權(quán)利要求
1.一種基于鎵鋁砷外延合金，其特征在于，包括：
鎵鋁砷外延層(100);
第一氧化層(200)，所述第一氧化層(200)設(shè)置在所述鎵鋁砷外延層(100)的上方，所述第一氧化層(200)包括多個(gè)經(jīng)一次光刻形成的第一窗口(210)和第一凸塊(220)，所述第一窗口(210)與所述第一凸塊(220)間隔分布;
第一金屬層(300)，所述第一金屬層(300)設(shè)置在所述第一氧化層(200)的上方;
第二氧化層(400)，所述第二氧化層(400)設(shè)置在所述第一金屬層(300)的上方，所述第二氧化層(400)包括多個(gè)經(jīng)二次光刻形成的第二窗口(410)和第二凸塊(420)，所述第二窗口(410)與所述第二凸塊(420)間隔分布，所述第一窗口(210)與所述第二窗口(410)的垂直方向上錯(cuò)位排列;
第二金屬層(500)，所述第二金屬層(500)設(shè)置在所述第一氧化層(200)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鎵鋁砷外延合金，其特征在于，
所述第一氧化層(200)的材料為二氧化硅，所述第一氧化層(200)的厚度為1000-2800埃米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鎵鋁砷外延合金，其特征在于，
所述第一金屬層(300)包括金鈹合金和金，金鈹合金和金依次通過(guò)蒸鍍的方式層疊在所述第一氧化層(200)的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于鎵鋁砷外延合金，其特征在于，
所述第一金屬層(300)中金鈹合金的厚度為100-800埃米，所述第一金屬層(300)中金厚度為3000-8000埃米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鎵鋁砷外延合金，其特征在于，
所述第二氧化層(400)的材料為二氧化硅，所述第二氧化層(400)的厚度為1500-3500埃米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鎵鋁砷外延合金，其特征在于，
所述第二金屬層(500)包括鈦和金，鈦和金依次通過(guò)蒸鍍的方式層疊在所述第二氧化層(400)的上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于鎵鋁砷外延合金，其特征在于，
所述第二金屬層(500)中鈦的厚度為100-500埃米，所述第二金屬層(500)中金的厚度為5000-10000埃米。
8.一種基于鎵鋁砷外延合金制備方法，用于制備如權(quán)利要求1至7任一所述的基于鎵鋁砷外延合金，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：
S100、清洗鎵鋁砷外延片后，基于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，在鎵鋁砷外延層(100)上制備第一氧化層(200)，并進(jìn)行一次光刻，形成間隔分布的第一窗口(210)和第一凸塊(220);
S200、在第一氧化層(200)上方依次蒸鍍金鈹合金和金，形成第一金屬層(300);
S300、生成第一金屬層(300)后，基于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，在第一金屬層(300)上制備第二氧化層(400)，并進(jìn)行二次光刻，形成間隔分布的第二窗口(410)和第二凸塊(420)，所述第二窗口(410)與所述第一窗口(210)在垂直方向上錯(cuò)位排列;
S400、在第二氧化層(400)上方依次蒸鍍鈦和金，形成第二金屬層(500)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于鎵鋁砷外延合金制備方法，其特征在于，步驟S200包括：
S210、清洗一次光刻后的晶圓;
S220、將清洗后的晶圓置于氮?dú)馔繛?.3-0.8 升/分鐘的合金爐內(nèi)18-25分鐘，其中，合金爐包括高溫區(qū)和低溫區(qū)，高溫區(qū)的溫度為500℃-600℃，低溫區(qū)的溫度為400℃-500℃，蒸鍍過(guò)程中確保晶圓大部分時(shí)間處于高溫區(qū)內(nèi)，若晶圓實(shí)際溫度超過(guò)高溫區(qū)設(shè)置溫度，把晶圓移至低溫區(qū)內(nèi)，同時(shí)降低高溫區(qū)的溫度，待高溫區(qū)溫度降至設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)，再把晶圓從低溫區(qū)挪至高溫區(qū);
S230、蒸鍍結(jié)束后，待晶圓冷卻至室溫后取出。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于鎵鋁砷外延合金制備方法，其特征在于，步驟S400包括：
S410、清洗二次光刻后的晶圓;
