[发明专利]背电极结构的阻挡杂质带探测器的制造方法

权利要求书

1.一种背电极结构的阻挡杂质带探测器的制造方法，背电极结构的阻挡杂质带探测器包括：

高导硅衬底；

硅掺磷吸收层，硅掺磷吸收层设置在高导硅衬底上；

高纯硅阻挡层，高纯硅阻挡层设置在硅掺磷吸收层上；

电极过渡区，电极过渡区设置在高纯硅阻挡层上；

正电极区，正电极区设置在电极过渡区上，在正电极区上设有正电极引线；

负电极区，负电极区设置在高导硅衬底的底部；

金属基板，负电极区通过导电银胶与金属基板连接，在金属基板上设有负电极引线；其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，制备背电极结构的阻挡杂质带探测器；

步骤2，封装完成制备的背电极结构的阻挡杂质带探测器；

步骤1包括：

步骤1.1，清洗高导硅衬底；

步骤1.2，在高导硅衬底上用化学气相沉积工艺生长硅掺磷吸收层，厚度为30μm，掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3；

步骤1.3，在硅掺磷吸收层上使用化学气相外延生长高纯硅阻挡层，表层杂质浓度低于1×10¹³cm^-3，厚度为5μm，过渡区厚度为3μm；

步骤1.4，在高纯硅阻挡层表面甩正胶，进行第一次光刻，厚度1.5μm，曝光显影；

步骤1.5，采用电子束蒸发工艺，在高纯硅阻挡层表面蒸镀光刻标记，真空度5×10^-4Pa，电子束能量100KeV，依次蒸镀Ti、Au金属膜，厚度分别为20nm、150nm；

步骤1.6，采用丙酮进行浮胶，80℃水浴30分钟，超声清洗20分钟，异丙醇超声清洗5分钟，去离子水冲洗，氮气吹干，在高纯硅阻挡层表面获得光刻标记；

步骤1.7，在高纯硅阻挡层表面甩正胶，进行第二光刻，厚度2μm，曝光显影；

步骤1.8，采用离子注入工艺，将磷离子注入到高纯硅阻挡层，注入能量40KeV，注入剂量2×10¹⁴cm^-2，形成电极过渡区；

步骤1.9，采用丙酮进行光刻胶剥离，去除高纯硅阻挡层表面离子注入区域以外的光刻胶，并依次用异丙醇、去离子水清洗，氮气吹干，获得电极过渡区；

步骤1.10，在氮气气氛中进行快速热退火，退火温度为950℃，在950℃下保持10秒，修复注入损伤，激活掺杂离子；

步骤1.11，在电极过渡区上甩正胶，进行第三次光刻，厚度2μm，曝光显影，获得圆形正电极区域；

步骤1.12，采用氩气等离子体去胶工艺，去除显影后正电极区域残留的光刻胶底膜；

步骤1.13，采用电子束蒸发工艺生长正电极区，真空度5×10^-4Pa，电子束能量100KeV，依次蒸镀Ti金属膜、Al金属膜、Ni金属膜和Au金属膜，Ti金属膜、Al金属膜、Ni金属膜和Au金属膜的厚度分别为20nm、150nm、30nm、100nm；

步骤1.14，采用丙酮进行浮胶，80℃水浴30分钟，超声清洗20分钟，异丙醇超声清洗5分钟，去离子水冲洗，氮气吹干，获得正电极；

步骤1.15，采用电子束蒸发工艺在高导硅衬底的底部生长负电极区，真空度5×10^-4Pa，电子束能量100KeV，依次蒸镀Ti金属膜、Al金属膜、Ni金属膜和Au金属膜，Ti金属膜、Al金属膜、Ni金属膜和Au金属膜的厚度分别为20nm、150nm、30nm、100nm；

步骤1.16，使用退火炉，退火温度为400℃，在400℃下保持30分钟，以使蒸镀金属合金化，形成良好欧姆接触；

步骤1.17，在电极过渡区上甩正胶，进行第四次光刻，厚度1.6μm，曝光显影，以形成加厚电极区域窗口；

步骤1.18，采用氩气等离子体去胶工艺，去除曝光显影后残留的光刻胶底膜；

步骤1.19，采用电子束蒸发工艺加厚正电极，真空度5×10^-4Pa，蒸发速率1nm/s，依次蒸镀Ni金属膜和Au金属膜，Ni金属膜和Au金属膜的厚度分别为20nm、260nm；

步骤1.20，采用丙酮进行浮胶，80℃水浴30分钟，超声清洗30分钟，异丙醇超声清洗5分钟，去离子水冲洗，氮气吹干，至此器件制备完毕。