一种红外探测器及其制备方法技术

本发明专利技术提供的红外探测器及其制备方法中，包括：提供一基板，基板表面具有反射层；形成牺牲层、接触线、热敏电阻层以及红外吸收层，牺牲层分别位于反射层与接触线之间、接触线与热敏电阻层之间以及热敏电阻层与红外吸收层之间，且接触线中形成有多个孔；去除牺牲层，在接触线与反射层之间、热敏电阻层与接触线之间以及红外吸收层与热敏电阻层之间分别形成空腔。本发明专利技术中，分别在红外探测器中形成多个空腔，增加了热敏电阻层的面积，使得红外探测器中的电阻可调，增加了红外吸收层的面积，减小红外探测器的热容损失，提高了器件的整体性能。并且，在接触线中形成多个孔，使得红外探测器的结构更加稳固可靠，设计和制作过程中更加方便。

【技术实现步骤摘要】
一种红外探测器及其制备方法
本专利技术涉及红外探测器
，特别是涉及一种红外探测器及其制备方法。
技术介绍
采用微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems，简称MEMS)的红外探测器包括红外焦平面阵列和温度传感器，其工作原理为：红外焦平面阵列吸收红外辐射导致自身温度变化，引起温度传感器的热敏材料的温度发生相应的变化，温度变化使得热敏材料内的电子运动速度加快，导致热敏材料的电阻率变大，从而探测温度的变化，最终得到红外辐射的功率。根据市场导向和新技术的发展，未来的红外焦平面阵列将朝着小尺寸和大阵列方向发展，这就要求在很小的面积上去做具有高分辨率的MEMS。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种红外探测器及其制备方法，通过增加热敏材料的面积使红外探测器中的电阻可调。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种红外探测器的制备方法，包括：提供一基板，所述基板表面具有反射层；形成牺牲层、接触线、热敏电阻层以及红外吸收层，所述牺牲层分别位于所述反射层与所述接触线之间、所述接触线与所述热敏电阻层之间以及所述热敏电阻层与所述红外吸收层之间，且所述接触线中形成有多个孔；去除所述牺牲层，在所述接触线与所述反射层之间、所述热敏电阻层与所述接触线之间以及所述红外吸收层与所述热敏电阻层之间分别形成空腔。可选的，形成所述牺牲层、所述接触线、所述热敏电阻层以及所述红外吸收层的步骤包括：所述基板还包括位于所述反射层两侧的第一互连结构和第二互连结构，在所述反射层上形成第一牺牲层；形成第一接触线和第二接触线，所述第一接触线与所述第一互连结构电性连接，所述第二接触线与所述第二互连结构电性连接，并均延伸至所述第一牺牲层上方，且所述第一接触线上形成第一接触窗口，所述第二接触线上形成第二接触窗口；形成第二牺牲层，所述第二牺牲层覆盖所述第一牺牲层、所述第一接触线和所述第二接触线，并暴露所述第一接触窗口和所述第二接触窗口；形成热敏电阻层，所述热敏电阻层覆盖所述第一接触窗口、所述第二接触窗口以及所述第二牺牲层；形成第三牺牲层，所述第三牺牲层覆盖部分所述热敏电阻层，暴露的所述热敏电阻层作为感应窗口；形成红外吸收层，所述红外吸收层覆盖所述第三牺牲层以及所述感应窗口的底壁和侧壁。可选的，去除所述牺牲层的步骤包括：采用等离子体工艺去除所述第一牺牲层、所述第二牺牲层以及所述第三牺牲层；所述第一接触线和所述第二接触线与所述反射层之间形成第一空腔；所述热敏电阻层与所述第一接触线和所述第二接触线之间形成第二空腔；所述红外吸收层与所述热敏电阻层之间形成第三空腔。可选的，形成所述第一接触线和所述第二接触线的步骤包括：形成第一支撑膜层，所述第一支撑膜层覆盖所述第一牺牲层以及部分所述基板；形成电极膜层，所述电极膜层覆盖所述第一支撑膜层、所述第一互连结构以及所述第二互连结构；刻蚀所述电极膜层和所述第一支撑膜层，形成所述第一接触线和所述第二接触线。可选的，还包括：形成第二支撑膜层，所述第二支撑膜层覆盖所述电极膜层；刻蚀所述电极膜层和所述第一支撑膜层的同时还刻蚀所述第二支撑膜层，并分别刻蚀所述第一接触电极线和所述第二接触线上的部分所述第二支撑膜层，暴露出所述电极膜层，分别形成所述第一接触窗口和所述第二接触窗口。可选的，还包括：刻蚀所述第二支撑膜层以及所述电极膜层形成所述多个孔，所述多个孔暴露所述第一支撑膜层。可选的，所述第一接触线为折线、梳状或螺旋状，所述第二接触线为折线、梳状或螺旋状。可选的，所述第一牺牲层的材料为非晶碳、有机聚合物、氧化物、锗或锗化物，厚度为200nm～1000nm；所述第二牺牲层的材料为非晶碳、有机聚合物、氧化物、锗或锗化物，厚度为300nm～2000nm；所述第三牺牲层的材料为非晶碳、有机聚合物、氧化物、锗或锗化物，厚度为200nm～1000nm。可选的，所述热敏电阻层的材料为非晶硅，厚度为100nm～300nm；所述红外吸收层包括依次沉积的氮化硅、钛金属层和氮化钛金属层，或者依次沉积的氮化硅、氮化钛金属层和氮化硅。相应的，本专利技术还提供一种红外探测器，包括：基板，所述基板表面具有反射层；接触线、热敏电阻层以及红外吸收层，所述接触线与所述反射层之间、所述热敏电阻层与所述接触线之间以及所述红外吸收层与所述热敏电阻层之间分别形成有空腔，且所述接触线中形成有多个孔。与现有技术相比，本专利技术提供的红外探测器及其制备方法具有以下优点：在所述红外探测器及其制备方法中，采用多层牺牲层，最终将多层牺牲层去除，分别在红外探测器中形成多个空腔，增加了热敏电阻层的面积，使得红外探测器中的电阻可调，同时，增加了红外吸收层的面积，减小红外探测器的热容损失，提高了器件的整体性能。并且，在接触线中形成多个孔，使得红外探测器的结构更加稳固可靠，在设计和制作过程中更加方便。附图说明图1为本专利技术一实施例中红外探测器的制备方法的流程图；图2为本专利技术一实施例中基板的剖面示意图；图3为本专利技术一实施例中形成第一牺牲层的剖面示意图；图4为本专利技术一实施例中形成第一接触线和第二接触线的俯视图；图5为本专利技术一实施例中形成第二支撑膜层的剖面示意图；图6为本专利技术一实施例中形成第一接触线和第二接触线的剖面示意图；图7为本专利技术另一实施例中形成第一接触线和第二接触线的俯视图；图8为本专利技术一实施例中形成第二牺牲层的剖面示意图；图9为本专利技术一实施例中形成热敏电阻层的剖面示意图；图10为本专利技术一实施例中形成第三牺牲层的剖面示意图；图11为本专利技术一实施例中形成红外吸收层的剖面示意图；图12为本专利技术一实施例中红外探测器的剖面示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的红外探测器及其制备方法进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想在于，在所述红外探测器及其制备方法中，包括：提供一基板，基板表面具有反射层；形成牺牲层、接触线、热敏电阻层以及红外吸收层，牺牲层分别位于反射层与接触线之间、接触线与热敏电阻层之间以及热敏电阻层与红外吸收层之间，且接触线中形成有多个孔；去除牺牲层，在接触线与反射层之间、热敏电阻层与接触线之间以及红外吸收层与热敏电阻层之间分别形成空腔。本专利技术中，分别在红外探测器中形成多个空腔，增加了热敏电阻层的面积，使得红外探测器中的电阻可调，增加了红外吸收层的面积，减小红外探测器的热容损失，提高了器件的整体性能。并且，在接触线中形成多个孔，使得红外探测器的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外探测器的制备方法，其特征在于，包括：提供一基板，所述基板表面具有反射层；形成牺牲层、接触线、热敏电阻层以及红外吸收层，所述牺牲层分别位于所述反射层与所述接触线之间、所述接触线与所述热敏电阻层之间以及所述热敏电阻层与所述红外吸收层之间，且所述接触线中形成有多个孔；去除所述牺牲层，在所述接触线与所述反射层之间、所述热敏电阻层与所述接触线之间以及所述红外吸收层与所述热敏电阻层之间分别形成空腔。

