【技术实现步骤摘要】
热电堆及其制作方法
本专利技术涉及一种红外探测器
,尤其涉及一种热电堆及其制作方法。
技术介绍
目前红外探测器广泛应用于民用和军用领域,而热电堆红外探测器是众多类型红外探测器中最早发展的一种。由于其具有可以常温下工作、响应波段宽、制作成本低廉等优势,因此发展极为迅速,应用非常广泛。在热电堆红外探测器的工艺制备中,将其制造工艺与集成电路工艺相兼容是使其形成大规模探测阵列,提高探测响应率,并降低工艺制作成本的主要办法。在与集成电路相兼容的工艺中,背腔的大面积硅释放是至关重要的一部分,该技术通过湿法或者干法的方式将衬底硅完全释放形成空腔,并保持剩余支撑介质膜层的完整性。通过大面积硅释放工艺,硅衬底空腔部分对应的膜层结构形成了热电偶的热结区,剩余的支撑结构构成了热电偶的冷结区。对于体硅的释放工艺,相较而言湿法方式比干法方式成本更加低廉,适宜大规模批量生产,然而用于释放的湿法腐蚀剂四甲基氢氧化铵(TMAH)或者氢氧化钾(KOH)液都对正面结构中的电极材料(比如金属A1)具有很强的腐蚀性,因此如何在背腔释放时保护正面结构从而提高成品率是一个关键的问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的主要目的是提供一种热电堆及其制作方法,以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。为实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案是:作为本专利技术的一个方面,提供一种热电堆的制作方法,包括如下步骤:步骤1:在衬底正面形成热电堆结构;步骤2:在热电堆结构上形成正面保护膜; ...
【技术保护点】
1.一种热电堆的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤1:在衬底正面形成热电堆结构;/n步骤2:在热电堆结构上形成正面保护膜;/n步骤3:在衬底背面形成掩膜层;/n步骤4:采用干法刻蚀,在掩膜层上形成定位刻蚀窗口;/n步骤5:采用湿法腐蚀,对定位刻蚀窗口区域的衬底进行刻蚀释放,形成完全释放的背腔;/n步骤6:采用气态氢氟酸去除所述正面保护膜,得到保持完整的热电堆结构,完成热电堆的制备。/n
【技术特征摘要】
1.一种热电堆的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:在衬底正面形成热电堆结构;
步骤2:在热电堆结构上形成正面保护膜;
步骤3:在衬底背面形成掩膜层;
步骤4:采用干法刻蚀,在掩膜层上形成定位刻蚀窗口;
步骤5:采用湿法腐蚀,对定位刻蚀窗口区域的衬底进行刻蚀释放,形成完全释放的背腔;
步骤6:采用气态氢氟酸去除所述正面保护膜,得到保持完整的热电堆结构,完成热电堆的制备。
2.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤1中,所述热电堆结构由下到上依次包括支撑层、多晶硅热偶、氧化硅膜、电极和红外吸收层;其中,所述热电堆结构的形成包括如下子步骤:
子步骤11:在衬底正面形成支撑层;
子步骤12:在支撑层上形成多晶硅热偶;
子步骤13:在支撑层的裸露区和多晶硅热偶上形成氧化硅膜;
子步骤14:在氧化硅膜上形成电极接触孔,所述电极接触孔延伸至所述多晶硅热偶表面;
子步骤15:在具有电极接触孔的氧化硅膜上形成金属电极;
子步骤16:在具有电极的氧化硅膜上形成红外吸收层;其中,所述红外吸收层裸露电极的引出端区域。
3.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述子步骤11中,所述支撑层由衬底正面向上依次包括第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层;
所述支撑层的淀积形成方法包括低压化学气相沉积法、快速热化学气相沉积法或者等离子增强化学气相沉积法;
所述第一氧化硅层的厚度为
所述第二氧化硅层的厚度为
4.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述子步骤12中,所述多晶硅热偶的制备包括如下子步骤:
子步骤121:在所述支撑层上淀积多晶硅层;
子步骤122:利用光刻工艺形成图形化的光刻胶;
子步骤123:以图形化的光刻胶为掩膜,对所述多晶硅层进行刻蚀;
子步骤124:去除光刻胶,形成多晶硅热偶;
其中,所述多晶硅热偶包括一个或者多个;
其中,每个所述多晶硅热偶为P型、N型或者P/N型对;
其中,所述多晶硅热偶包括矩形或者圆形;
其中,所述子步骤121中,所述多晶硅层的淀积形成方法包括低压化学气相沉积法、快速热化学气相沉积法或者等离子增强化学气相沉积法。
5.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,
其中,所述子步骤13中,所述氧化硅膜的形成方法包括低压化学气相沉积法、快速热化学气相沉积法或者等离子增强化学气...
【专利技术属性】
技术研发人员:周娜,雷雨潇,李俊杰,卢一泓,高建峰,杨涛,李俊峰,王文武,
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
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