[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

本發明提供一種帶支撐柱的熱影像傳感器結構，利用第二反射層覆蓋反射介質層的表面，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，通過第二反射層和第一反射層形成全面覆蓋襯底的交疊結構，增強了器件的反射效果；同時反射開口防止可能的光線投射到器件區域，導致電路失效。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，更具體地，涉及一種帶支撐柱的熱影像傳感器結構及制作方法。

背景技術

傳統的熱影像感測系統主要通過熱傳感器來感測物體所輻射出來的能量。傳統熱影像傳感器使用微橋諧振腔結構和反射層來實現多次反射和吸收，以提升產品性能。

然而，受到圖形化最小尺寸的限制，反射層的填充因子的制約了熱影像傳感器的性能，因此，現有技術還有待改進和提高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種帶支撐柱的熱影像傳感器結構及其制作方法。

為實現上述目的，本發明第一方面提供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。

優選地，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。

優選地，所述第二反射層還覆蓋所述第一支撐柱和所述第二支撐柱的表面。

優選地，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。

優選地，所述第二反射層還覆蓋所述第一支撐柱和所述第二支撐柱的上端；所述微橋橋面通過所述第一支撐柱連接所述第二反射層。

優選地，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。