S420、將清洗后的晶圓置于氮?dú)饬髁繛?.3-0.8 升/分鐘的合金爐內(nèi)24-36分鐘，其中，合金爐內(nèi)高溫區(qū)的溫度為430-520℃，低溫區(qū)的溫度為310℃-430℃，先在高溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，然后將晶圓移動(dòng)至低溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，最后再次把晶圓移至高溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，若晶圓實(shí)際溫度超過(guò)高溫區(qū)的設(shè)置溫度范圍，把晶圓移至低溫區(qū)內(nèi)，同時(shí)降低高溫區(qū)的溫度，待高溫區(qū)的溫度降至設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)，再把晶圓從低溫區(qū)移至高溫區(qū);
S430、蒸鍍結(jié)束后，待晶圓冷卻至室溫后取出。
說(shuō)明書(shū)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開(kāi)屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于鎵鋁砷外延合金及其制備方法。
背景技術(shù)
[0002]隨著技術(shù)的進(jìn)步，紅外
芯片在人工智能、光通信，等領(lǐng)域應(yīng)用逐漸廣泛。然而對(duì)紅外芯片的電性參數(shù)要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的紅外芯片逐步滿足不了當(dāng)今市場(chǎng)需求。在這個(gè)背景下，高亮度的紅外芯片市場(chǎng)占有率逐步提高，但其制備工藝相對(duì)復(fù)雜，良率難以得到提高。
發(fā)明內(nèi)容
[0003]本發(fā)明提供一種基于鎵鋁砷外延合金，旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于鎵鋁砷外延合金，包括：
鎵鋁砷外延層;
第一氧化層，所述第一氧化層設(shè)置在所述鎵鋁砷外延層的上方，所述第一氧化層包括多個(gè)經(jīng)一次光刻形成的第一窗口和第一凸塊，所述第一窗口與所述第一凸塊間隔分布;
第一金屬層，所述第一金屬層設(shè)置在所述第一氧化層的上方;
第二氧化層，所述第二氧化層設(shè)置在所述第一金屬層的上方，所述第二氧化層包括多個(gè)經(jīng)二次光刻形成的第二窗口和第二凸塊，所述第二窗口與所述第二凸塊間隔分布，所述第一窗口與所述第二窗口的垂直方向上錯(cuò)位排列;
第二金屬層，所述第二金屬層設(shè)置在所述第一氧化層的上方。
[0005]進(jìn)一步，所述第一氧化層的材料為二氧化硅，所述第一氧化層的厚度為1000-2800埃米。
[0006]進(jìn)一步，所述第一金屬層包括金鈹合金和金，金鈹合金和金依次通過(guò)蒸鍍的方式層疊在所述第一氧化層的上方。
[0007]進(jìn)一步，所述第一金屬層中金鈹合金的厚度為100-800埃米，所述第一金屬層中金厚度為3000-8000埃米。
[0008]進(jìn)一步，所述第二氧化層的材料為二氧化硅，所述第二氧化層的厚度為1500-3500埃米。
[0009]進(jìn)一步，所述第二金屬層包括鈦和金，鈦和金依次通過(guò)蒸鍍的方式層疊在所述第二氧化層的上方。
[0010]進(jìn)一步，所述第二金屬層中鈦的厚度為100-500埃米，所述第二金屬層中金的厚度為5000-10000埃米。
[0011]進(jìn)一步，本發(fā)明還提出一種基于鎵鋁砷外延合金制備方法，用于制備所述的基于鎵鋁砷外延合金，所述方法包括以下步驟：
S100、清洗鎵鋁砷外延片后，基于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，在鎵鋁砷外延層上制備第一氧化層，并進(jìn)行一次光刻，形成間隔分布的第一窗口和第一凸塊;
S200、在第一氧化層上方依次蒸鍍金鈹合金和金，形成第一金屬層;
S300、生成第一金屬層后，基于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，在第一金屬層上制備第二氧化層，并進(jìn)行二次光刻，形成間隔分布的第二窗口和第二凸塊，所述第二窗口與所述第一窗口在垂直方向上錯(cuò)位排列;
S400、在第二氧化層上方依次蒸鍍鈦和金，形成第二金屬層。
[0012]進(jìn)一步，步驟S200包括：
S210、清洗一次光刻后的晶圓;
S220、將清洗后的晶圓置于氮?dú)馔繛?.3-0.8 升/分鐘的合金爐內(nèi)18-25分鐘，其中，合金爐包括高溫區(qū)和低溫區(qū)，高溫區(qū)的溫度為500℃-600℃，低溫區(qū)的溫度為400℃-500℃，蒸鍍過(guò)程中確保晶圓大部分時(shí)間處于高溫區(qū)內(nèi)，若晶圓實(shí)際溫度超過(guò)高溫區(qū)設(shè)置溫度，把晶圓移至低溫區(qū)內(nèi)，同時(shí)降低高溫區(qū)的溫度，待高溫區(qū)溫度降至設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)，再把晶圓從低溫區(qū)挪至高溫區(qū);
S230、蒸鍍結(jié)束后，待晶圓冷卻至室溫后取出。
[0013]進(jìn)一步，步驟S400包括：
S410、清洗二次光刻后的晶圓;
