一种辐射能量转换芯片的制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN1996555A

(43)申请公布日2007.07.11

(21)申请号CN200610147533.8

(22)申请日2006.12.19

(71)申请人华东师范大学

地址200062上海市普陀区中山北路3663号

(72)发明人王连卫李金龙徐少辉

(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司

代理人杜林雪

(51)Int.CI

H01L21/18

H01L31/18

H01L35/34

B81C1/00

G21H1/00

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种辐射能量转换芯片的制作方法

(57)摘要

本发明公开了一种辐射能量转换芯

片的制作方法，包括如下步骤：(1)制作具

有一定开口面积比和深度的p－型宏多孔

硅阵列；(2)对硅进行扩磷获得一层浅结；

(3)去除一定厚度的背面硅；(4)在正反面分

别淀积一层金属，金属层厚度在0.3微米

至1微米之间，然后在400℃温度下，退

火5～30分钟，即制得本发明的核电池芯

片。本发明主要的方法就是采用电化学刻

蚀方法，深宽比已经可以达到或超过

150。而将这种工艺应用于核电池中的微孔

阵列的制作，大幅度提高了电池的性能以

及制造的成品率，并且可以大大降低因孔

结构的随机分布而导致的pn结被击穿，从

而破坏整个电池。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1、一种辐射能量转换芯片的制作方法，包括如下步骤：

(1)制作具有一定开口面积比和深度的p-型宏多孔硅阵列：选择电阻率在1～

30Ω·cm的p-型硅片，采用SiOsub2/sub或Sisub3/subNsub4/sub作为

掩模层，用光刻方法在掩模层刻出均匀分布的方形孔结构，孔与孔中心距离在4微

米或更大一些；对所开孔进行刻蚀使所开的窗口变成倒金字塔结构，然后再进行阳

极氧化，阳极氧化的电流强度控制在3～10mA/cmsup2/sup，温度为室温；

(2)对硅进行扩磷获得一层浅结：首先在950℃通过PCIOsub2/sub的分解淀积

磷，再进行快速热退火，一般选取温度为950～1000℃，退火时间为5～20分钟；

(3)去除一定厚度的背面硅：扩磷之后在正面得到有效保护的情况下，采用25wt％

四甲基氢氧化铵在85℃温度下腐蚀3～5分钟，然后用

Hsub2/subSOsub4/sub/Hsub2/subOsub2/sub清洗；

(4)在正反面分别淀积一层金属，金属层厚度在0.3微米至1微米之间，然后在400℃

温度下，退火5～30分钟，即制得本发明的核电池芯片。

2、根据权利要求1所述的一种辐射能量转换芯片的制作方法，其特征在于：(1)步

骤所述的掩模层为SiOsub2/sub，厚度大于等于300nm。

3、根据权利要求1或2任意一项所述的一种辐射能量转换芯片的制作方法，其特

征在于：采用25wt％的四甲基氢氧化铵在85℃下或20wt％KOH在60或70℃下腐

蚀SiOsub2/sub，获得具有倒金字塔排列结构的腐蚀坑。

4、根据权利要求3所述的一种辐射能量转换芯片的制作方法，其特征在于：腐蚀

SiOsub2/sub时可以在刻蚀正面SiOsub2/sub时直接去掉背面

SiOsub2/sub。

5、根据权利要求1或2任意一项所述的一种辐射能量转换芯片的制作方法，其特

征在于：所述阳极氧化采用固定电源电压的方式，硅片的背面与电源的阳极相连接，

且硅片的背面必须是透光的，光照从样品的背面进行。

6、根据权利要求1或2任意一项所述的一种辐射能量转换芯片的制作方法，其特

征在于：采用SiOsub2/sub作为掩模层