基于CMOS工艺的红外探测器及像元，制备方法技术

本公开涉及基于CMOS工艺的红外探测器像元及其制备方法，红外探测器，该像元包括：CMOS测量电路系统和其上的CMOS红外传感结构，采用全CMOS工艺制备；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，柱状结构位于反射层和红外转换结构之间，反射层包括反射板和支撑底座，红外转换结构通过柱状结构和支撑底座与CMOS测量电路系统电连接；CMOS红外传感结构还包括位于反射层上的介质保护层以及刻蚀阻挡层；介质保护层包围柱状结构的侧面，刻蚀阻挡层至少覆盖于介质保护层的棱角位置处。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；以及提升了红外探测器结构稳定性。以及提升了红外探测器结构稳定性。以及提升了红外探测器结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于CMOS工艺的红外探测器及像元，制备方法


[0001]本公开涉及红外探测
，尤其涉及一种基于CMOS工艺的红外探测器及像元，制备方法。

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。<br/>[0005]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测量电路系统和位于所述CMOS测量电路系统上的CMOS红外传感结构，所述CMOS测量电路系统和所述CMOS红外传感结构均采用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；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CMOS红外传感结构还包括位于所述反射层上的介质保护层以及刻蚀阻挡层；所述介质保护层包围所述柱状结构的侧面，所述刻蚀阻挡层至少覆盖于所述介质保护层的棱角位置处。2.根据权利要求1所述的红外探测器像元，其特征在于，所述CMOS红外传感结构包括牺牲层，所述牺牲层用于使所述CMOS红外传感结构形成镂空结构，构成所述牺牲层的材料是氧化硅，采用post
‑
CMOS工艺腐蚀所述牺牲层；所述post
‑
CMOS工艺采用气相氟化氢、四氟化碳和三氟甲烷中的至少一种对所述牺牲层进行腐蚀。3.根据权利要求1所述的红外探测器像元，其特征在于，所述刻蚀阻挡层包括邻接设置的侧面层与平面层，所述平面层设置为环状，所述侧面层设置为桶状；所述刻蚀阻挡层的侧面层包覆所述介质保护层朝向所述柱状结构的侧面，所述刻蚀阻挡层的平面层包围所述柱状结构且包覆所述介质保护层与该侧面邻接的表面。4.根据权利要求3所述的红外探测器像元，其特征在于，所述介质保护层为至少一层；对应地，所述刻蚀阻挡层设置为至少一层。5.根据权利要求4所述的红外探测器像元，其特征在于，位于同一层的各所述刻蚀阻挡层的形状和尺寸均相同。6.根据权利要求4所述的红外探测器像元，其特征在于，当所述刻蚀阻挡层的层数为至少两层时，位于各不同层的所述刻蚀阻挡层的形状和尺寸均相同；或者位于上层的所述刻蚀阻挡层的尺寸与位于下层的所述刻蚀阻挡层...

【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：