S420、將清洗后的晶圓置于氮?dú)饬髁繛?.3-0.8 升/分鐘的合金爐內(nèi)24-36分鐘，其中，合金爐內(nèi)高溫區(qū)的溫度為430-520℃，低溫區(qū)的溫度為310℃-430℃，先在高溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，然后將晶圓移動(dòng)至低溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，最后再次把晶圓移至高溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，若晶圓實(shí)際溫度超過(guò)高溫區(qū)的設(shè)置溫度范圍，把晶圓移至低溫區(qū)內(nèi)，同時(shí)降低高溫區(qū)的溫度，待高溫區(qū)的溫度降至設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)，再把晶圓從低溫區(qū)移至高溫區(qū);
S430、蒸鍍結(jié)束后，待晶圓冷卻至室溫后取出。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下，
本申請(qǐng)中，所述的基于鎵鋁砷外延合金通過(guò)高致密性的氧化層去改善鎵鋁砷外延與金屬層接觸的合金方法，具有優(yōu)良的金屬與鎵鋁砷材料鍵合性能，改善金屬層與外延層之間的歐姆接觸，降低電極脫落的風(fēng)險(xiǎn)，有效地提高高亮紅外芯片的良率，可根據(jù)需求調(diào)整正向電壓錯(cuò)位的效果。
附圖說(shuō)明
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明的基于鎵鋁砷外延合金的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是根據(jù)本發(fā)明的基于鎵鋁砷外延合金的制備方法的流程示意圖。
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明的基于鎵鋁砷外延合金中第一金屬層制備方法的流程圖。
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明的基于鎵鋁砷外延合金中第一金屬層制備方法的流程圖。
[0019]上述圖中，100、鎵鋁砷外延層;200、第一氧化層;210、第一窗口;220、第一凸塊;300、第一金屬層;400、第二氧化層;410、第二窗口;420、第二凸塊;500、第二金屬層。
具體實(shí)施方式
[0020]以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、方案和效果。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0021]需要說(shuō)明的是，如無(wú)特殊說(shuō)明，當(dāng)某一特征被稱(chēng)為“固定”、“連接”在另一個(gè)特征，它可以直接固定、連接在另一個(gè)特征上，也可以間接地固定、連接在另一個(gè)特征上。此外，本發(fā)明中所使用的上、下、左、右、頂、底等描述僅僅是相對(duì)于附圖中本發(fā)明各組成部分的相互位置關(guān)系來(lái)說(shuō)的。
[0022]此外，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例，而不是為了限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的組合。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解，盡管在本公開(kāi)可能采用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各種元件，但這些元件不應(yīng)限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將同一類(lèi)型的元件彼此區(qū)分開(kāi)。例如，在不脫離本公開(kāi)范圍的情況下，第一元件也可以被稱(chēng)為第二元件，類(lèi)似地，第二元件也可以被稱(chēng)為第一元件。
[0024]參照?qǐng)D1至圖4，在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的一種基于鎵鋁砷外延合金，參照?qǐng)D1，包括：
鎵鋁砷外延層100;
第一氧化層200，所述第一氧化層200設(shè)置在所述鎵鋁砷外延層100的上方，所述第一氧化層200包括多個(gè)經(jīng)一次光刻形成的第一窗口210和第一凸塊220，所述第一窗口210與所述第一凸塊220間隔分布;
第一金屬層300，所述第一金屬層300設(shè)置在所述第一氧化層200的上方;
第二氧化層400，所述第二氧化層400設(shè)置在所述第一金屬層300的上方，所述第二氧化層400包括多個(gè)經(jīng)二次光刻形成的第二窗口410和第二凸塊420，所述第二窗口410與所述第二凸塊420間隔分布，所述第一窗口210與所述第二窗口410的垂直方向上錯(cuò)位排列;
第二金屬層500，所述第二金屬層500設(shè)置在所述第一氧化層200的上方。
[0025]本發(fā)明的有益效果如下，
