講座之一pd芯片知識(shí)培訓(xùn)-預(yù)覽頁
【正文】 P N ? 平衡狀態(tài)下的 PN結(jié)： P型 N型半導(dǎo)體交界面將發(fā)生載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 。 使光生電場 E=EiEp=0即 Ei已被削減為零 。 在雜亂的擴(kuò)散過程中 ， 大部份光生空穴和光生電子相繼復(fù)合而消失 。 PIN光電二極管 PN結(jié)器件：結(jié)構(gòu)簡單；暗電流降低困難 ， 無法提高響應(yīng) 率；穩(wěn)定性差 PIN器件： 當(dāng)器件處于反偏置狀態(tài)時(shí)電源在 PN結(jié)中形成電場 E與內(nèi)建電場 Ei同方向 ， 合成結(jié)電場 Ej=E+Ei使耗盡區(qū) W顯著地展寬 ， 再加本征 i層具有極高的電阻值 ， 已接近絕緣體 ， 耗盡區(qū)在整個(gè) i區(qū)內(nèi)延伸 。 C、 耗盡區(qū)拉寬 ， 使結(jié)電容減小 ， 有利于高頻響應(yīng) 。m 15 1015/cm3 ～ ≥ 1 1018/cm3 350181。 寬帶隙材料與表面鈍化膜之間存在較大的勢壘 ， 電子和空穴不易由半導(dǎo)體注入到介質(zhì)膜中 ， 能夠穩(wěn)定暗電流參數(shù) 。 為了防止 P面金屬電極中的 Au原子在一定溫度下沿鈍化膜與半導(dǎo)體界面橫向遷移 ， 以及沿膜針孔向結(jié)擴(kuò)散而造成短路或暗電流參數(shù)不穩(wěn)定 ， 在擴(kuò)散掩膜上再設(shè)計(jì)了一層鈍化膜 ， 采用二次光刻技術(shù)刻出小于第一次擴(kuò)散窗口的 P面電極環(huán)， 以達(dá)到保護(hù)結(jié)的目的 。 由于它延伸到介質(zhì)膜上面 ， 將附加一個(gè) MOS電容 ， 因此不宜過大 。 （ 100） 晶面的界面態(tài)密度最小 ， 而且與其它晶向相比 ， 便于劃片或解理 ， 因此 可避免由此給管芯帶來的晶格損傷 。 但鑒于國內(nèi)目前n— InP位錯(cuò)密度的最好水平就是 5 103cm?2。 ， 則InGaAs層的厚度設(shè)計(jì)為： ～ ?m。 該層是為抑制少子擴(kuò)散電流和降低表面漏電流而設(shè)計(jì)的 ， 其帶隙 Eg=， ?=?m(InP) 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果 ， 層厚 ??m就抑可達(dá)到設(shè)計(jì)目的 。 其表面形貌 ， 表面狀態(tài)的好壞 ， 一方面與工藝條件有關(guān) ， 更主要的是取決與晶體的匹配情況 。 低溫 PECVDSiNX膜具有良好的阻擋雜質(zhì)的功能 ， 而且穩(wěn)態(tài)工作壽命試驗(yàn)后器件的暗電流參數(shù)穩(wěn)定 。 芯片工作電壓的最大額定值為 10V， 而且器件的擊穿電壓均 60V左右 ， 因此設(shè)計(jì)指標(biāo)完全能滿足要求 。 因此在設(shè)計(jì)最佳厚度時(shí)應(yīng)考慮此因素 ， 我們?cè)O(shè)計(jì) SiN掩膜厚度為 ～ ?m。 我們只能根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來推算擴(kuò)散掩膜所需的厚度 。 另外 ， Cr與 SiN膜有很強(qiáng)的粘附性 ， 有利于延伸電極的制作 ， 并且 Cr/ Au P面接觸的正向電壓降 VF?（ 1mA下 ） ， 符合器件參數(shù)要求 。半導(dǎo)體芯片的壓焊 PD芯片工藝路線 淀積 SiN和SiO2復(fù)合鈍化膜 一次光刻擴(kuò)散區(qū) Zn擴(kuò)散 淀 積 增 透 膜 二次光刻引線孔 蒸發(fā)Cr/Au 三次光刻壓焊點(diǎn) 背面磨拋減薄 背面蒸發(fā) Au 合金 中測 劃片 分選合格品 高溫存貯 QA抽樣測試 入庫 光敏面積直徑 （ 181。 定義：在規(guī)定通過 PD芯片反向電流 IR=10181。A 時(shí)， 在顯示屏 IV曲線上讀出加在 PD芯片兩端的反向擊穿電壓 VBR值 。m 芯片規(guī)格 拉力 （ g） ф55 ф300 2g InGaAs/InP PIN PD芯片光刻工藝檢驗(yàn)規(guī)范 檢驗(yàn)內(nèi)容 待光刻片的質(zhì)量檢驗(yàn) 光刻片的質(zhì)量檢驗(yàn) 光刻質(zhì)量檢查 待光刻片的檢驗(yàn) 用 20 10倍測量顯微鏡檢 Si3N4， Cr/Au、 表面 ， 應(yīng)無顆粒 ， 顏色均勻 。 一次光刻擴(kuò)散窗口無殘留 Si3N4膜 。 InGaAs/InP PIN PDZn擴(kuò)散工藝的檢驗(yàn)規(guī)范 檢驗(yàn)內(nèi)容 反向擊穿電壓 VBR: 暗電流 ID： 擴(kuò)散質(zhì)量檢驗(yàn) 在 10181。 Φ300μm ID≤。 Φ300μm ID≤。 3— 5個(gè)點(diǎn)的暗電流 。 外延片擊穿電壓應(yīng) ≥45V（ 對(duì)應(yīng)的載流子濃度≤ 1016cm3） 。 InGaAs/InP PIN PD芯片減薄工藝的檢驗(yàn)規(guī)范 檢驗(yàn)內(nèi)容 待減薄片厚度 ， 減薄片厚度 檢驗(yàn)方法 2． 1用千分表將待減薄片依次測量其厚度 ， 將厚度差為 177。 2． 3 用 10 10顯微鏡觀察 ， 減薄面無劃痕 。 2． 3北 在 5V下測暗電流 ID: Φ55μm ID≤。 3。
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