CN111916469B - 一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法 - Google Patents
一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111916469B CN111916469B CN202010895867.3A CN202010895867A CN111916469B CN 111916469 B CN111916469 B CN 111916469B CN 202010895867 A CN202010895867 A CN 202010895867A CN 111916469 B CN111916469 B CN 111916469B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ingaas
- focal plane
- infrared focal
- plane detector
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 69
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14649—Infrared imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
本发明涉及双色InGaAs红外焦平面探测器，具体是一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法。本发明解决了现有双色InGaAs红外焦平面探测器的像素区域容易残留N型InP金属接触层的问题。一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.将InGaAs光电二极管阵列和读出电路进行倒装互联；b.先对InGaAs光电二极管阵列的InP衬底进行减薄，再采用湿法去除剩余的InP衬底；c.去除InGaAs刻蚀停止层；d.涂覆正光刻胶层；e.刻蚀形成上下贯通的第一窗口；f.湿法刻蚀形成上下贯通的第二窗口；g.去除剩余的正光刻胶层；h.沉积增透膜。本发明适用于双色InGaAs红外焦平面探测器的制备。
Description
技术领域
本发明涉及双色InGaAs红外焦平面探测器，具体是一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法。
背景技术
双色InGaAs红外焦平面探测器因其在非制冷情况下具有较高的探测率、低功耗和成本，并且具有低暗电流和良好的抗辐射特性，而被广泛应用于航空安全、生物医学、伪装识别、红外夜视等领域。在现有技术条件下，双色InGaAs红外焦平面探测器因其制备方法所限，其像素区域容易残留N型InP金属接触层。在实际应用中，残留的N型InP金属接触层会吸收部分可见光，导致In0.53Ga0.47As吸收层对可见光的吸收率下降，由此导致双色InGaAs红外焦平面探测器的可见光吸收性能较差。基于此，有必要发明一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法，以解决现有双色InGaAs红外焦平面探测器的像素区域容易残留N型InP金属接触层的问题。
发明内容
本发明为了解决现有双色InGaAs红外焦平面探测器的像素区域容易残留N型InP金属接触层的问题，提供了一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法，该方法是采用如下步骤实现的：
a.选取InGaAs光电二极管阵列和读出电路，并将InGaAs光电二极管阵列和读出电路进行倒装互联；
b.先对InGaAs光电二极管阵列的InP衬底进行减薄，再采用湿法去除剩余的InP衬底，由此使得InGaAs光电二极管阵列的InGaAs刻蚀停止层暴露出来；
c.采用湿法去除InGaAs刻蚀停止层，由此使得InGaAs光电二极管阵列的N型InP金属接触层暴露出来；
d.在N型InP金属接触层上涂覆正光刻胶层；
e.在正光刻胶层上刻蚀形成上下贯通的第一窗口，由此使得像素区域的N型InP金属接触层暴露出来；
f.通过第一窗口在像素区域的N型InP金属接触层上湿法刻蚀形成上下贯通的第二窗口，由此使得像素区域的In0.53Ga0.47As吸收层暴露出来；
g.去除剩余的正光刻胶层，由此使得剩余的N型InP金属接触层暴露出来；
h.在像素区域的In0.53Ga0.47As吸收层和剩余的N型InP金属接触层上沉积增透膜，由此制得双色InGaAs红外焦平面探测器。
所述InGaAs光电二极管阵列为现有公知结构，其包括InP衬底、InGaAs刻蚀停止层、N型InP金属接触层、In0.53Ga0.47As吸收层、N型InP层、氮化硅层、连接金属层、P型金属层、铟柱、N型金属层。
本发明所述的一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法基于全新的工艺原理，实现了双色InGaAs红外焦平面探测器的制备。与现有双色InGaAs红外焦平面探测器相比，采用本发明制得的双色InGaAs红外焦平面探测器的像素区域不会残留N型InP金属接触层，由此显著提高了In0.53Ga0.47As吸收层对可见光的吸收率，从而显著提高了双色InGaAs红外焦平面探测器的可见光吸收性能。
本发明有效解决了现有双色InGaAs红外焦平面探测器的像素区域容易残留N型InP金属接触层的问题，适用于双色InGaAs红外焦平面探测器的制备。
附图说明
图1是本发明中步骤a的示意图。
图2是本发明中步骤b的示意图。
图3是本发明中步骤c的示意图。
图4是本发明中步骤d的示意图。
图5是本发明中步骤e的示意图。
图6是本发明中步骤f的示意图。
图7是本发明中步骤g的示意图。
图8是本发明中步骤h的示意图。
图中：101-InGaAs光电二极管阵列的InP衬底，102-InGaAs光电二极管阵列的InGaAs刻蚀停止层，103-InGaAs光电二极管阵列的N型InP金属接触层，104-InGaAs光电二极管阵列的In0.53Ga0.47As吸收层，105-InGaAs光电二极管阵列的N型InP层，106-InGaAs光电二极管阵列的氮化硅层，107-InGaAs光电二极管阵列的连接金属层，108-InGaAs光电二极管阵列的P型金属层，109-InGaAs光电二极管阵列的铟柱，110-InGaAs光电二极管阵列的N型金属层，2-读出电路， 3-正光刻胶层，4-增透膜。
具体实施方式
一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法，该方法是采用如下步骤实现的：
a.选取InGaAs光电二极管阵列和读出电路2，并将InGaAs光电二极管阵列和读出电路2进行倒装互联；
b.先对InGaAs光电二极管阵列的InP衬底101进行减薄，再采用湿法去除剩余的InP衬底101，由此使得InGaAs光电二极管阵列的InGaAs刻蚀停止层102暴露出来；
c.采用湿法去除InGaAs刻蚀停止层102，由此使得InGaAs光电二极管阵列的N型InP金属接触层103暴露出来；
d.在N型InP金属接触层103上涂覆正光刻胶层3；
e.在正光刻胶层3上刻蚀形成上下贯通的第一窗口，由此使得像素区域的N型InP金属接触层103暴露出来；
f.通过第一窗口在像素区域的N型InP金属接触层103上湿法刻蚀形成上下贯通的第二窗口，由此使得像素区域的In0.53Ga0.47As吸收层104暴露出来；
g.去除剩余的正光刻胶层3，由此使得剩余的N型InP金属接触层103暴露出来；
