利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法，该制备方法包括：提供一红外材料，红外材料上形成有台面掩膜；采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料；采用干法刻蚀或湿法腐蚀去除台面掩膜，以形成带有台面结构的红外材料；在带有台面结构的红外材料上淀积电介质薄膜，以形成带有台面结构的钝化层；根据带有台面结构的钝化层的台面侧壁的厚度，对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂；对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂后，进行快速热退火处理，得到利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器。

【技术实现步骤摘要】
利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法。
技术介绍
探测器的侧壁漏电流是整个器件暗电流的组成部分，尤其是对于窄禁带器件，抑制台面侧壁漏电流成为提升器件阻抗性能的一种重要手段。目前，对于探测器台面侧壁表面漏电流的抑制主要通过降低表面态密度的方式来实现，实现方式有表面原子形成硫化物层，旋涂SU8、聚酰亚胺等特殊光刻胶的保护层，侧壁淀积电介质膜，侧壁宽禁带材料外延生长等。另外结合侧壁外加栅电极，在一定反向偏压下也能提升侧壁漏电流抑制效果。但是每一种工艺抑制表面漏电流的效果都是有限的，因此，开发一种可进一步提升侧壁表面漏电流的抑制效果的探测器是有意义的。
技术实现思路
有鉴于此，为了进一步提升探测器的侧壁表面漏电流的抑制效果，本专利技术提供一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法。本专利技术提供一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法，该制备方法包括：提供一红外材料，红外材料上形成有台面掩膜；采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料；采用干法刻蚀或湿法腐蚀去除台面掩膜，以形成带有台面结构的红外材料；在带有台面结构的红外材料上淀积电介质薄膜，以形成带有台面结构的钝化层；根据带有台面结构的钝化层的台面侧壁的厚度，对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂；对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂后，进行快速热退火处理，得到利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器。在一些实施例中，台面掩膜包括SiO2台面掩膜。在一些实施例中，在采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料后，台面掩膜的剩余厚度为0～400nm。在一些实施例中，干法刻蚀包括电感耦合等离子体刻蚀、反应离子刻蚀；湿法腐蚀为氢氟酸、氟化铵和去离子水配制成的腐蚀液进行化学腐蚀。在一些实施例中，带有台面结构的红外材料的台面侧壁与水平台面所成夹角θ在70°～80°之间。在一些实施例中，电介质薄膜的厚度为500～1500nm。在一些实施例中，电介质薄膜为SiO2或SixNy。在一些实施例中，元素掺杂是掺杂能替代电解质薄膜中硅元素而形成受主杂质的元素。在一些实施例中，对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂通过离子注入的方式实现，离子注入的注入剂量在5×1010～1014cm-2之间。在一些实施例中，快速热退火的条件根据离子注入的注入剂量决定，退火温度小于等于400℃，退火时长小于等于100s。本专利技术提供一种利用上述的制备方法得到的探测器。本专利技术提供一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法，在探测器台面侧壁淀积电介质膜，形成钝化层。通过离子注入工艺实现对钝化层不同掺杂条件的掺杂。元素掺杂使淀积电介质膜而形成的钝化层自带负电中心而负电化，能够抑制表面态引起的负电中心所形成的漏电流，进一步可以提升侧壁表面漏电流的抑制效果，提高器件阻抗性能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的形成有台面掩膜的红外材料的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的刻蚀红外材料后的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的去除台面掩膜后的红外材料的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的淀积电介质薄膜形成钝化层后的结构示意图。【附图标记说明】10-红外材料；20-台面掩膜；30-带有台面结构的红外材料；40-电介质薄膜；θ-台面结构的台面侧壁与水平台面所成夹角；301-上接触层；302-下接触层具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。相关技术中，通过在探测器台面侧壁淀积电介质膜来抑制台面侧壁漏电流，但这种方法对台面侧壁漏电流的抑制效果是有限的。