本申請(qǐng)中，所述的基于鎵鋁砷外延合金通過(guò)高致密性的氧化層去改善鎵鋁砷外延與金屬層接觸的合金方法，具有優(yōu)良的金屬與鎵鋁砷材料鍵合性能，改善金屬層與外延層之間的歐姆接觸，降低電極脫落的風(fēng)險(xiǎn)，有效地提高高亮紅外芯片的良率，可根據(jù)需求調(diào)整正向電壓錯(cuò)位的效果。
[0026]進(jìn)一步，參照?qǐng)D1，所述第一氧化層200的材料為二氧化硅，所述第一氧化層200的厚度為1000-2800埃米。
[0027]進(jìn)一步，參照?qǐng)D1，所述第一金屬層300包括金鈹合金和金，金鈹合金和金依次通過(guò)蒸鍍的方式層疊在所述第一氧化層200的上方。
[0028]進(jìn)一步，參照?qǐng)D1，所述第一金屬層300中金鈹合金的厚度為100-800埃米，所述第一金屬層300中金厚度為3000-8000埃米。
[0029]進(jìn)一步，參照?qǐng)D1，所述第二氧化層400的材料為二氧化硅，所述第二氧化層400的厚度為1500-3500埃米。
[0030]進(jìn)一步，參照?qǐng)D1，所述第二金屬層500包括鈦和金，鈦和金依次通過(guò)蒸鍍的方式層疊在所述第二氧化層400的上方。
[0031]進(jìn)一步，參照?qǐng)D1，所述第二金屬層500中鈦的厚度為100-500埃米，所述第二金屬層500中金的厚度為5000-10000埃米。
[0032]進(jìn)一步，參照?qǐng)D2至圖4，本發(fā)明還提出一種基于鎵鋁砷外延合金制備方法，用于制備所述的基于鎵鋁砷外延合金，參照?qǐng)D2，所述方法包括以下步驟：
S100、清洗鎵鋁砷外延片后，基于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，在鎵鋁砷外延層100上制備第一氧化層200，并進(jìn)行一次光刻，形成間隔分布的第一窗口210和第一凸塊220;
S200、在第一氧化層200上方依次蒸鍍金鈹合金和金，形成第一金屬層300;
S300、生成第一金屬層300后，基于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)，在第一金屬層300上制備第二氧化層400，并進(jìn)行二次光刻，形成間隔分布的第二窗口410和第二凸塊420，所述第二窗口410與所述第一窗口210在垂直方向上錯(cuò)位排列;
S400、在第二氧化層400上方依次蒸鍍鈦和金，形成第二金屬層500。
[0033]進(jìn)一步，參照?qǐng)D3，步驟S200包括：
S210、清洗一次光刻后的晶圓;
S220、將清洗后的晶圓置于氮?dú)馔繛?.3-0.8 升/分鐘的合金爐內(nèi)18-25分鐘，其中，合金爐包括高溫區(qū)和低溫區(qū)，高溫區(qū)的溫度為500℃-600℃，低溫區(qū)的溫度為400℃-500℃，蒸鍍過(guò)程中確保晶圓大部分時(shí)間處于高溫區(qū)內(nèi)，若晶圓實(shí)際溫度超過(guò)高溫區(qū)設(shè)置溫度，把晶圓移至低溫區(qū)內(nèi)，同時(shí)降低高溫區(qū)的溫度，待高溫區(qū)溫度降至設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)，再把晶圓從低溫區(qū)挪至高溫區(qū);
S230、蒸鍍結(jié)束后，待晶圓冷卻至室溫后取出。
[0034]進(jìn)一步，參照?qǐng)D4，步驟S400包括：
S410、清洗二次光刻后的晶圓;
S420、將清洗后的晶圓置于氮?dú)饬髁繛?.3-0.8 升/分鐘的合金爐內(nèi)24-36分鐘，其中，合金爐內(nèi)高溫區(qū)的溫度為430-520℃，低溫區(qū)的溫度為310℃-430℃，先在高溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，然后將晶圓移動(dòng)至低溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，最后再次把晶圓移至高溫區(qū)蒸鍍8-12分鐘，若晶圓實(shí)際溫度超過(guò)高溫區(qū)的設(shè)置溫度范圍，把晶圓移至低溫區(qū)內(nèi)，同時(shí)降低高溫區(qū)的溫度，待高溫區(qū)的溫度降至設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi)，再把晶圓從低溫區(qū)移至高溫區(qū);
S430、蒸鍍結(jié)束后，待晶圓冷卻至室溫后取出。
[0035]以上所述，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，凡在本公開(kāi)的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本公開(kāi)保護(hù)的范圍之內(nèi)。都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)其技術(shù)方案和/或?qū)嵤┓绞娇梢杂懈鞣N不同的修改和變化。
說(shuō)明書(shū)附圖(4)
聲明：
“基于鎵鋁砷外延合金及其制備方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來(lái)源：深圳市奧倫德元器件有限公司
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