[發明專利]帶支撐柱的熱影像傳感器結構及制作方法

有效

• 申請號: 202011608103.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112697280B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 康曉旭;張博;徐云;華光平;陸涵蔚
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司;上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G01J5/48
• 分類號: G01J5/48
• 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;陶金龍

1.一種帶支撐柱的熱影像傳感器結構，其特征在于，包括：

襯底，具有熱影像處理電路；位于所述襯底上且自下而上依次設置的通孔層、第一反射層、反射介質層、第二反射層、支撐柱和熱影像微橋橋面；其中：

所述第一反射層包括第一電連接圖形，所述第一電連接圖形位于所述通孔層的通孔上，且通過所述通孔連接所述熱影像處理電路；

所述支撐柱穿過所述第二反射層和所述反射介質層，連接所述第一電連接圖形，所述支撐柱包括第一支撐柱和第二支撐柱；

所述第二反射層覆蓋所述反射介質層的表面，所述第二反射層具有反射開口，所述反射開口環繞所述第二支撐柱的下端，且位于所述第一電連接圖形上；

所述熱影像微橋橋面位于所述支撐柱上，與所述第二反射層之間形成空腔，所述第二反射層還覆蓋所述第一支撐柱的表面及上端、和所述第二支撐柱的表面及上端，且所述熱影像微橋橋面通過所述第一支撐柱連接所述第二反射層。

2.如權利要求1所述的帶支撐柱的熱影像傳感器結構，其特征在于，所述第一反射層還包括第一反射圖形；所述熱影像微橋橋面包括自下而上依次設置的底電極層、底電極介質層、微橋介質層、功能層和保護介質層；其中：

所述反射介質層隔離所述第一反射圖形和所述第一電連接圖形；所述底電極層包括對應所述第一反射圖形的第二反射圖形和對應所述第一電連接圖形的第二電連接圖形；

所述底電極介質層對應覆蓋所述底電極層；

所述微橋介質層覆蓋所述底電極介質層表面，且隔離所述第二反射圖形和所述第二電連接圖形；

所述功能層穿過所述微橋介質層和所述底電極介質層連接所述底電極層；所述保護介質層覆蓋所述功能層；

所述第一支撐柱和所述第二支撐柱的上端分別連接所述第二電連接圖形，下端分別連接所述第一電連接圖形。

3.如權利要求1所述的帶支撐柱的熱影像傳感器結構，其特征在于，所述支撐柱包括自下而上依次設置的Ti層、TiN層、Al層和TiN層；所述第一反射層和所述第二反射層的材料包括Al、Pt、Au中的一種或多種組合。

4.如權利要求2所述的帶支撐柱的熱影像傳感器結構，其特征在于，所述第一反射圖形和所述第二反射圖形在垂直于所述襯底表面的投影重疊；所述第一電連接圖形和所述第二電連接圖形在垂直于所述襯底表面的投影重疊。

5.如權利要求2所述的帶支撐柱的熱影像傳感器結構，其特征在于，所述第一電連接圖形在所述第一反射圖形的外圍。

6.一種帶支撐柱的熱影像傳感器結構的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供襯底，所述襯底具有熱影像處理電路；

在所述襯底上形成具有通孔的通孔層并平坦化；

在所述通孔層上形成第一反射層并圖形化，形成連接所述通孔的第一電連接圖形；

在所述通孔層和第一反射層上形成反射介質層并圖形化，在所述第一電連接圖形上形成貫穿所述反射介質層的支撐開口；

在所述第一電連接圖形上形成填充所述支撐開口的支撐柱，所述支撐柱包括第一支撐柱和第二支撐柱；

在所述反射介質層、所述第一支撐柱和所述第二支撐柱上沉積形成第二反射層并圖形化，形成貫穿所述第二反射層的反射開口，所述反射開口環繞所述第二支撐柱的下端，且位于所述第一電連接圖形上；

在所述第二反射層上形成包覆所述支撐柱的犧牲層，所述犧牲層的頂面與所述支撐柱的頂面平齊；

在所述犧牲層和所述支撐柱上依次沉積底電極層材料和底電極介質層材料并圖形化，形成與所述第一反射層對應的底電極層和底電極介質層；

在所述犧牲層、所述底電極層和所述底電極介質層上形成微橋介質層；

在所述支撐柱上形成貫穿所述微橋介質層和所述底電極介質層的微橋開口，所述微橋開口的底部暴露出部分所述底電極層；

在所述微橋介質層上沉積形成填充所述微橋開口的功能層并圖形化；

在所述微橋介質層和所述功能層上沉積形成保護介質層；

通過釋放工藝去除所述犧牲層。