CN1457104A - 硅光电探测器钝化方法 - Google Patents

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CN1457104A
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photoresist
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glue
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姚素英
李树荣
张生才
张世林
郑云光
赵毅强
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Tianjin University
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Tianjin University
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Abstract

本发明公开了一种硅光电探测器的钝化方法，旨在提供一种既能保证器件的光灵敏度，又能保护硅光电探测器P－N结表面的钝化方法。其技术方案的要点是改进现有的表面钝化工艺，使平面结构器件光刻版光刻后仅在P－N结的环形表面结覆盖钝化胶膜。使用本发明的钝化方法不仅减小暗电流，提高器件的光灵敏度，而且还大大提高了器件的稳定性和可靠性。

Description

硅光电探测器钝化方法
                          技术领域
本发明涉及一种钝化方法，更具体地说，本发明涉及一种硅光电探测器的钝化方法。
                          背景技术
在硅器件中的钝化一般有台面钝化和表面钝化，硅光电探测器为平面型器件，按常规只能采用表面钝化。利用现有的表面钝化工艺，平面结构器件光刻版光刻后钝化胶膜大面积覆盖，只刻出电极压焊点。钝化效果好的表面钝化PI胶膜厚度一般为1-2μm，而硅光电探测器要求钝化层厚度(包括PI胶膜和二氧化硅膜厚度)在0.5μm以下，否则会严重影响器件的光灵敏度。
                          发明内容
本发明克服现有表面钝化技术存在的不足，提供一种既能保证器件的光灵敏度，又能保护硅光电探测器P-N结表面的钝化方法。
本发明通过下述技术方案予以实现：
(1)分别用丙酮、无水乙醇清洗芯片；
(2)在上述芯片表面涂PA胶膜；
(3)将上述芯片进行预烘；
(4)在上述芯片PA胶膜上涂光刻胶；
(5)将上述芯片进行前烘；
(6)上述芯片盖上光刻后只保留表面P-N结上环形PI胶的光刻板进行曝光；
(7)将上述芯片进行显影；
(8)将上述芯片加热坚膜；
(9)腐蚀无光刻胶保护的PA胶膜；
(10)对芯片表面剩余的PA胶膜预亚胺化，
(11)PA胶膜亚胺化成PI胶；
(12)去掉PI胶表面的光刻胶。
本发明硅光电探测器的钝化方法与现有技术相比较有如下有益效果：
1.硅光电探测器光灵敏度高：IL≥14.7nA(25℃，VR＝5V，2Lux特定波长装置)；
2.硅光电探测器暗电流小：ID≤0.5nA(25℃，VR＝5V，E＝0LUX)；
3.稳定性高：器件失效率等级达到六级水平。
4.可靠性高：高温高湿实验(40℃，90％RH8小时，500个器件；40℃，90％RH16小时，100个器件)失效率为零。
                        具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。
对芯片进行清洗，分别用丙酮、无水乙醇各超声10分钟，然后用去离子水冲洗5分钟，在160℃-180℃烘30分钟，然后取出并冷却至90℃以下。从冰箱中取出PA胶，放半小时左右至室温附近，用匀胶机以2000转/分-4000转/分的速度将PA胶涂在芯片表面，约30秒后停止。将涂好胶的芯片放置在80℃的烘箱中30分钟。取出后在PA胶面上涂光刻胶。将涂好光刻胶的芯片放置在80℃的烘箱中20分钟，使胶膜干燥。盖上光刻板进行曝光40秒，该光刻版经严格设计，光刻后只保留表面P-N结上环形PI胶(PI胶条宽20-200μm)。将曝光后的芯片放在丁酮溶液中显影2分钟、丙酮溶液中漂洗30秒(负胶)。将显影后的芯片于恒温烘箱中80℃放置30分钟。取出后用1％的四甲基氢氧化铵(或其他腐蚀液)做腐蚀液，腐蚀40秒左右，腐蚀无光刻胶保护的PA胶膜，腐蚀后用去离子水充分漂洗。取出经漂洗的芯片放置在150℃烘箱中30分钟，将PA胶膜预亚胺化。将上述芯片放置于250℃烘箱中80分钟，PA胶膜亚胺化成PI胶膜。用等离子刻蚀或吹干氧方法，将PI胶膜上覆盖的光刻胶去除。
如果用吹干氧方法，即将PA胶膜预亚胺化后的芯片放置在扩散炉中，在370℃-400℃下先通氮气30分钟，然后通氧气30分钟，其氧流量为5升/分，将PI胶膜上覆盖的光刻胶去除(用此法去胶可免去250℃烘箱中80分钟的亚胺化步骤)。

Claims (3)

1.一种硅光电探测器钝化方法，其特征是，它包括下列步骤：
(1)使用有机溶剂清洗芯片；
(2)在上述芯片表面涂PA胶膜；
(3)将上述芯片进行预烘；
(4)在上述芯片PA胶膜上涂光刻胶；
(5)将上述芯片进行前烘；
(6)上述芯片盖上光刻后只保留表面P-N结上环形PI胶的光刻板进行曝光；
(7)将上述芯片进行显影；
(8)将上述芯片加热坚膜；
(9)腐蚀无光刻胶保护的PA胶膜；
(10)对芯片表面剩余的PA胶膜预亚胺化、亚胺化；
(11)去掉PI胶表面的光刻胶。
2.根据权利要求1所述的硅光电探测器钝化方法，其特征是，所述步骤(1)使用的有机溶剂为丙酮、无水乙醇。
3.根据权利要求1所述的硅光电探测器钝化方法，其特征是，所述步骤(11)使用吹干氧方法或等离子方法去胶。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication