[發明專利]一種新型紅外探測器及制備方法

在審

• 申請號: 202011458250.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112551478A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 康曉旭;陳壽面;鐘曉蘭
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;尹一凡

1.一種新型紅外探測器，其特征在于：包括設置在帶讀取電路的襯底上的多層微橋諧振腔結構，使用一次成型的多個支撐與電連接孔，自上到下貫穿多層微橋諧振腔結構，實現對多層微橋諧振腔結構的支撐，以及多層微橋諧振腔結構與襯底的電連接。

2.根據權利要求1所述的新型紅外探測器，其特征在于：每個所述微橋諧振腔結構均包括支撐與電連接孔、微橋表面，每個所述支撐與電連接孔由外向內均包括電極層、吸收與支撐層，其中，所述電極層和吸收與支撐層依次延伸覆蓋于最上層的微橋諧振腔結構的微橋表面，所述電極層具有圖形，同時，所述電極層還沿每一層微橋諧振腔結構中的敏感層向微橋表面伸出，并與設置在對應層微橋諧振腔結構中敏感層上的電極層連接。

3.根據權利要求2所述的新型紅外探測器，其特征在于：每一層所述微橋表面自下而上均包括敏感層、電極層和吸收與支撐層。

4.根據權利要求1所述的新型紅外探測器，其特征在于：每個所述微橋諧振腔結構均包括支撐與電連接孔、微橋表面，每個所述支撐與電連接孔由外向內均包括孔電極層、吸收與支撐層，其中，所述孔電極層還沿每一層微橋諧振腔結構的敏感層向微橋表面伸出，并與設置在對應層微橋諧振腔結構中敏感層上的電極層連接，所述吸收與支撐層還延伸覆蓋于最上層微橋諧振腔結構的微橋表面；所述孔電極層的厚度大于電極層的厚度。

5.根據權利要求4所述的新型紅外探測器，其特征在于：每一層所述微橋表面下而上均包括敏感層、電極層和吸收與支撐層，且在最上層的微橋諧振腔結構的電極層和吸收與支撐層之間設置有刻蝕阻擋層。

6.根據權利要求1所述的新型紅外探測器，其特征在于：多層所述微橋諧振腔結構還自上而下貫穿設置有多個釋放孔和梁結構。

7.根據權利要求3或5所述的新型紅外探測器，其特征在于：所述敏感層包括非晶硅或氧化釩材料，所述電極層包括Ti、Ta、Pt或其金屬化合物或合金材料。

8.一種基于權利要求1所述的新型紅外探測器的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

a)在帶有讀取電路的襯底上沉積頂層金屬層，再進行圖形化處理，然后填充介質使其平坦化；

b)依次沉積第一層的碳基犧牲層、敏感層和電極層，并對電極層進行圖形化處理；

c)重復步驟b)，直至沉積最上層的碳基犧牲層、敏感層；

d)光刻刻蝕形成多個支撐與電連接孔，多個支撐與電連接孔從最上層微橋諧振腔結構貫穿至最下層微橋諧振腔結構直至接觸襯底；

e)保留光刻膠，使用各向同性氣體，對各個支撐與電連接孔的側面刻蝕每一層對應的敏感層，使其向遠離支撐與電連接孔的方向縮進指定距離，然后再去膠并清洗；

f)使用反應離子預清洗，處理步驟e)形成的結構表面及支撐與電連接孔的內部，再沉積電極層，并進行圖形化處理；

g)沉積吸收與支撐層，并進行圖形化處理，然后，光刻刻蝕分別形成自上而下貫穿的多個梁結構和釋放孔；

h)釋放各個層對應的碳基犧牲層，形成最終結構。