一种基于CMOS工艺的红外探测器像元和红外探测器制造技术

本公开涉及一种基于CMOS工艺的红外探测器像元和红外探测器，包括CMOS测量电路系统和位于CMOS测量电路系统上的CMOS红外传感结构；CMOS测量电路系统上方包括至少一层密闭释放隔绝层，至少一层密闭释放隔绝层位于CMOS红外传感结构中；CMOS红外传感结构包括位于CMOS测量电路系统上的反射层、红外转换结构和多个柱状结构；红外转换结构包括同层设置的吸收板和多个梁结构，吸收板包括热敏层，垂直于梁结构的延伸方向，梁结构的宽度小于等于0.3微米，解决了传统MEMS工艺红外探测器的性能低，像素规模低，良率低等问题，位于CMOS红外传感结构中的密闭释放隔绝层降低了牺牲层的释放难度，提高了红外探测器的探测灵敏度。高了红外探测器的探测灵敏度。高了红外探测器的探测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CMOS工艺的红外探测器像元和红外探测器


[0001]本公开涉及红外探测
，尤其涉及一种基于CMOS工艺的红外探测器像元和红外探测器。

技术介绍

[0002]监控市场、车辅市场、家居市场、智能制造市场以及手机应用等领域都对非制冷高性能的芯片有着强烈的需求，且对芯片性能的好坏、性能的一致性以及产品的价格都有一定的要求，每年预计有亿颗以上芯片的潜在需求，而目前的工艺方案和架构无法满足市场需求。
[0003]目前红外探测器采用的是测量电路和红外传感结构结合的方式，测量电路采用CMOS(Complementary Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺制备，而红外传感结构采用MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微电子机械系统)工艺制备，导致存在如下问题：
[0004](1)红外传感结构采用MEMS工艺制备，以聚酰亚胺作为牺牲层，与CMOS工艺不兼容。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS工艺的红外探测器像元，其特征在于，包括：CMOS测量电路系统和CMOS红外传感结构，所述CMOS测量电路系统和所述CMOS红外传感结构均使用CMOS工艺制备，在所述CMOS测量电路系统上直接制备所述CMOS红外传感结构；所述CMOS测量电路系统上方包括至少一层密闭释放隔绝层，所述密闭释放隔绝层用于在制作所述CMOS红外传感结构的刻蚀过程中，保护所述CMOS测量电路系统不受工艺影响，至少一层所述密闭释放隔绝层位于所述CMOS红外传感结构中；所述CMOS红外传感结构的CMOS制作工艺包括金属互连工艺、通孔工艺以及RDL工艺，所述CMOS红外传感结构包括至少两层金属互连层、至少两层介质层和多个互连通孔；所述CMOS红外传感结构包括位于所述CMOS测量电路系统上的反射层、红外转换结构和多个柱状结构，所述柱状结构位于所述反射层和所述红外转换结构之间，所述反射层包括反射板和支撑底座，所述红外转换结构通过所述柱状结构和所述支撑底座与所述CMOS测量电路系统电连接；所述红外转换结构包括同层设置的吸收板和多个梁结构，所述吸收板用于将红外信号转换为电信号并通过对应的所述梁结构与对应的所述柱状结构电连接，所述吸收板包括热敏层，构成所述热敏层的材料包括氧化钛、氧化钒或氧化钛钒中的至少一种，垂直于所述梁结构的延伸方向，所述梁结构的宽度小于等于0.3微米。2.根据权利要求1所述的基于CMOS工艺的红外探测器像元，其特征在于，所述梁结构包括支撑层和电极层，所述支撑层位于所述电极层临近所述CMOS测量电路系统的一侧，构成所述电极层的材料包括钛钨合金、镍铬合金、镍铂合金、镍硅合金、镍或铂中的至少一种；所述吸收板还包括支撑层和钝化层，所述热敏层位于所述支撑层和所述钝化层之间，所述支撑层位于所述钝化层临近所述CMOS测量电路系统的一侧。3.根据权利要求1所述的基于CMOS工艺的红外探测器像元，其特征在于，所述梁结构包括支撑层和电极层，所述支撑层位于所述电极层临近所述CMOS测量电路系统的一侧，构成所述电极层的材料包括钛钨合金、镍铬合金、镍铂合金、镍硅合金、镍或铂中的至少一种；所述吸收板还包括支撑层、电极层和钝化层，所述电极层和所述热敏层位于所述支撑层和所述钝化层之间，所述支撑层位于所述钝化层临近所述CMOS测量电路系统的一侧。4.根据权利要求1所述的基于CMOS工艺的红外探测器像元，其特征在于，所述梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟光杰，武佩，潘辉，翟光强，
申请(专利权)人：北京北方高业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：