[發(fā)明專利]基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111111215.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN113555471B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;郭得福;段程鵬;王鵬;歐秦偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安中科立德紅外科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L31/09;G01J5/20;G01J1/42
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 孟秀娟;黃健

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片及其制備方法，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，用于解決相關(guān)技術(shù)中去除犧牲層時(shí)，易對(duì)微橋結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)造成損傷的技術(shù)問(wèn)題，該制備方法包括提供基底，基底上具有第一犧牲層；形成梁結(jié)構(gòu)和微橋結(jié)構(gòu)；形成覆蓋梁結(jié)構(gòu)和微橋結(jié)構(gòu)的第二犧牲層；去除第一犧牲層和第二犧牲層。本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)形成覆蓋梁結(jié)構(gòu)和微橋結(jié)構(gòu)的第二犧牲層，利用第二犧牲層對(duì)梁結(jié)構(gòu)和微橋結(jié)構(gòu)的側(cè)面進(jìn)行防護(hù)，防止在去除第一犧牲層時(shí)對(duì)梁結(jié)構(gòu)和微橋結(jié)構(gòu)造成損傷，提高紅外傳感器芯片的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)實(shí)施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片及其制備方法。

背景技術(shù)

基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片是一種熱傳感器，其原理是利用微結(jié)構(gòu)吸收外界物體輻射的紅外線，并產(chǎn)生電阻、電壓等信號(hào)的變化，再利用讀出電路將信號(hào)放大處理，得到對(duì)外界物體輻射紅外信號(hào)強(qiáng)弱的探測(cè)。

相關(guān)技術(shù)中，基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片通常包括集成電路（Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱IC）、微橋結(jié)構(gòu)以及梁結(jié)構(gòu)，其中，IC為紅外信號(hào)處理電路，微橋結(jié)構(gòu)為感應(yīng)紅外的器件，該微橋結(jié)構(gòu)通常包括橋梁和微橋橋面，橋梁用于實(shí)現(xiàn)支撐作用，微橋橋面用于紅外信號(hào)感應(yīng)，梁結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)微橋橋面與集成電路之間的電連接。

在制備微橋結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)時(shí)，通常需要先在基底上形成犧牲層，然后形成微橋結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)，最后利用刻蝕氣體去除犧牲層，使得微橋結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)處于懸空的狀態(tài)。

但是，在去除犧牲層的過(guò)程中，由于微橋結(jié)構(gòu)與梁結(jié)構(gòu)之間以及梁結(jié)構(gòu)內(nèi)均具有間隙，在向犧牲層的表面通入刻蝕氣體時(shí)，刻蝕氣體會(huì)對(duì)微橋結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)的頂面以及側(cè)面進(jìn)行刻蝕，進(jìn)而損壞微橋結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)的電極層，降低紅外傳感器芯片的性能。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片及其制備方法，以解決相關(guān)技術(shù)中去除犧牲層，易對(duì)微橋結(jié)構(gòu)和梁結(jié)構(gòu)造成損傷的技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面提供一種基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片的制備方法，其包括如下的步驟：

提供基底，所述基底上具有第一犧牲層；

形成梁結(jié)構(gòu)和微橋結(jié)構(gòu)，所述微橋結(jié)構(gòu)包括橋面以及與橋面連接的橋梁，其中，所述橋梁位于所述第一犧牲層內(nèi)，并與所述基底內(nèi)的電路電連接，所述橋面設(shè)置在所述第一犧牲層上，并與所述梁結(jié)構(gòu)連接，所述梁結(jié)構(gòu)內(nèi)具有間隙；

形成覆蓋所述梁結(jié)構(gòu)和所述微橋結(jié)構(gòu)的第二犧牲層；

去除所述第一犧牲層和所述第二犧牲層。

如上所述的基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片的制備方法，其中，去除所述第一犧牲層和所述第二犧牲層的步驟中，包括：

圖形化所述第二犧牲層，以在所述第二犧牲層內(nèi)形成刻蝕孔；

向所述刻蝕孔內(nèi)通過(guò)刻蝕氣體，以去除所述第一犧牲層和所述第二犧牲層。

如上所述的基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片的制備方法，其中，所述刻蝕孔的內(nèi)壁與所述梁結(jié)構(gòu)靠近該所述刻蝕孔之間距離大于0.05um。

如上所述的基于半導(dǎo)體CMOS工藝的紅外傳感器芯片的制備方法，其中，圖形化所述第二犧牲層的步驟中，包括：

在所述第二犧牲層上形成第一掩膜層；

圖形化所述第一掩膜層，以在所述第一掩膜層內(nèi)形成第一開口，所述第一開口暴露出微橋結(jié)構(gòu)；

去除暴露在所述第一開口內(nèi)的部分厚度的第二犧牲層，以在所述第二犧牲層內(nèi)形成第一凹槽；