本专利技术提供一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法，通过元素掺杂的方式使淀积电介质膜而形成的钝化层自带负电中心而负电化，能够抑制表面态引起的负电中心所形成的漏电流，进一步可以提升侧壁表面漏电流的抑制效果。本专利技术提供一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法，该制备方法包括：提供一红外材料，红外材料上形成有台面掩膜；采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料；采用干法刻蚀或湿法腐蚀去除台面掩膜，以形成带有台面结构的红外材料；在带有台面结构的红外材料上淀积电介质薄膜，以形成带有台面结构的钝化层；根据带有台面结构的钝化层的台面侧壁的厚度，对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂；对带有台面结构的钝化层进行元素掺杂后，进行快速热退火处理，得到利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器。图1为本专利技术实施例提供的利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法的流程图。如图1所示，该制备方法包括操作S101～S106。图2为本专利技术实施例提供的形成有台面掩膜的红外材料的结构示意图。在操作S101，提供一红外材料，红外材料上形成有台面掩膜。如图2所示，红外材料(10)上形成有台面掩膜(20)。根据本专利技术的实施例，红外材料(10)可以为以下之一：短波红外材料、中波红外材料、长波红外材料、甚长波红外材料。根据本专利技术的实施例，台面掩膜(20)可以为SiO2台面掩膜。图3为本专利技术实施例提供的刻蚀红外材料后的结构示意图。在操作S102，采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料，得到如图3所示的结构。由图3可以看出，采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料后，形成带有台面结构的红外材料(30)，带有台面结构的红外材料(30)上有台面掩膜(20)。根据本专利技术的实施例，在采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料(10)后，台面掩膜(20)的剩余厚度为0～400nm。根据本专利技术的实施例，采用电感耦合等离子体法刻蚀红外材料(10)的刻蚀深度达到红外材料(10)的下接触层302。图4为本专利技术实施例提供的去除台面掩膜后的红外材料的结构示意图。在操作S103，采用干法刻蚀或湿法腐蚀去除台面掩膜(20)，以形成带有台面结构的红外材料(30)。如图4所示，形成带有凸台结构的红外材料(30)，台面结构的红外材料(30)的台面侧壁与水平台面所成夹角为θ。根据本专利技术的实施例，干法刻蚀包括电感耦合等离子体刻蚀、反应离子刻蚀。根据本专利技术的实施例，湿法腐蚀为氢氟酸、氟化铵和去离子水配制成的腐蚀液进行化学腐蚀。根据本专利技术的实施例，湿法腐蚀的腐蚀液中，氢氟酸、氟化铵、去离子水的配比可以为1:4:5，其中，所用氢氟酸为分析纯(含量不少于40％)，氟化铵溶液MOS级(含量为40％±1％)。根据本专利技术的实施例，带有台面结构的红外材料(30)的台面侧壁与水平台面所成夹角θ在70°～80°之间，例如，可以为70°、72°、75°、78°、80°。图5为本专利技术实施例提供的淀积电介质薄膜形成钝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法，其特征在于，包括：/n提供一红外材料，所述红外材料上形成有台面掩膜；/n采用电感耦合等离子体法刻蚀所述红外材料；/n采用干法刻蚀或湿法腐蚀去除所述台面掩膜，以形成带有台面结构的红外材料；/n在所述带有台面结构的红外材料上淀积电介质薄膜，以形成带有台面结构的钝化层；/n根据所述带有台面结构的钝化层的台面侧壁的厚度，对所述带有台面结构的钝化层进行元素掺杂；/n对所述带有台面结构的钝化层进行元素掺杂后，进行快速热退火处理，得到利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器的制备方法，其特征在于，包括：
提供一红外材料，所述红外材料上形成有台面掩膜；
采用电感耦合等离子体法刻蚀所述红外材料；
采用干法刻蚀或湿法腐蚀去除所述台面掩膜，以形成带有台面结构的红外材料；
在所述带有台面结构的红外材料上淀积电介质薄膜，以形成带有台面结构的钝化层；
根据所述带有台面结构的钝化层的台面侧壁的厚度，对所述带有台面结构的钝化层进行元素掺杂；
对所述带有台面结构的钝化层进行元素掺杂后，进行快速热退火处理，得到利用钝化层负电化抑制侧壁漏电流的探测器。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述台面掩膜包括SiO2台面掩膜。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在采用电感耦合等离子体法刻蚀所述红外材料后，所述台面掩膜的剩余厚度为0～400nm。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干法刻蚀包括电感耦合等离子体刻蚀、反应离子刻蚀；所述湿法腐蚀为氢氟酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟强，牛智川，蒋洞微，崔素宁，李勇，蒋俊锴，王国伟，徐应强，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11