h.在像素区域的In0.53Ga0.47As吸收层104和剩余的N型InP金属接触层103上沉积增透膜4，由此制得双色InGaAs红外焦平面探测器。
所述步骤h中，增透膜4为钝化增透膜。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：
a.选取InGaAs光电二极管阵列和读出电路（2），并将InGaAs光电二极管阵列和读出电路（2）进行倒装互联；
b.先对InGaAs光电二极管阵列的InP衬底（101）进行减薄，再采用湿法去除剩余的InP衬底（101），由此使得InGaAs光电二极管阵列的InGaAs刻蚀停止层（102）暴露出来；
c.采用湿法去除InGaAs刻蚀停止层（102），由此使得InGaAs光电二极管阵列的N型InP金属接触层（103）暴露出来；
d.在N型InP金属接触层（103）上涂覆正光刻胶层（3）；
e.在正光刻胶层（3）上刻蚀形成上下贯通的第一窗口，由此使得像素区域的N型InP金属接触层（103）暴露出来；
f.通过第一窗口在像素区域的N型InP金属接触层（103）上湿法刻蚀形成上下贯通的第二窗口，由此使得像素区域的In0.53Ga0.47As吸收层（104）暴露出来；
g.去除剩余的正光刻胶层（3），由此使得剩余的N型InP金属接触层（103）暴露出来；
h.在像素区域的In0.53Ga0.47As吸收层（104）和剩余的N型InP金属接触层（103）上沉积增透膜（4），由此制得双色InGaAs红外焦平面探测器。
2.根据权利要求1所述的一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法，其特征在于：所述步骤h中，增透膜（4）为钝化增透膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010895867.3A CN111916469B (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010895867.3A CN111916469B (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111916469A CN111916469A (zh) | 2020-11-10 |
| CN111916469B true CN111916469B (zh) | 2022-06-28 |
Family
ID=73267141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010895867.3A Active CN111916469B (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111916469B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5332899A (en) * | 1992-05-21 | 1994-07-26 | Commissariat A L'energie Atomique | System for converting an infrared image into a visible or near infrared image |
| CN1933149A (zh) * | 2006-10-13 | 2007-03-21 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 背向集成微透镜红外焦平面探测器及微透镜的制备方法 |
| CN101356653A (zh) * | 2006-02-14 | 2009-01-28 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 光控场效应晶体管和使用它的集成光电检测器 |
| CN101644604A (zh) * | 2009-09-04 | 2010-02-10 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种光读出型非制冷红外焦平面探测器的装配方法 |
| CN101661970A (zh) * | 2009-06-29 | 2010-03-03 | 石家庄开发区麦特达微电子技术开发应用总公司光电分公司 | 准平面高速双色铟镓砷光电探测器及其制造方法 |
| CN102856429A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 法国红外探测器公司 | 制造电磁辐射探测器的方法及通过该方法获得的探测器 |
| US9704907B1 (en) * | 2016-04-08 | 2017-07-11 | Raytheon Company | Direct read pixel alignment |
| CN107121191A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-09-01 | 中国电子科技集团公司信息科学研究院 | 一种自适应调谐红外多光谱探测微系统 |
| CN107403812A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-11-28 | 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七七研究所） | 一种InGaAs阵列探测器及其制备方法 |
| CN110021617A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-16 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种InGaAs雪崩焦平面探测器的串扰抑制结构 |
| CN110047967A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-23 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种宽谱InGaAs雪崩焦平面探测器及其制造方法 |
| CN111128992A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-05-08 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种抗辐照近红外焦平面探测器及制作方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081596A1 (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-02 | Toppan Printing Co., Ltd. | 反射防止フィルム |
| JP5568979B2 (ja) * | 2009-12-22 | 2014-08-13 | 住友電気工業株式会社 | 検出装置、受光素子アレイ、および検出装置の製造方法 |
-
2020
- 2020-08-31 CN CN202010895867.3A patent/CN111916469B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5332899A (en) * | 1992-05-21 | 1994-07-26 | Commissariat A L'energie Atomique | System for converting an infrared image into a visible or near infrared image |
