CN114284390A - 垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片及其制作方法，包括：在载体上制作电容下电极和偏置网络传输线；制作电容介质层；在电容介质层上形成匹配电阻、阻抗匹配网络传输线和电容上电极；形成金属凸点；在二极管芯片背面的衬底上制作微透镜；采用倒装焊的方式将二极管芯片焊接在载体上。本发明中，通过单片集成偏置网络和阻抗匹配网络，实现了对寄生参数的控制，提高了探测器带宽；通过在背面集成微透镜提高耦合冗余度和响应度，并且避免了偏振损耗的影响；各项指标均可达到或超过目前主流的波导型探测器性能指标水平，对超宽带光电探测器的设计和制作有积极意义。
Description
技术领域
本发明属于半导体光电二极管技术领域，涉及一种垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片及其制作方法。
背景技术
在光纤通信***中，光电探测器芯片被用来将携带信息的光信号转换为携带信息的电信号，以便于后续电路处理信息。由入射光方式的不同，可以分为垂直入射型和侧面照射型。
随着高速光纤通信***、超快脉冲测量、毫米波***和THz技术等对光电探测器芯片速率要求的不断提高(≥50GHz)，为了解决速度和效率之间相互制约的问题，目前50GHz以上高速探测器全部采用侧面入射、倏逝波耦合的方式，其指标可达到带宽≥67GHz，响应度≥0.6A/W的水平。但是，和垂直入射的传统P-I-N型光电探测器相比，侧面入射型探测器制作工艺复杂、难度较大、光纤耦合效率低、受偏振影响较大，制作成本较高。另一方面，侧面入射结构不能得到二维的探测器阵列，从而限制了光电二极管芯片的应用空间。
垂直入射的P-I-N型光电探测器是最简单可靠的探测器结构，但是该类探测器难以同时兼顾高效率和高带宽。如何利用简单的结构和制作工艺制作出高性能的探测器，是进一步优化探测器的基础，也是向更实用化发展的要求。传统垂直入射结构的探测器芯片性能受到以下几个因素的限制，无法同时满足高速、高响应度和高饱和的需求：
1)带宽：电容、电阻等分立元件带来较大的寄生参数，影响器件带宽。
2)响应度：超高速探测器要求极小的有源区，通常直径≤10μm，小于光纤出光的光斑直径(16μm)，因此无法实现完全耦合，造成芯片响应度较低。
3)饱和光功率：有源区面积极小，耗散功率很大(数百毫瓦)，容易造成芯片热失效。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于针对现有高速光电探测器实际应用中的不足，为解决波导型侧面进光高速光电二极管芯片作工艺复杂、难度较大、光纤耦合效率低、受偏振影响较大的问题、垂直入射高速光电二极管芯片带宽、响应度、饱和光功率等性能较差的问题，提供一种垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片及其制作方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法，包括以下步骤：
S1、在载体上制作两个电容下电极，并在每一所述电容下电极的两端分别形成第一偏置网络传输线和第二偏置网络传输线；
S2、在载体上制作电容介质层；
S3、在电容介质层上对应每一第一偏置网络传输线的位置处分别通过光刻工艺定义出第一接触孔，对应每一第二偏置网络传输线的位置处分别通过光刻工艺定义出第二接触孔；
S4、在电容介质层上形成匹配电阻、阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极；所述匹配电阻通过阻抗匹配网络传输线分别与两个电容上电极连接；
S5、将载体减薄抛光至100μm～150μm；
S6、形成与匹配电阻连接的第一金属凸点，以及穿过第一接触孔与第一偏置网络传输线连接的第二金属凸点；
S7、在二极管芯片背面的衬底上制作与二极管芯片有源区对应的微透镜；
S8、采用倒装焊的方式将二极管芯片焊接在载体上，使第一金属凸点与二极管芯片的P极焊接连接，将第二金属凸点与二极管芯片的N极焊接连接。
进一步的，所述载体材质为碳化硅、氮化铝、金刚石或石墨烯。
进一步的，所述S1步骤包括：
S101、取一载体，并通过等离子体增强化学气相淀积方法在载体上淀积厚度为
的SiNx介质膜作为介质膜层；
S102、采用剥离工艺蒸发或溅射在介质膜层上形成两个电容下电极，并在每一电容下电极的一端分别形成向内侧凸出的第一偏置网络传输线，在每一电容下电极的另一端分别形成向外凸出的第二偏置网络传输线。
进一步的，在所述S2步骤中，通过等离子体增强化学气相淀积PECVD在载体上淀积厚度为
氮化硅SiNx介质膜作为电容介质层，所述电容介质层履盖电容下电极、第一偏置网络传输线和第二偏置网络传输线。
进一步的，所述S4步骤包括：
S401、采用剥离工艺蒸发或溅射在电容介质层上形成匹配电阻；
S402、采用电镀工艺分别形成阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极，两个电容上电极分别位于两个电容下电极的上方；所述阻抗匹配网络传输线包括第一阻抗匹配网络传输线和对称设置在第一阻抗匹配网络传输线两侧的两个第二阻抗匹配网络传输线，所述第一阻抗匹配网络传输线的一端与匹配电阻的中部连接后伸入两个第一接触孔之间，两个所述第二阻抗匹配网络传输线分别与匹配电阻的一端连接，两个所述第二阻抗匹配网络传输线还分别与一电容上电极连接。
进一步的，所述S7步骤包括：
S71、取一制作有二极管芯片的晶圆；并采用化学机械抛光的方式将晶圆减薄抛光至100μm～200μm；
S72、采用双面光刻的方式在二极管芯片背面定义出微透镜位置，使微透镜位置与二极管芯片的有源区位置对准；
S73、用光刻工艺定义出微透镜的形貌，采用干法刻蚀将微透镜的形貌转移到二极管芯片背面的衬底上；
S74、采用等离子增强化学气相淀积PECVD在二极管芯片上沉积SiNx、SiO2或SiNxOy作为抗反射增透膜；
S75、对晶圆进行划片，形成单个的二极管芯片。
进一步的，所述微透镜为衍射型微透镜或折射型微透镜。
一种垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片，包括采用倒装焊的方式连接的载体和二极管芯片，所述载体上设有介质膜层，所述介质膜层上对称设有两个电容下电极，每一所述电容下电极的一端分别形成有一个向内侧凸出的第一偏置网络传输线，在每一所述电容下电极的另一端分别形成有一个向外凸出的第二偏置网络传输线，所述电容下电极、第一偏置网络传输线和第二偏置网络传输线覆盖有电容介质层；所述电容介质层上对应每一第一偏置网络传输线的位置处分别开设有第一接触孔，对应每一第二偏置网络传输线的位置处分别开设有第二接触孔，每一所述第一接触孔中分别设有一个第二金属凸点，所述电容介质层上对应每一电容下电极上方的位置处分别设有一个电容上电极，所述电容上电极的一侧设有匹配电阻，所述匹配电阻的中部连接有第一阻抗匹配网络传输线，所述第一阻抗匹配网络传输线设有第一金属凸点，所述匹配电阻的两端分别连接有一个第二阻抗匹配网络传输线，两个所述第二阻抗匹配网络传输线还分别与一电容上电极连接；所述二极管芯片背面的衬底上制作与二极管芯片有源区对应的微透镜，所述二极管芯片的P极与第一金属凸点焊接连接，所述二极管芯片的N极与第二金属凸点焊接连接。
进一步的，所述载体材质为碳化硅、氮化铝、金刚石或石墨烯。
进一步的，所述介质膜层为厚度
的SiNx介质膜，所述电容介质层为厚度
氮化硅SiNx介质膜。
本发明中，通过单片集成偏置网络和阻抗匹配网络，实现了对寄生参数的控制，提高探测器带宽；通过在背面集成微透镜提高耦合冗余度和响应度，并且避免了偏振损耗的影响；通过倒装焊的方式加强芯片散热，实现了大的饱和光功率，各项指标均可达到或超过目前主流的波导型探测器性能指标水平。本发明采用简单的垂直入射结构制作出高性能光电探测器，开拓了高速光电探测器新的设计思路，对超宽带光电探测器的设计和制作有积极意义；可广泛应用于背照式正-本征-负(Positive-Intrinsic-Negative，PIN)、雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)结构设计中。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法的一个优选实施例的流程图。
图2为在载体上制作电容下电极和偏置网络传输线后的示意图。
图3为图2开设第一接触孔和第二接触孔后的示意图。
图4为在电容介质层上形成匹配电阻后载体的示意图。
图5为形成阻抗匹配网络传输线和电容上电极后载体的示意图。
图6为制作第一金属凸点、第二金属凸点和第五金属凸点后载体的示意图。
图7为制作第一金属凸点、第二金属凸点和第五金属凸点后的载体的主视图。
图8为在二极管芯片背面的衬底上制作微透镜后的示意图。
图9为载体和二极管芯片倒装焊前的示意图。
图10为载体和二极管芯片倒装焊后的示意图。
图中：100.载体，110.介质膜层，120.电容下电极，121.第一偏置网络传输线，122.第二偏置网络传输线，130.电容介质层，131.第一接触孔，132.第二接触孔，140.匹配电阻，150.电容上电极，151.第一阻抗匹配网络传输线，152.第二阻抗匹配网络传输线，161.第一金属凸点，162.第二金属凸点，163.第三金属凸点，200.二极管芯片，201.第四金属凸点，210.微透镜。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法的一个优选实施例包括以下步骤：
如图1所示，本发明垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法的一个优选实施例包括以下步骤：
S1、如图2所示，在载体100上制作两个电容下电极120，并在每一所述电容下电极120的两端分别形成第一偏置网络传输线121和第二偏置网络传输线122，所述电容下电极120、第一偏置网络传输线121和第二偏置网络传输线122形成偏置网络。所述载体100的材质优选为碳化硅、氮化铝、金刚石或石墨烯。本步骤可包括以下子步骤：
S101、取一载体100，并通过等离子体增强化学气相淀积方法在载体100上淀积厚度为
的SiNx介质膜作为介质膜层110；
S102、采用剥离工艺蒸发或溅射在介质膜层110上形成两个电容下电极120，并在每一电容下电极120的一端分别形成向内侧凸出的第一偏置网络传输线121，在每一电容下电极120的另一端分别形成向外凸出的第二偏置网络传输线122。所述电容下电极120、第一偏置网络传输线121和第二偏置网络传输线122采用的材料为钛、铂、铬、金、钛合金、铂合金、铬合金或金合金。本实施例中电容下电极120、第一偏置网络传输线121和第二偏置网络传输线122的材料优选为采用钛/铂/金，厚度优选为
S2、在载体100上制作电容介质层130。具体方法为：
通过等离子体增强化学气相淀积PECVD在载体100上淀积厚度为
氮化硅SiNx介质膜作为电容介质层130，所述电容介质层130履盖电容下电极120、第一偏置网络传输线121和第二偏置网络传输线122。本实施例中电容介质层130的厚度优选为
S3、如图3所示，在电容介质层130上对应每一第一偏置网络传输线121的位置处分别通过光刻工艺定义出第一接触孔131，两个第一接触孔131的位置与二极管芯片200的两个N极的位置相对应；对应每一第二偏置网络传输线122的位置处分别通过光刻工艺定义出第二接触孔132。
S4、在电容介质层130上形成匹配电阻140、阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极150；所述匹配电阻140通过阻抗匹配网络传输线分别与两个电容上电极150连接。本步骤可包括以下子步骤：
S401、如图4所示，采用剥离工艺蒸发或溅射在电容介质层130上形成匹配电阻140；匹配电阻140的材料优选为钛、铬、镍、钛合金、铬合金、镍合金或硅合金。本实施例中匹配电阻140材料优选为采用CrSi，厚度优选为
S402、如图5所示，采用电镀工艺分别形成阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极150，两个电容上电极150分别位于两个电容下电极120的上方。所述阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极150所用材料为金、铜、锡、金合金、铜合金、锡合金等。本实施例中所述阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极150所用材料优选为Au，所述阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极150的厚度优选为1μm～2.5μm。
在进行本步骤的电镀工艺之前，还可先采用电子束、热蒸发或者溅射工艺形成电镀所用的金属种籽层，金属种籽层的材料为铬、金、镍、铬合金、金合金或镍合金；本实施例中金属种籽层的材料优选为CrAu，厚度优选为
在进行S6步骤的电镀工艺之后，再去除裸露部分的金属种籽层即可。
所述阻抗匹配网络传输线包括第一阻抗匹配网络传输线151和对称设置在第一阻抗匹配网络传输线151两侧的两个第二阻抗匹配网络传输线152，所述第一阻抗匹配网络传输线151的一端与匹配电阻140的中部连接后伸入两个第一接触孔131之间，两个所述第二阻抗匹配网络传输线152分别与匹配电阻140的一端连接，两个所述第二阻抗匹配网络传输线152还分别与一电容上电极150连接。所述匹配电阻140、第一阻抗匹配网络传输线151和两个所述第二阻抗匹配网络传输线152形成阻抗匹配网络。
S5、采用化学机械抛光的方式将载体100减薄抛光至100μm～150μm。
S6、如图6和图7所示，再次采用电镀工艺形成与匹配电阻140连接的第一金属凸点161，以及穿过第一接触孔131与第一偏置网络传输线121连接的第二金属凸点162；所述第一金属凸点161优选为设置在所述第一阻抗匹配网络传输线151伸入两个第一接触孔131之间的一端，从而使第一金属凸点161位于两个第二金属凸点162之间，且所述第一金属凸点161的位置与二极管芯片200的P极的位置相对应。
本实施例中还通过电镀形成了多个第三金属凸点163，以增加倒装焊的焊接点。所述第一金属凸点161、第二金属凸点162和第三金属凸点163所用材料为金、铜、锡、金合金、铜合金、锡合金等。本实施例中所述第一金属凸点161、第二金属凸点162和第三金属凸点163所用材料优选为Au，厚度优选为5μm～10μm。
此时，还可在所述二极管芯片200上对应每一第三金属凸点163的位置处分别形成一第四金属凸点201，便于倒装焊的连接。所述第四金属凸点201所用材料为金、铜、锡、金合金、铜合金、锡合金等，优选为Au，厚度优选为5μm～10μm。
S7、如图8所示，在二极管芯片200背面的衬底上制作与二极管芯片200有源区对应的微透镜210；所述二极管芯片200为垂直入射型高速光电二极管芯片200，其结构为现有技术，在此不作赘述。本步骤可包括以下子步骤：
S71、取一制作有二极管芯片200的晶圆；并采用化学机械抛光的方式将晶圆减薄抛光至100μm～200μm。
S72、采用双面光刻的方式在二极管芯片200背面定义出微透镜210位置，使微透镜210位置与二极管芯片200的有源区位置要严格对准，误差小于1μm。
S73、用光刻工艺定义出微透镜210的形貌，微透镜210的类型包括衍射型微透镜210和折射型微透镜210，采用干法刻蚀将微透镜210的形貌转移到二极管芯片200背面的衬底上。本实施例中优选为采用折射型微透镜210，微透镜210直径为50μm～80μm，高度为3μm～10μm。
S74、采用等离子增强化学气相淀积PECVD在二极管芯片200上沉积SiNx、SiO2或SiNxOy作为抗反射增透膜。本实施例中优选为采用等离子增强化学气相淀积PECVD沉积SiNx作为抗反射增透膜。
S75、通过划道线对晶圆进行划片，形成单个的二极管芯片200。
S8、如图9和图10所示，采用倒装焊的方式将二极管芯片200焊接在载体100上，使第一金属凸点161与二极管芯片200的P极焊接连接，将第二金属凸点162与二极管芯片200的N极焊接连接。当载体100上设有第三金属凸点163、二极管芯片200上设有第四金属凸点201时，还使对应位置的第三金属凸点163和第四金属凸点201焊接连接。
本实施例中，通过单片集成偏置网络和阻抗匹配网络，实现了对寄生参数的控制，提高了探测器带宽(本实施例的光电探测器芯片的带宽可达70GHz)；通过在背面集成微透镜210提高耦合冗余度和响应度，并且避免了偏振损耗的影响；通过倒装焊的方式加强芯片散热，实现了大的饱和光功率，各项指标均可达到或超过目前主流的波导型探测器性能指标水平。本实施例采用简单的垂直入射结构制作出高性能光电探测器，开拓了高速光电探测器新的设计思路，对超宽带光电探测器的设计和制作有积极意义；可广泛应用于背照式正-本征-负(Positive-Intrinsic-Negative，PIN)、雪崩光电二极管(Avalanche PhotoDio de，APD)结构设计中。
如图9和图10所示，本发明垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片的一个优选实施例包括采用倒装焊的方式连接的载体100和二极管芯片200；如图6和图7所示，所述载体100材质优选为碳化硅、氮化铝、金刚石或石墨烯。所述载体100上设有介质膜层110，所述介质膜层110优选为厚度
的SiNx介质膜；所述介质膜层110上对称设有两个电容下电极120，每一所述电容下电极120的一端分别形成有一个向内侧凸出的第一偏置网络传输线121，在每一所述电容下电极120的另一端分别形成有一个向外凸出的第二偏置网络传输线122，所述电容下电极120、第一偏置网络传输线121和第二偏置网络传输线122的材料优选为采用钛/铂/金，厚度优选为
所述电容下电极120、第一偏置网络传输线121和第二偏置网络传输线122覆盖有电容介质层130，所述电容介质层130优选为厚度
氮化硅SiNx介质膜。所述电容介质层130上对应每一第一偏置网络传输线121的位置处分别开设有第一接触孔131，对应每一第二偏置网络传输线122的位置处分别开设有第二接触孔132，每一所述第一接触孔131中分别设有一个第二金属凸点162，所述第二金属凸点162所用材料优选为Au，厚度优选为5μm～10μm。所述电容介质层130上对应每一电容下电极120上方的位置处分别设有一个电容上电极150，所述电容上电极150的一侧设有匹配电阻140，匹配电阻140材料优选为采用CrSi，厚度优选为
所述匹配电阻140的中部连接有第一阻抗匹配网络传输线151，所述第一阻抗匹配网络传输线151设有第一金属凸点161，所述匹配电阻140的两端分别连接有一个第二阻抗匹配网络传输线152，两个所述第二阻抗匹配网络传输线152还分别与一电容上电极150连接；所述第一阻抗匹配网络传输线151和两个第二阻抗匹配网络传输线152用于连接射频输出端；所述阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极150所用材料优选为Au，厚度优选为1μm～2.5μm。
所述二极管芯片200为垂直入射型高速光电二极管芯片200，所述二极管芯片200的P极与第一金属凸点161焊接连接，所述二极管芯片200的N极与第二金属凸点162焊接连接。所述二极管芯片200上对应每一第三金属凸点163的位置处分别设有与一第四金属凸点201；对应位置的第三金属凸点163和第四金属凸点201焊接连接。如图8所示，在二极管芯片200背面的衬底上制作有与二极管芯片200有源区对应的微透镜210。本实施例中优选为采用折射型微透镜210，微透镜210直径为50μm～80μm，高度为3μm～10μm。在二极管芯片200上沉积有SiNx作为抗反射增透膜。
本实施例中，通过将单片集成阻抗匹配网络和偏置网络的载体100和单片集成微透镜210的垂直入射型高速光电二极管芯片200通过倒装焊的方式混合集成在一起。能够降低和控制寄生参数，并提高了探测器带宽，采用简单的垂直入射结构制作出高性能光电探测器，各项指标均可达到或超过目前主流的波导型探测器性能指标水平。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在载体上制作两个电容下电极，并在每一所述电容下电极的两端分别形成第一偏置网络传输线和第二偏置网络传输线；
S2、在载体上制作电容介质层；
S3、在电容介质层上对应每一第一偏置网络传输线的位置处分别通过光刻工艺定义出第一接触孔，对应每一第二偏置网络传输线的位置处分别通过光刻工艺定义出第二接触孔；
S4、在电容介质层上形成匹配电阻、阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极；所述匹配电阻通过阻抗匹配网络传输线分别与两个电容上电极连接；
S5、将载体减薄抛光至100μm～150μm；
S6、形成与匹配电阻连接的第一金属凸点，以及穿过第一接触孔与第一偏置网络传输线连接的第二金属凸点；
S7、在二极管芯片背面的衬底上制作与二极管芯片有源区对应的微透镜；
S8、采用倒装焊的方式将二极管芯片焊接在载体上，使第一金属凸点与二极管芯片的P极焊接连接，将第二金属凸点与二极管芯片的N极焊接连接。
2.根据权利要求1所述的垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法，其特征在于，所述载体材质为碳化硅、氮化铝、金刚石或石墨烯。
3.根据权利要求1所述的垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法，其特征在于，所述S1步骤包括：
