具有高CMOS集成的热电式红外探测器制造技术

公开了一器件和形成该器件的方法。该器件包括衬底，该衬底具有设置在晶体管区域中的晶体管组件和设置在混合区域中下传感器腔膜上的微电子机械系统(MEMS)组件。MEMS组件用作热电式红外传感器，热电堆线结构，该热电堆线结构包括设置在反向掺杂的第一和第二线段的一部分上的吸收层。后段线(BEOL)电介质设置在具有多个层间介电(ILD)层的衬底上。该ILD层具有金属层和通孔层。ILD层包括金属线和用于互连器件组件的通孔触点。金属层中的金属线被配置成在下传感器腔上方限定BEOL或上传感器腔，BEOL电介质的第一金属层的金属线被配置为限定MEMS组件的几何形状。

【技术实现步骤摘要】
具有高CMOS集成的热电式红外探测器
本专利技术涉及一种具有高CMOS集成的热电式红外探测器器件及其形成方法。
技术介绍
基于日益增长的诸多应用需求，对非制冷红外探测器的需求也不断增长。这些应用，仅举几例，包括空调系统，手机，自动驾驶汽车，物联网(IoT)，消防和交通安全。此外，预计不久的将来还会有更多的应用。常规非制冷红外探测器使用微测辐射热计予以实施。然而，微测辐射热计需要机械部件进行校准。例如，微测辐射热计需要机械快门进行偏移校正。微测辐射热计所需的机械部件增加了制造的复杂性，这种复杂性使得成本增加。另外，对微测辐射热计的机械部件的需求使得制造小型或紧凑型器件变得困难。本公开涉及具成本效益且紧凑的红外探测器。
技术实现思路
本公开的实施例总体上涉及器件及其形成方法。在一个实施例中，该器件包括具有晶体管区域和混合区域的衬底。晶体管组件设置在晶体管区域中，微电子机械系统(MEMS)组件设置在混合区域中下传感器腔的膜上。MEMS组件包括用作热电式红外传感器的多个MEMS有源和无源部件，还包括热电堆线结构。热电堆线结构包括设置在反向掺杂的第一和第二线段一部分上的吸收器层，该第一和第二线段串本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种器件，包括：衬底，包括晶体管区域和混合区域；晶体管组件，所述晶体管组件设置在所述晶体管区域中；混合组件，所述混合组件设置在所述混合区域中；所述混合区域中的下传感器腔，所述下传感器腔设置在所述混合组件上方；微电子机械系统(MEMS)组件，所述MEMS组件设置在所述混合区域中的下传感器腔上；和后段线(BEOL)电介质，所述BEOL电介质设置在具有多个层间介电(ILD)层的衬底上，所述ILD层具有金属层和通孔层，所述金属层包括金属线，所述通孔层包括用于互连所述器件的组件的通孔触点，其中所述金属层中的所述金属线被配置为限定所述下传感器腔上方的上传感器腔，其中所述BEOL电介质的第一金属层的金属...

【技术特征摘要】
2017.07.19 US 15/653,5581.一种器件，包括：衬底，包括晶体管区域和混合区域；晶体管组件，所述晶体管组件设置在所述晶体管区域中；混合组件，所述混合组件设置在所述混合区域中；所述混合区域中的下传感器腔，所述下传感器腔设置在所述混合组件上方；微电子机械系统(MEMS)组件，所述MEMS组件设置在所述混合区域中的下传感器腔上；和后段线(BEOL)电介质，所述BEOL电介质设置在具有多个层间介电(ILD)层的衬底上，所述ILD层具有金属层和通孔层，所述金属层包括金属线，所述通孔层包括用于互连所述器件的组件的通孔触点，其中所述金属层中的所述金属线被配置为限定所述下传感器腔上方的上传感器腔，其中所述BEOL电介质的第一金属层的金属线被配置为限定所述MEMS组件的几何形状。2.根据权利要求1所述的器件，其中所述MEMS组件包括被配置为形成传感器阵列的多个热电式红外传感器。3.根据权利要求2所述的器件，其中每个所述热电式红外传感器包括热电堆线结构，其中所述热电堆线结构包括：掺杂有第一热电堆材料的第一线段；和掺杂有第二热电堆材料的第二线段。4.根据权利要求3所述的器件，其中所述第一热电堆线段和所述第二热电堆线段形成通过金属触点耦合的连续热电堆线结构或不连续热电堆线结构。5.根据权利要求2所述的器件，还包括在所述衬底中占据所述混合区域的隔离阱。6.根据权利要求5所述的器件，其中所述BEOL电介质还包括形成在所述BEOL电介质顶表面上并围绕所述器件的底部密封环。7.根据权利要求6所述的器件，还包括帽，其中所述帽包括：具有外表面的上帽部分；具有内表面的下帽部分；和设置在所述下帽部分上的顶部密封环。8.根据权利要求7所述的器件，其中所述帽还包括抗反射区域，其中所述抗反射区域包括在所述帽的所述内表面上的底部光栅和在所述帽的所述外表面上的顶部光栅。9.根据权利要求8所述的器件，其中所述MEMS组件包括至少一个电容器，其中所述至少一个电容器包括：底部电容器电极，所述底部电容器电极设置在所述隔离阱上方，其中所述底部电容器电极是掺杂电极或电极硅化物，所述掺杂电极具有第一极性类型掺杂剂；电容器电介质，所述电容器电介质设置在所述底部电容器电极上方；顶部电容器电极，所述顶部电容器电极设置在电容器电介质上方，其中所述顶部电容器电极用作反射器，并且所述顶部电容器电极是掺杂多晶硅或电极硅化物，所述掺杂多晶硅具有电容器掺杂剂；和保护层，所述保护层设置在所述顶部电容器电极上。10.根据权利要求9所述的器件，其中所述MEMS组件包括多个电容器，其中所述多个电容器可彼此连接以形成更大的电容器。11.根据权利要求8所述的器件，其中所述MEMS组件包括至少一个电阻器，其中所述至少一个电阻器是高度掺杂的多晶硅或硅化物多晶硅线结构，所述多晶硅或硅化物多晶硅线结构具有在第一末端处的第一端子和在第二端末端处的第二端子，并且用作红外辐射的反射器。12.根据权利要求11所述的器件，其中所述MEMS组件包括多个电阻器，其中所述多个电阻器可彼此连接以产生更大的电阻器。13.如权利要求8所述的器件，其中所述混合区域包括：电阻器区段，其中所述电阻器区段包括至少一个电阻器，其中所述至少一个电阻器是高度掺杂的多晶硅或硅化物多晶硅线结构，所述多晶硅或硅化物多晶硅线结构具有在第一末端处的第一端子和在第二端末端处的第二端子，并且用作红外辐射的反射器，以及电阻器填充物，所述电阻器填充物设置在非组件区域的间隙中；和电容器区段，其中所述电容器区段包括至少一个电容器，其中所述至少一个电容器包括底部电...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮特·科普尼奇，伊凯·安德·奥贾克，保罗·西蒙·庞廷，
申请(专利权)人：迈瑞迪创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG