[发明专利]红外双色碲镉汞探测器台面钝化方法

说明书

技术领域

本发明涉及双色碲镉汞红外探测器技术领域，尤其涉及一种红外双色碲镉 汞探测器台面钝化方法。

背景技术

双色碲镉汞红外探测器可以同时探测两个波段的信号，有利于更准确判断 追踪目标，而钝化技术是研发双色探测器的关键技术之一。好的表面钝化工艺 可以减少碲镉汞表面损伤，决定碲镉汞器件表面的界面态，降低器件表面漏电 流。而表面漏电流占碲镉汞反向饱和电流的主要部分。致密、高阻的钝化层， 可以很好的降低碲镉汞器件表面复合速度和1/f噪声效应，提高探测器动态电阻 和反向击穿电压，大大改善器件性能。

对于双色碲镉汞探测器件来说，不仅要解决平面单色器件(即探测器的芯 片)中的表面漏电流问题，而且还存在经过深台面刻蚀后的裸露的碲镉汞台面 侧壁会产生大量的表面缺陷，侧面产生-复合电流是双色器件漏电流是一个最 重要的因素，从而降低器件性能。碲镉汞材料中Hg-Te健非常容易断裂，在深 干法刻蚀出台面后，会因为干法刻蚀工艺中的离子轰击造成大量的Hg-Te键断 裂，从而产生不稳定的Hg原子和Hg空位，产生一定的物理损伤。生长高质量 的钝化膜层可以保护裸露出来的碲镉汞台面侧壁，适当的钝化工艺可以改善器 件台面侧壁漏电流情况。其工艺难点是：清洗时侧面与表面结合处很容易受到 擦拭力造成表面钝化层被掀起，从而造成表面钝化层大面积脱落，台面侧向的 钝化层生长由于受阴影效应的影响，极易造成厚度及结构的不均匀，影响钝化 层质量，特别是侧壁与表面结合处由于膜层太薄容易出现断裂现象，从而造成 碲镉汞表面裸露，产生较大的表面漏电流。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种红外双色碲镉汞探测器台面钝化方 法，用以解决现有技术中存在的钝化工艺效果差的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种红外双色碲镉汞探测器台面钝化方法，包括：

步骤A：对双色碲镉汞探测器的芯片台面裸露的碲镉汞进行腐蚀，消除物 理损伤薄膜，去除表面硫化锌膜层；

步骤B：利用磁控溅射设备对经过步骤A处理后的芯片台面进行钝化处理。

进一步地，所述步骤A具体包括：

将碲双色碲镉汞探测器的芯片台面表面用光刻胶保护，利用溴甲醇对侧壁 和底面裸露的碲镉汞进行腐蚀，消除物理损伤膜层；

去除光刻胶，利用盐酸腐蚀表面硫化锌膜层，脱水吹干。

进一步地，所述步骤B具体包括：

缩小芯片样品和靶材的靶间距离到预定靶间距离值，并将吹干的芯片样品 固定在样品盘上；

对真空腔室进行抽真空处理，使其达到磁控溅射设备预定的本底真空值；

通过气路向真空腔室中充入氩气，调节变通处于半开状态，加大溅射气压， 使得真空腔室中的气体压力达到预定溅射气压值；

通过先后两次选取射频电源的功率，生长碲镉层和硫化锌膜层。

其中，所述预定靶间距离值为70mm，所述预定溅射气压值为1.5pa。

本发明有益效果如下：

本发明采用光刻胶保护台面正面，利用溴甲醇腐蚀侧壁和底面，结合磁控 溅射方法，加大样品与靶材之间距离，加大溅射气压，生长CdTe/ZnS复合钝化 膜层，很好地解决双色碲镉汞探测器台面钝化技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明 书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可 通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获 得。

附图说明

图1为磁控溅射设备的结构示意图；

图2为本发明实施例所述方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中，缩短靶材与样品之间距离增大被溅射粒子进入台 阶的入射角度示意图。

具体实施方式

本发明在碲镉汞平面单色钝化工艺的基础上，选择磁控溅射设备，结合优 化的台面湿化学预处理工艺，对溅射压力和靶间距离等关键参数进行系统优化， 最终获得良好的表侧面钝化效果。

下面结合附图来具体描述本发明的优先实施例，其中，附图构成本申请一 部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。为了清楚和简化目的， 当其可能使本发明的主题模糊不清时，将省略本文所描述的器件中已知功能和 结构的详细具体说明。