[發明專利]帶隔離欄的焦平面陣列及其制備方法

在審

• 申請號: 201810387492.2
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108807428A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 劉斌;金迎春;周文洪;黃立
• 申請（專利權）人: 武漢高芯科技有限公司
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H01L21/762
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

本發明提供了一種帶隔離欄的焦平面陣列及其制備方法，該焦平面陣列包括光敏材料，所述光敏材料上呈陣列狀分布有多個像元，每一所述像元上連接一凸點，相鄰的兩個凸點之間被絕緣的隔離欄隔離。本發明通過在相鄰的兩個凸點之間增加絕緣的隔離欄，讓每個凸點與其他的凸點隔離開來，這樣在倒裝焊時，凸點受壓向四周擴張時，由于受到隔離欄的隔絕，相鄰的凸點不會連到一起造成短路，從而不會形成盲元，且隔離欄可以限制凸點在倒裝焊時下壓的程度，從而可以提高凸點倒裝焊的有效導通率和可靠性。

技術領域

本發明涉及焦平面器件技術，尤其涉及一種帶隔離欄的焦平面陣列及其制備方法。

背景技術

焦平面紅外探測器因其獨特的探測性能而廣泛地應用在各個領域。隨著應用端的發展，焦平面紅外探測器的制造技術也在飛速地進步，其像素由萬級逐步發展為十萬、百萬級別，甚至千萬級像素探測器也在開發中。像素密度的增加對探測器最關鍵的部分，即焦平面陣列的制備增加了更高的難度和技術要求。這是因為，焦平面陣列像素密度越來越高時，連接敏感材料與讀出電路的凸點也越來越小，密度越來越高，同時相鄰像元的凸點之間間距也越來近。這種情況下，敏感材料與讀出電路倒裝焊互聯工藝成為了一個重大的技術瓶頸，具體地，體現在凸點制作工藝、倒裝焊工藝、材料表面平整度等各個方面。如果任一環節出了問題，敏感材料與讀出電路互聯時可能會在局部區域產生過壓，使凸點變形過度、橫向擴張太多，甚至超出了像元區域，導致相鄰像元的凸點連接到一起，造成像元間短路，這種短路的像元最終都會形成盲元（或者壞點）。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶隔離欄的焦平面陣列及其制備方法，旨在用于解決現有的焦平面陣列相鄰凸點很容易壓連短路的問題。

本發明是這樣實現的：

一方面，本發明提供一種帶隔離欄的焦平面陣列，包括光敏材料，所述光敏材料上呈陣列狀分布有多個像元，每一所述像元上連接一凸點，相鄰的兩個凸點之間被絕緣的隔離欄隔離。

進一步地，所述隔離欄的材質為硫化鋅、二氧化硅、氮化硅中的至少一種。

進一步地，所述隔離欄與所述凸點之間具有間隙。

進一步地，所述隔離欄的線條寬度大小為相鄰像元中心距離的1/20-1/5。

進一步地，所述隔離欄的高度為所述凸點未壓焊時高度的40%-70%。

進一步地，各所述凸點四周的隔離欄圍成與相應凸點同心的方形或圓形。

進一步地，各所述隔離欄相互連接成網狀。

另一方面，本發明還提供一種制備上述帶隔離欄的焦平面陣列的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）在具有凸點的光敏材料表面生長一層絕緣材料；

（2）通過光刻，制備出具有隔離欄圖形的光刻膠掩膜，光刻膠掩膜的中空部分露出凸點區域；

（3）通過刻蝕，去掉光刻膠掩膜露出部分的絕緣材料，直至露出凸點；

（4）用去膠液去除光刻膠，留下的絕緣材料構成隔離欄。

進一步地，所述步驟（1）中采用低溫PECVD或者電子束蒸發的方式生長絕緣材料。

進一步地，所述步驟（3）中采用BOE腐蝕液或者ICP干法刻蝕的方法的去掉露出的絕緣材料。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明提供的這種帶隔離欄的焦平面陣列及其制備方法，通過在相鄰的兩個凸點之間增加絕緣的隔離欄，讓每個凸點與其他的凸點隔離開來，這樣在倒裝焊時，凸點受壓向四周擴張時，由于受到隔離欄的隔絕，相鄰的凸點不會連到一起造成短路，從而不會形成盲元，且隔離欄可以限制凸點在倒裝焊時下壓的程度，從而可以提高凸點倒裝焊的有效導通率和可靠性。