[發(fā)明專(zhuān)利]一種光電探測(cè)芯片以及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110227413.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113023664B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;胡維;李萍萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州敏芯微電子技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B81B7/02
• 分類(lèi)號(hào): B81B7/02;B81C1/00;G01J5/12
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明公開(kāi)了一種微機(jī)電光電探測(cè)芯片以及制備方法。該微機(jī)電光電探測(cè)芯片包括：襯底；空氣腔體，空氣腔體位于襯底的第一表面，其中，空氣腔體包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜和腔體，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜覆蓋腔體，且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜設(shè)置有至少一個(gè)釋放孔，腔體用于連通不同的釋放孔；懸浮結(jié)構(gòu)，懸浮結(jié)構(gòu)位于襯底的第一表面，懸浮結(jié)構(gòu)覆蓋空氣腔體，其中，在遠(yuǎn)離空氣腔體的方向上，懸浮結(jié)構(gòu)依次包括支撐層和光電轉(zhuǎn)換器件。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，降低了微機(jī)電光電探測(cè)芯片的工藝難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光電探測(cè)芯片以及制備方法。

背景技術(shù)

微機(jī)電(Micro-Electro-Mechanical?System，MEMS)光電探測(cè)芯片用于吸收預(yù)設(shè)波長(zhǎng)的光信號(hào)，并將預(yù)設(shè)波長(zhǎng)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，在光電探測(cè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

MEMS熱電堆紅外傳感器多采用硅片背面腐蝕技術(shù)形成封閉膜結(jié)構(gòu)，方案是利用雙面曝光技術(shù)設(shè)計(jì)底面圖案，繼而從背面刻蝕硅基底進(jìn)一步得到封閉膜結(jié)構(gòu)的熱電堆紅外芯片，該方法工藝復(fù)雜，需要面對(duì)準(zhǔn)曝光，且對(duì)器件的大小和性能有局限性。所以，優(yōu)選與CMOS工藝兼容的正面釋放技術(shù)，采用正面開(kāi)口釋放支撐膜結(jié)構(gòu)。但值得注意的是，在正面釋放技術(shù)之前，熱電堆圖案已經(jīng)完成，通過(guò)開(kāi)口自襯底正面腐蝕形成空腔的過(guò)程中，需要額外的保護(hù)措施，以保護(hù)器件的完整結(jié)構(gòu)，但仍然會(huì)對(duì)熱電堆圖案造成破壞，不僅增加了制造難度，還加大了成本。此外，由于懸浮膜壓應(yīng)力的不均勻性，正面釋放通常存在腐蝕不完全的問(wèn)題，既會(huì)影響器件性能，也容易導(dǎo)致膜破的風(fēng)險(xiǎn)，從而大大提高了正面釋放工藝的難度。

因此，要想獲取質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的微機(jī)電光電探測(cè)芯片，工藝難度很大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光電探測(cè)芯片及其制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)在釋放空腔過(guò)程中導(dǎo)致的膜破及結(jié)構(gòu)被破壞的問(wèn)題，同時(shí)降低微機(jī)電光電探測(cè)芯片的工藝難度。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種微機(jī)電光電探測(cè)芯片，包括：

襯底；

空氣腔體，所述空氣腔體位于所述襯底的第一表面，其中，所述空氣腔體包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜和腔體，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜覆蓋所述腔體，且所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜設(shè)置有至少一個(gè)釋放孔，所述腔體用于連通不同的所述釋放孔；懸浮結(jié)構(gòu)，所述懸浮結(jié)構(gòu)位于所述襯底的第一表面，所述懸浮結(jié)構(gòu)覆蓋所述空氣腔體，其中，在遠(yuǎn)離所述空氣腔體的方向上，所述懸浮結(jié)構(gòu)依次包括支撐層和光電轉(zhuǎn)換器件。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種微機(jī)電光電探測(cè)芯片的制備方法，包括：

提供襯底；

在所述襯底的第一表面形成空氣腔體，其中，所述空氣腔體包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜和腔體，所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜覆蓋所述腔體，且所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜設(shè)置有至少一個(gè)釋放孔，所述腔體用于連通不同的所述釋放孔；

在所述襯底的第一表面形成懸浮結(jié)構(gòu)，所述懸浮結(jié)構(gòu)覆蓋所述空氣腔體，其中，在遠(yuǎn)離所述空氣腔體的方向上，所述懸浮結(jié)構(gòu)依次包括支撐層和光電轉(zhuǎn)換器件。