[發明專利]離子注入制備氧化鈦電極的紅外探測器及其制備方法

在審

• 申請號: 201710252825.6
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106847950A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 楊鑫;王宏臣;陳文禮;王鵬;甘先鋒;董珊;孫豐沛
• 申請（專利權）人: 煙臺睿創微納技術股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/101;H01L31/18;G01J5/10
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 劉志毅

1.離子注入制備氧化鈦電極的紅外探測器，包括一帶有讀出電路的半導體基座和與所述半導體基座電連接的探測器本體，其特征在于，所述探測器本體包括金屬反射層、絕緣介質層、支撐層和氧化鈦薄膜，所述半導體基座上設有金屬反射層和絕緣介質層，所述金屬反射層包括若干個金屬塊；

所述絕緣介質層上設有支撐層，所述支撐層上設有錨點孔和通孔，所述通孔終止于所述金屬塊，所述錨點孔和所述通孔內填充有連接金屬，所述支撐層和所述連接金屬上設有氧化鈦薄膜，所述氧化鈦薄膜包括位于中部的半導體氧化鈦薄膜和位于所述半導體氧化鈦薄膜兩側的導體氧化鈦薄膜，所述半導體氧化鈦薄膜上設有第一保護層，所述導體氧化鈦薄膜和所述第一保護層上設有第二保護層。

2.根據權利要求1所述的離子注入制備氧化鈦電極的紅外探測器，其特征在于，所述連接金屬為鎢、鋁或銅。

3.根據權利要求1所述的離子注入制備氧化鈦電極的紅外探測器，其特征在于，其特征在于，所述支撐層為氮化硅薄膜，厚度為

4.權利要求1-3任一項所述的離子注入制備氧化鈦電極的紅外探測器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在包含讀出電路半導體基座上制作金屬反射層，并對金屬反射層進行圖形化處理，圖形化后的金屬反射層形成若干個金屬塊；所述金屬塊與半導體基座上的讀出電路電連接；然后，在完成圖形化金屬反射層上沉積絕緣介質層；

步驟2：在所述的絕緣介質層上沉積犧牲層，并對犧牲層進行圖形化處理，在圖形化處理后的犧牲層上形成錨點孔，并在圖形化處理后的犧牲層上沉積支撐層；

步驟3：采用光刻和蝕刻的方法，蝕刻掉部分支撐層，支撐層蝕刻終止于所述金屬塊，形成通孔，在所述通孔和錨點孔內沉積連接金屬；

步驟4：在支撐層上沉積氧化鈦薄膜，并在氧化鈦薄膜上沉積第一保護層，然后，在第一保護層上涂覆光阻，所述光阻覆蓋區域為半導體氧化鈦薄膜，并且作為探測器的熱敏層薄膜；

步驟5：用干法蝕刻或濕法蝕刻的方法去除氧化鈦薄膜上面未被光阻覆蓋的第一保護層薄膜，第一保護層蝕刻終止于所述氧化鈦薄膜，露出部分氧化鈦薄膜，對露出的氧化鈦薄膜進行離子注入，離子是氬、氪或氮離子，注入能量控制在1Kev～100Kev之間，離子濃度控制在1×1013ions/cm2～1×1021ions/cm2之間，離子注入后的氧化鈦薄膜為導體氧化鈦薄膜；

步驟6：去除光阻，在導體氧化鈦薄膜和未被蝕刻掉的第一保護層上沉積第二保護層；

步驟7：采用光刻和蝕刻的方法，對第二保護層進行圖形化處理，第二保護層蝕刻終止于犧牲層，然后，進行結構釋放，去掉犧牲層形成微橋結構。

5.根據權利要求4所述的離子注入制備氧化鈦電極的紅外探測器的制備方法，其特征在于，金屬反射層的厚度為金屬反射層對波長為8～14μm的紅外光的反射率在99％以上。

6.根據權利要求4所述的離子注入制備氧化鈦電極的紅外探測器的制備方法，其特征在于，所述的絕緣介質層為氮化硅薄膜或者氧化硅薄膜，厚度為