4)各向异性湿法腐蚀背面探测窗口裸露的支撑层硅，暴露出器件层硅片和支撑层硅片之间的二氧化硅层；

5)去除键合基片上下表面的氮化硅层和二氧化硅层，以及背面探测窗口内的二氧化硅；

6)在键合基片表面热生长二氧化硅层；

7)在键合基片的背面进行离子注入，在背面探测窗口内的器件层硅片背面区域形成N⁺区；

8)在键合基片正面的二氧化硅层上光刻正面探测窗口图形，该正面探测窗口与背面探测窗口的中心位置相对，且正面探测窗口小于背面探测窗口；以光刻胶作为掩膜进行离子注入，形成P⁺区，然后去光刻胶，退火；

9)在键合基片正面的二氧化硅层上光刻金属/硅接触窗口图形，该金属/硅接触窗口图形与正面探测窗口的中心位置相对；去除正面金属/硅接触窗口内的二氧化硅以及背面的二氧化硅；

10)在键合基片正面溅射一薄层金属，然后光刻和刻蚀形成覆盖P⁺区并具有场板结构的薄金属层；

11)在键合基片背面溅射厚金属层；

12)合金处理，使金属和硅形成欧姆接触。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中作为器件层的硅片为(111)晶向的N型硅，电阻率大于1000欧姆·厘米；作为支撑层的硅片为(100)晶向的N型硅，电阻率小于10欧姆·厘米，厚度在300μm到600μm范围内；两硅片键合后通过研磨将器件层硅片减薄至100μm以下。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2）在所述基片表面生长的二氧化硅层的厚度为3000埃～8000埃，在该二氧化硅层上淀积的氮化硅层的厚度为800埃～2000埃；步骤3）光刻背面探测窗口图形，图形形状为圆形或八边形，然后先干法刻蚀图形窗口内的氮化硅层，再用氢氟酸缓冲溶液腐蚀图形窗口内的二氧化硅层，暴露出支撑层硅的表面；步骤4）用四甲基氢氧化铵腐蚀背面探测窗口裸露的支撑层硅，四甲基氢氧化铵腐蚀液的浓度为10wt%到25wt%，腐蚀温度为80℃到95℃。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤7）在硅基片背面进行磷离子注入，形成N⁺区；步骤8）在硅基片正面光刻探测窗口图形，该正面探测窗口图形为圆形，以光刻胶为掩膜进行硼离子注入，形成P⁺区。

10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤8)形成的P⁺区面积小于步骤7)形成的N⁺区，步骤9）中所述金属/硅接触窗口图形小于正面探测窗口。

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