[發明專利]光調制熱成像焦平面陣列的制作方法

有效

• 申請號: 200910301822.2
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101538006A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 焦斌斌;陳大鵬;歐毅;葉甜春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/00;B81C5/00;G01J5/02
• 代理公司: 北京市德權律師事務所
• 代理人: 王建國

1.一種光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1、在單晶硅片上表面制造摻雜層；

步驟2、按照預設圖案，在單晶硅片上表面刻蝕溝槽；

步驟3、在溝槽內壁覆蓋氧化硅層；

步驟4、生長非晶硅填滿溝槽；

步驟5、在單晶硅片上表面覆蓋薄膜層A，在單晶硅片下表面覆蓋薄膜層B；

步驟6、在薄膜層A上覆蓋金屬層；

步驟7、按照預設圖案，刻蝕部分金屬層；

步驟8、按照預設圖案，刻蝕部分薄膜層A；

步驟9、按照預設圖案，從硅片背面腐蝕單晶硅；按照預設圖案，刻蝕薄膜層B；

步驟10、按預設圖案，腐蝕摻雜層，得到帶硅支撐框架的全鏤空結構光調制熱成像焦平面陣列。

2.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述單晶硅片的單晶硅晶向為<100>。

3.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟1中，所述的摻雜層是采用高能粒子注入后再高溫退火的方法或者標準的雜質擴散摻雜工藝在所述的單晶硅片上摻加濃硼、砷或磷實現的。

4.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟2中所述的在單晶硅片上刻蝕溝槽是采用二氧化硅作為掩蔽層，使用反應粒子刻蝕設備或者感應耦合等離子刻蝕設備通過各向異性干法深硅刻蝕實現的。

5.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟3中，在溝槽內壁生長氧化硅是采用干氧化工藝或者濕氧化工藝實現的。

6.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟4中，生長非晶硅是采用低壓化學氣相淀積工藝在單晶硅片上表面生成一層非晶硅，并填滿所述的溝槽，然后使用溴基刻蝕氣體和反應離子刻蝕設備，通過非晶硅干法刻蝕掉所述單晶硅片上除溝槽中以外的非晶硅實現的。

7.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟5中所述的薄膜層A和薄膜層B均為氮化硅材料或者氧化硅材料，該步驟是采用低壓化學氣相淀積或者等離子增強化學氣相淀積實現的。

8.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟6中，所述的覆蓋金屬層是采用磁控濺射工藝實現的。

9.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟7中，所述的刻蝕金屬層是采用反應離子刻蝕設備，通過干法刻蝕工藝實現的。

10.根據權利要求7所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟8中，所述的刻蝕薄膜層A是采用反應離子刻蝕設備刻蝕形成的。

11.根據權利要求7所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟9中所述的按照預設圖案刻蝕薄膜層B是通過使用反應離子刻蝕設備，采用反應離子刻蝕工藝實現的。

12.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟9中，所述的腐蝕單晶硅采用的是氫氧化鉀溶液或者四甲基氫氧化銨溶液作為腐蝕溶液。

13.根據權利要求1所述的光調制熱成像焦平面陣列的制作方法，其特征在于，上述步驟10中，所述的腐蝕摻雜層是采用二氟化氙作為腐蝕氣體。