| CN101356653A (zh) * | 2006-02-14 | 2009-01-28 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 光控场效应晶体管和使用它的集成光电检测器 |
| CN1933149A (zh) * | 2006-10-13 | 2007-03-21 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 背向集成微透镜红外焦平面探测器及微透镜的制备方法 |
| CN101661970A (zh) * | 2009-06-29 | 2010-03-03 | 石家庄开发区麦特达微电子技术开发应用总公司光电分公司 | 准平面高速双色铟镓砷光电探测器及其制造方法 |
| CN101644604A (zh) * | 2009-09-04 | 2010-02-10 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 一种光读出型非制冷红外焦平面探测器的装配方法 |
| CN102856429A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 法国红外探测器公司 | 制造电磁辐射探测器的方法及通过该方法获得的探测器 |
| US9704907B1 (en) * | 2016-04-08 | 2017-07-11 | Raytheon Company | Direct read pixel alignment |
| CN107121191A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-09-01 | 中国电子科技集团公司信息科学研究院 | 一种自适应调谐红外多光谱探测微系统 |
| CN107403812A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-11-28 | 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七七研究所） | 一种InGaAs阵列探测器及其制备方法 |
| CN110021617A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-16 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种InGaAs雪崩焦平面探测器的串扰抑制结构 |
| CN110047967A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-23 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种宽谱InGaAs雪崩焦平面探测器及其制造方法 |
| CN111128992A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-05-08 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种抗辐照近红外焦平面探测器及制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《高性能InP/InGaAs宽光谱红外探测器》;史衍丽,李龙,杨绍培,刘文波,范明国,龚燕妮,葛鹏,李雪.;《红外技术》;20160121;第38卷(第1期);1-5 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111916469A (zh) | 2020-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106098836B (zh) | 通讯用雪崩光电二极管及其制备方法 | |
| US9520525B1 (en) | Method of making an optical detector | |
| US20120012967A1 (en) | Black silicon based metal-semiconductor-metal photodetector | |
| US9111830B1 (en) | Perforated blocking layer for enhanced broad band response in a focal plane array | |
| US20210391490A1 (en) | Photoelectric detector, manufacturing method, and laser radar system | |
| US20190214428A1 (en) | Germanium-modified, back-side illuminated optical sensor | |
| CN109461778A (zh) | 一种提高背照式光电二极管响应度的结构及制作方法 | |
| KR20130069127A (ko) | 아발란치 포토다이오드 및 그의 제조방법 | |
| CN103413863A (zh) | 一种延伸波长的平面型铟镓砷红外探测器芯片制备方法 | |
| US8999744B2 (en) | Avalanche photodiodes and methods of fabricating the same | |
| CN105185845A (zh) | 一种在P层和N层引入微结构硅的Si-PIN光电探测器及其制备方法 | |
| CN104538481A (zh) | InGaAs/QWIP双色红外探测器及其制备方法 | |
| CN111916469B (zh) | 一种新型双色InGaAs红外焦平面探测器的制备方法 | |
| JP2014003069A (ja) | 受光素子、その製造方法、および光学装置 | |
| CN102832289B (zh) | 基于光子频率上转换的太赫兹成像器件、转换方法 | |
| EP3618125B1 (en) | Universal broadband photodetector design and fabrication process | |
| CN104022181A (zh) | 一种光电二极管的制作方法 | |
| RU2530458C1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО ФОТОПРИЕМНИКА НА ОСНОВЕ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР InGaAs/InP | |
| CN215678767U (zh) | 长波长单光子雪崩二极管距离传感器 | |
| CN102263162A (zh) | 一种倒装焊结构雪崩光电二极管及其阵列的制备方法 | |
| CN111933722B (zh) | 一种光电探测器以及制备方法 | |
| CN114023831A (zh) | 一种高速高响应光电探测器及其制作方法 | |
| CN111739963B (zh) | 一种硅基宽光谱光电探测器的制备方法 | |
| CN112071956B (zh) | 一种新型InGaAs红外焦平面探测器的制备工艺 | |
| CN220963363U (zh) | 一种三台面结构的雪崩光电二极管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |