本發(fā)明涉及inp器件制造，具體涉及一種p型inp歐姆接觸電極的制備方法。

背景技術(shù)：

1、p型inp（磷化銦）和其相關(guān)化合物，如ingaasp，對于高速電子和光電器件，如高電子遷移率晶體管（hemt）、光電二極管（pds）和激光二極管（lds）來說非常重要。在inp/in0.53ga0.47as?/inp（p-i-n）光電二極管的情況下，寬帶隙（1.35ev）的inp被用作in0.53ga0.47as活性層上的覆蓋層，以降低暗電流并提高響應(yīng)率?？煽康臍W姆接觸和低電阻對于優(yōu)異的器件性能必不可少。雖然n型inp的優(yōu)異歐姆接觸可以很容易地通過au-ge-ni金屬化實現(xiàn)，但p型inp勢壘高度相對較高，載流子的有效質(zhì)量也較大，與n型材料相比，難以形成與p型inp的合適的低電阻歐姆接觸。

2、目前p型inp材料通常使用傳統(tǒng)真空蒸發(fā)金鋅合金方法制備歐姆接觸的金屬電極。但是其存在一些嚴重的技術(shù)問題，例如在高溫退火過程中，auzn合金不能有效阻止磷從接觸中擴散出來，導(dǎo)致金鋅沉積的粘附性差和金屬沉積不均勻；材料表面粗糙甚至有黑點；并且材料的穩(wěn)定性差等。這些缺點都會引起歐姆接觸的損傷，造成歐姆接觸電阻升高，甚至失效，使器件的可靠性降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）要解決的技術(shù)問題

2、針對上述不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種p型inp歐姆接觸電極的制備方法，該方法使用金屬pd作為電極材料，其在低溫狀態(tài)下與inp能夠形成相對穩(wěn)定的pd2inp化合物，與inp摻雜元素zn形成pdzn，隨后pdzn分解并形成，向inp中釋放zn，阻止摻雜的襯底中的zn流出。不僅可以在制備歐姆接觸電極的退火過程中幫助穩(wěn)定電極結(jié)構(gòu)，而且在后續(xù)的其他后道工藝的過程中能有效防止歐姆接觸部分電極材料的氧化失效。

3、（二）技術(shù)方案

4、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種p型inp歐姆接觸電極的制備方法，包括：提供一p型inp晶圓材料，并對p型inp晶圓材料表面進行清潔處理；在p型inp晶圓材料表面沉積歐姆接觸層；在歐姆接觸層上依次沉積第一金屬層、第二金屬層與第三金屬層；對歐姆接觸層進行兩步退火處理。

5、上述方案中，歐姆接觸層材料包括pd與pt。

6、上述方案中，p型inp晶圓材料表面中沉積歐姆接觸層的位置處摻雜濃度大于等于1×1015cm-3。

7、上述方案中，在p型inp晶圓材料表面沉積歐姆接觸層，包括：利用沉積技術(shù)，在p型inp晶圓材料表面沉積一層sio2；采用紫外曝光技術(shù)，在sio2表面制作歐姆接觸電極圖案；采用刻蝕工藝刻蝕掉歐姆接觸電極圖案位置處的sio2；采用沉積技術(shù)在歐姆接觸電極圖案位置表面淀積一層歐姆接觸層。

8、上述方案中，在p型inp晶圓材料表面沉積歐姆接觸層，其中沉積方式包括蒸發(fā)、直流磁控濺射、反應(yīng)磁控濺射、射頻磁控濺射、低壓化學(xué)汽相淀積與離子束輔助沉積。

9、上述方案中，在p型inp晶圓材料表面沉積歐姆接觸層，其中歐姆接觸層的沉積厚度范圍為10?至5000?。

10、上述方案中，在歐姆接觸層上，第一金屬層的沉積方式包括蒸發(fā)、直流磁控濺射、反應(yīng)磁控濺射、射頻磁控濺射、低壓化學(xué)汽相淀積、金屬有機物化學(xué)氣相淀積與離子束輔助沉積，其中，第一金屬層的沉積厚度范圍為100?至5000?。

11、上述方案中，第二金屬層沉積方式、第三金屬層沉積方式均與第一金屬層的沉積方式相同。

12、上述方案中，第二金屬層的沉積厚度范圍為100?至5000?，第三金屬層的沉積范圍為10?至5000?。

13、上述方案中，對歐姆接觸層進行兩步退火處理，包括：設(shè)置第一步退火的溫度范圍為300℃至400℃，持續(xù)的時間范圍為10s至120s；在完成第一步退火后，設(shè)置第二步退火的溫度范圍為400℃至1200℃，持續(xù)的時間范圍為1s至60s。

14、（三）有益效果

15、本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，至少具有以下有益效果：

16、（1）該方法使用金屬pd作為電極材料，其在低溫狀態(tài)下與inp能夠形成相對穩(wěn)定的pd2inp化合物，不僅可以在制備歐姆接觸電極的退火過程中幫助穩(wěn)定電極結(jié)構(gòu)，而且在后續(xù)的其他后道工藝的過程中能有效防止歐姆接觸部分電極材料的氧化失效。

17、（2）該方法采用的pd/zn/ni/au結(jié)構(gòu)相對于傳統(tǒng)zn/au結(jié)構(gòu)的歐姆接觸具有更好的可靠性和更低的電阻率。

18、（3）該方法使用的兩步退火工藝能夠有效防止襯底材料的流失，從而提高了材料的穩(wěn)定性，為后續(xù)制備以p型inp晶圓材料為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體激光器件提供了改善器件參數(shù)和提高可靠性的新方案。

技術(shù)特征：

1.一種p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述歐姆接觸層材料包括pd與pt。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述p型inp晶圓材料表面中沉積歐姆接觸層的位置處摻雜濃度大于等于1×1015cm-3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述在所述p型inp晶圓材料表面沉積歐姆接觸層，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述在所述p型inp晶圓材料表面沉積歐姆接觸層，其中所述沉積方式包括蒸發(fā)、直流磁控濺射、反應(yīng)磁控濺射、射頻磁控濺射、低壓化學(xué)汽相淀積與離子束輔助沉積。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述在所述p型inp晶圓材料表面沉積歐姆接觸層，其中所述歐姆接觸層的沉積厚度范圍為10?至5000?。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，在所述歐姆接觸層上，第一金屬層的沉積方式包括蒸發(fā)、直流磁控濺射、反應(yīng)磁控濺射、射頻磁控濺射、低壓化學(xué)汽相淀積、金屬有機物化學(xué)氣相淀積與離子束輔助沉積，其中，所述第一金屬層的沉積厚度范圍為100?至5000?。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述第二金屬層沉積方式、第三金屬層沉積方式均與第一金屬層的沉積方式相同。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述第二金屬層的沉積厚度范圍為100?至5000?，所述第三金屬層的沉積范圍為10?至5000?。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的p型inp歐姆接觸電極的制備方法，所述對所述歐姆接觸層進行兩步退火處理，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種P型InP歐姆接觸電極的制備方法，涉及InP器件制造技術(shù)領(lǐng)域，包括：提供一P型InP晶圓材料，并對P型InP晶圓材料表面進行清潔處理；在P型InP晶圓材料表面沉積歐姆接觸層；在歐姆接觸層上依次沉積第一金屬層、第二金屬層與第三金屬層；對歐姆接觸層進行兩步退火處理。該方法不僅可以在制備歐姆接觸電極的退火過程中穩(wěn)定電極結(jié)構(gòu)，而且在后續(xù)的工藝過程中能有效防止歐姆接觸部分電極材料的氧化失效，使歐姆接觸具有更好的可靠性和更低的電阻率。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭婉華,辛東旭,王明金,劉文振,周晟民,司嘉昊,易趙正,張小煜,張至善,袁慶慶,顧俊逸,陳子豪
受保護的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2