[發(fā)明專利]一種紅外探測器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110138400.9
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN113659028B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟光杰;潘輝;武佩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方高業(yè)科技有限公司
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09;H01L31/20;H01L31/0224;H01L27/144;G01J5/20
• 代理公司: 北京開陽星知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

1.一種紅外探測器，其特征在于，包括：

襯底以及位于所述襯底上的電極層和熱敏層，所述電極層位于所述熱敏層臨近所述襯底的一側(cè)，所述電極層與所述熱敏層接觸設(shè)置；

所述紅外探測器包括多個矩陣排列的紅外探測器像元，所述紅外探測器像元包括吸收板結(jié)構(gòu)、至少兩個微橋柱和至少兩個梁結(jié)構(gòu)，所述吸收板結(jié)構(gòu)通過對應(yīng)的所述梁結(jié)構(gòu)連接至對應(yīng)的所述微橋柱；

所述吸收板結(jié)構(gòu)僅包括所述電極層和所述熱敏層，所述梁結(jié)構(gòu)僅包括所述電極層和所述熱敏層；其中，構(gòu)成所述熱敏層的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶鍺或非晶硅鍺中的一種或幾種，所述熱敏層充當(dāng)所述吸收板結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)；

構(gòu)成所述電極層的材料至少包括鈦鎢合金，構(gòu)成所述襯底和所述熱敏層之間犧牲層的材料包括氧化硅；

所述的紅外探測器還包括位于所述襯底上的反射層，位于所述反射層上的保護層，對應(yīng)所述微橋柱所在位置，所述電極層通過貫穿所述保護層的通孔與所述反射層電連接，所述保護層背離所述襯底一側(cè)的表面位于同一平面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測器，其特征在于，構(gòu)成所述電極層的材料還包括鎳鉻合金、鎳鉑合金、鎳硅合金、鎳、鉑、鎢、鋁、銅或金中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測器，其特征在于，所述反射層與所述襯底接觸設(shè)置，構(gòu)成所述反射層的材料包括鋁、銅、鈦或鎢中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外探測器，其特征在于，構(gòu)成所述保護層的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化鋁、硅或者非晶碳中的一種或幾種。

5.一種紅外探測器的制備方法，其特征在于，所述紅外探測器包括多個矩陣排列的紅外探測器像元，所述紅外探測器像元包括吸收板結(jié)構(gòu)、至少兩個微橋柱和至少兩個梁結(jié)構(gòu)，所述吸收板結(jié)構(gòu)通過對應(yīng)的所述梁結(jié)構(gòu)連接至對應(yīng)的所述微橋柱；

所述紅外探測器的制備方法包括：

在襯底上形成犧牲層；其中，構(gòu)成所述犧牲層的材料包括氧化硅；

在所述犧牲層上形成圖案化的電極層；其中，所述電極層對應(yīng)所述吸收板結(jié)構(gòu)形成圖案化結(jié)構(gòu)，構(gòu)成所述電極層的材料至少包括鈦鎢合金；

在圖案化的所述電極層上形成整面的熱敏層，刻蝕所述熱敏層和所述電極層以形成所述吸收板結(jié)構(gòu)和所述梁結(jié)構(gòu)；其中，所述熱敏層對應(yīng)所述吸收板結(jié)構(gòu)和所述梁結(jié)構(gòu)形成圖案化結(jié)構(gòu)，所述電極層對應(yīng)所述吸收板結(jié)構(gòu)和所述梁結(jié)構(gòu)形成圖案化結(jié)構(gòu)，構(gòu)成所述熱敏層的材料包括非晶硅、非晶碳、非晶鍺或非晶硅鍺中的一種或幾種；所述吸收板結(jié)構(gòu)僅包括所述電極層和所述熱敏層，所述梁結(jié)構(gòu)僅包括所述電極層和所述熱敏層，所述熱敏層充當(dāng)所述吸收板結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)；

釋放所述犧牲層；

在所述襯底上形成所述犧牲層之前，還包括：

在所述襯底上形成圖案化的反射層；

在圖案化的所述反射層上形成圖案化的保護層；其中，對應(yīng)所述微橋柱所在位置，所述電極層通過貫穿所述保護層的通孔與所述反射層電連接，所述保護層背離所述襯底一側(cè)的表面位于同一平面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外探測器的制備方法，其特征在于，所述在所述犧牲層上形成圖案化的電極層，包括：

在所述犧牲層上形成整面的電極層；

對應(yīng)所述吸收板結(jié)構(gòu)所在位置刻蝕所述電極層以形成圖案化的所述電極層。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外探測器的制備方法，其特征在于，構(gòu)成所述反射層的材料包括鋁、銅、鈦或鎢中的一種或幾種；構(gòu)成所述保護層的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化鋁、硅或者非晶碳中的一種或幾種；

在圖案化的所述反射層上形成圖案化的保護層之后，還包括在圖案化的所述保護層上形成圖案化的犧牲層。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外探測器的制備方法，其特征在于，

所述釋放所述犧牲層包括：

利用氟化氫氣體釋放所述犧牲層。