S101、取一载体，并通过等离子体增强化学气相淀积方法在载体上淀积厚度为
的SiNx介质膜作为介质膜层；
S102、采用剥离工艺蒸发或溅射在介质膜层上形成两个电容下电极，并在每一电容下电极的一端分别形成向内侧凸出的第一偏置网络传输线，在每一电容下电极的另一端分别形成向外凸出的第二偏置网络传输线。
4.根据权利要求1所述的垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法，其特征在于，在所述S2步骤中，通过等离子体增强化学气相淀积PECVD在载体上淀积厚度为
氮化硅SiNx介质膜作为电容介质层，所述电容介质层履盖电容下电极、第一偏置网络传输线和第二偏置网络传输线。
5.根据权利要求1所述的垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法，其特征在于，所述S4步骤包括：
S401、采用剥离工艺蒸发或溅射在电容介质层上形成匹配电阻；
S402、采用电镀工艺分别形成阻抗匹配网络传输线和两个电容上电极，两个电容上电极分别位于两个电容下电极的上方；所述阻抗匹配网络传输线包括第一阻抗匹配网络传输线和对称设置在第一阻抗匹配网络传输线两侧的两个第二阻抗匹配网络传输线，所述第一阻抗匹配网络传输线的一端与匹配电阻的中部连接后伸入两个第一接触孔之间，两个所述第二阻抗匹配网络传输线分别与匹配电阻的一端连接，两个所述第二阻抗匹配网络传输线还分别与一电容上电极连接。
6.根据权利要求1所述的垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法，其特征在于，所述S7步骤包括：
S71、取一制作有二极管芯片的晶圆；并采用化学机械抛光的方式将晶圆减薄抛光至100μm～200μm；
S72、采用双面光刻的方式在二极管芯片背面定义出微透镜位置，使微透镜位置与二极管芯片的有源区位置对准；
S73、用光刻工艺定义出微透镜的形貌，采用干法刻蚀将微透镜的形貌转移到二极管芯片背面的衬底上；
S74、采用等离子增强化学气相淀积PECVD在二极管芯片上沉积SiNx、SiO2或SiNxOy作为抗反射增透膜；
S75、对晶圆进行划片，形成单个的二极管芯片。
7.根据权利要求6所述的垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片制作方法，其特征在于，所述微透镜为衍射型微透镜或折射型微透镜。
8.一种垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片，其特征在于，包括采用倒装焊的方式连接的载体和二极管芯片，所述载体上设有介质膜层，所述介质膜层上对称设有两个电容下电极，每一所述电容下电极的一端分别形成有一个向内侧凸出的第一偏置网络传输线，在每一所述电容下电极的另一端分别形成有一个向外凸出的第二偏置网络传输线，所述电容下电极、第一偏置网络传输线和第二偏置网络传输线覆盖有电容介质层；所述电容介质层上对应每一第一偏置网络传输线的位置处分别开设有第一接触孔，对应每一第二偏置网络传输线的位置处分别开设有第二接触孔，每一所述第一接触孔中分别设有一个第二金属凸点，所述电容介质层上对应每一电容下电极上方的位置处分别设有一个电容上电极，所述电容上电极的一侧设有匹配电阻，所述匹配电阻的中部连接有第一阻抗匹配网络传输线，所述第一阻抗匹配网络传输线设有第一金属凸点，所述匹配电阻的两端分别连接有一个第二阻抗匹配网络传输线，两个所述第二阻抗匹配网络传输线还分别与一电容上电极连接；所述二极管芯片背面的衬底上制作与二极管芯片有源区对应的微透镜，所述二极管芯片的P极与第一金属凸点焊接连接，所述二极管芯片的N极与第二金属凸点焊接连接。
9.根据权利要求8所述的垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片，其特征在于，所述载体材质为碳化硅、氮化铝、金刚石或石墨烯。
10.根据权利要求8所述的垂直入射超宽带集成型光电探测器芯片，其特征在于，所述介质膜层为厚度
的SiNx介质膜，所述电容介质层为厚度
氮化硅SiNx介质膜。
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