【技术特征摘要】
1.一种红外探测器的制备方法，其特征在于，包括：提供一基板，所述基板表面具有反射层；形成牺牲层、接触线、热敏电阻层以及红外吸收层，所述牺牲层分别位于所述反射层与所述接触线之间、所述接触线与所述热敏电阻层之间以及所述热敏电阻层与所述红外吸收层之间，且所述接触线中形成有多个孔；去除所述牺牲层，在所述接触线与所述反射层之间、所述热敏电阻层与所述接触线之间以及所述红外吸收层与所述热敏电阻层之间分别形成空腔。2.如权利要求1所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，形成所述牺牲层、所述接触线、所述热敏电阻层以及所述红外吸收层的步骤包括：所述基板还包括位于所述反射层两侧的第一互连结构和第二互连结构，在所述反射层上形成第一牺牲层；形成第一接触线和第二接触线，所述第一接触线与所述第一互连结构电性连接，所述第二接触线与所述第二互连结构电性连接，并均延伸至所述第一牺牲层上方，且所述第一接触线上形成第一接触窗口，所述第二接触线上形成第二接触窗口；形成第二牺牲层，所述第二牺牲层覆盖所述第一牺牲层、所述第一接触线和所述第二接触线，并暴露所述第一接触窗口和所述第二接触窗口；形成热敏电阻层，所述热敏电阻层覆盖所述第一接触窗口、所述第二接触窗口以及所述第二牺牲层；形成第三牺牲层，所述第三牺牲层覆盖部分所述热敏电阻层，暴露的所述热敏电阻层作为感应窗口；形成红外吸收层，所述红外吸收层覆盖所述第三牺牲层以及所述感应窗口的底壁和侧壁。3.如权利要求2所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，去除所述牺牲层的步骤包括：采用等离子体工艺去除所述第一牺牲层、所述第二牺牲层以及所述第三牺牲层；所述第一接触线和所述第二接触线与所述反射层之间形成第一空腔；所述热敏电阻层与所述第一接触线和所述第二接触线之间形成第二空腔；所述红外吸收层与所述热敏电阻层之间形成第三空腔。4.如权利要求2所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，形成所述第一接触线和所述第二接触线的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天伦，毛剑宏，
申请(专利权)人：上海丽恒光微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31