一种HgCdTe芯片的PN结及电极接触孔的制备方法

技术领域

本发明涉及半导体工艺技术领域，尤其涉及HgCdTe芯片的PN结及电极接触孔的制备方法。

背景技术

PN结制备是碲镉汞红外探测器芯片制备的核心工艺，目标物体产生的红外辐射入射至光敏芯片(由光电二极管阵列组成)，产生光生载流子，在PN结内建电场作用下形成光电流，最终实现将红外辐射信号转换为电信号。现有碲镉汞器件制备工艺流程为通过注入成结方式形成PN结，再通过接触孔制备、电极制备等工艺进行光敏元信号引出。此工艺流程如下：离子注入，热处理，接触孔制备、电极制备等工艺完成PN结的制备及芯片引出，其注入成结的机理是B+离子注入形成表面损伤层，并伴随产生大量施主型Hg填隙原子，形成N型HgCdTe区。PN结制备和电极接触孔制备需经两步光刻并套准，工艺繁琐，套准精度差。

发明内容

本发明提供一种HgCdTe芯片的PN结及电极接触孔的制备方法，用以至少解决现有技术中PN结和接触孔的制备需要两部光刻并套准的工艺繁琐问题。

根据本发明实施例提出的一种HgCdTe芯片的PN结及电极接触孔的制备方法，包括：

在HgCdTe芯片的P型区表面层涂覆光刻胶，刻蚀所述光刻胶使其形成接触孔，所述接触孔的底端即所述P型区表面层；

将制备接触孔后的所述HgCdTe芯片放置于真空环境中；

使用Ar

根据本发明的一些实施例，所述Ar

根据本发明的一些实施例，所述Ar、H

根据本发明的一些实施例，所述真空环境的气压为2mTorr。

根据本发明的一些实施例，所述使用Ar

使用功率为70W的RF射频源，使Ar

根据本发明的一些实施例，所述ICP射频源的功率为300W。

采用本发明实施例，将制备完接触孔的HgCdTe芯片放置于真空环境中，使用Ar

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例中HgCdTe芯片的PN结及电极接触孔的制备方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中HgCdTe芯片PN结制备过程的结构示意图；

图3是本发明实施例中HgCdTe芯片PN结制备过程的结构示意图；

图4是本发明实施例中HgCdTe芯片电极接触孔制备过程的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明提出一种HgCdTe芯片的PN结及电极接触孔的制备方法，参考图1，包括：

S1、在HgCdTe芯片的P型区表面层涂覆光刻胶，刻蚀所述光刻胶使其形成接触孔，所述接触孔的底端即所述P型区表面层。

本步骤中的接触孔为PN结制备用的接触孔，接触孔的一端连接HgCdTe芯片的P型区表面层，另一端与外部环境连通。

S2、将制备接触孔后的所述HgCdTe芯片放置于真空环境中；

S3、使用Ar

本步骤中，Ar

采用本发明实施例，将制备完接触孔的HgCdTe芯片放置于真空环境中，使用Ar

在上述实施例的基础上，进一步提出各变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

根据本发明的一些实施例，所述Ar

根据本发明的一些实施例，所述Ar、H

根据本发明的一些实施例，所述真空环境的气压为2mTorr。

根据本发明的一些实施例，所述使用Ar

使用功率为70W的RF射频源，使Ar

根据本发明的一些实施例，所述ICP射频源的功率为300W。

下面以一个具体的实施例详细描述HgCdTe芯片的PN结及电极接触孔的制备方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

本实施例中，参考图1，在HgCdTe芯片的P型区1表面层涂覆光刻胶2，刻蚀所述光刻2使其形成接触孔，所述接触孔的底端即所述P型区1表面层。将制备接触孔后的所述HgCdTe芯片放置于电感耦合等离子体设备腔体内，进行设备抽真空处理，使HgCdTe芯片置于真空环境中。向腔体内通入氩气、氢气和甲烷气体。参考图3，打开设备300W的ICP射频源，使氩气、氢气和甲烷在电场的作用下电离成r

采用本实施例中的技术方案，避免了现有技术中分别采用两步光刻手段分别制备PN结与电极接触孔，简化了工艺流程。且现有技术中采用高能量离子注入形成的N区缺陷密度很高，需要对注入后的碲镉汞材料进行热处理。PN结在热处理时存在横向扩散效应，将导致PN结的面积扩大。汞填隙沿碲镉汞和钝化层的界面扩散会导致光敏元之间出现电学串音，甚至会导致相邻光敏元完全连通在一起。而本申请中的PN结制备方法则将两步光刻减少为一步光刻，避免了热处理工艺，降低了工艺难度，进一步提高了产品的良品率。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，可以将各个实施例进行不同的自由组合。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本说明书的描述中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。