光学探测器及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种光学探测器及其制造方法。所述光学探测器包括衬底、微桥、若干介质结构和反射结构。所述反射结构的受光面包括若干第一反射凸起和若干第二反射凸起，所述若干第一反射凸起与所述若干介质结构一一对应排布，至少一个所述第二反射凸起位于相邻所述第一反射凸起之间，使得所述反射结构具有凹凸不平的表面，当入射光到达时会在该凹凸不平的表面发生多次反射和吸收，有利于提高对光的吸收效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
光学探测器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及光学探测器及其制造方法。

技术介绍

[0002]当光信号入射到光学探测器微桥结构表面时，会有反射、透射、吸收等过程发生，虽然谐振腔能够通过相位的补偿抵消掉部分反射信号，但通过反射损失的信号以及无法谐振损失的信号比例仍然较高。
[0003]因此，有必要开发新型的光学探测器以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种光学探测器，以利于提高对光的吸收效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的光学探测器包括：衬底，包括设置于所述衬底顶部的若干导电连接结构；微桥，配置为能够与所述导电连接结构之间进行电信号交互，并与所述衬底围成谐振腔；若干介质结构，位于所述谐振腔内，并分别覆盖所述衬底部分顶面；反射结构，覆盖所述衬底部分顶面，并包埋所述若干介质结构；所述反射结构的受光面包括若干第一反射凸起和若干第二反射凸起，所述若干第一反射凸起与所述若干介质结构一一对应排布，至少一个所述第二反射凸起位于相邻所述第一反射凸起之间。
[0006]本专利技术所述光学探测器的有益效果在于：所述反射结构的受光面包括若干第一反射凸起和若干第二反射凸起，所述若干第一反射凸起与所述若干介质结构一一对应排布，至少一个所述第二反射凸起位于相邻所述第一反射凸起之间，使得所述反射结构具有凹凸不平的表面，当入射光到达时会在该凹凸不平的表面发生多次反射和吸收，有利于提高对光的吸收效率。
[0007]优选的，所述若干介质结构阵列设置于所述衬底顶面。
[0008]优选的，相邻所述介质结构之间的最大距离不超过0.5微米。
[0009]优选的，所述微桥包括若干功能层，所述若干功能层中至少一个功能层与所述若干第一反射凸起一一对应排布的若干凸起，以及与所述若干第二反射凸起一一对应排布的若干凸起。
[0010]进一步优选的，所述若干功能层包括跨设于所述反射结构中部顶面的光敏层，以及朝向所述光敏层延伸并覆盖所述光敏层至少部分顶面的电极层，所述电极层电接触所述导电连接结构或者通过所述反射结构与所述导电连接结构实现电连接。
[0011]进一步优选的，所述若干功能层还包括覆盖所述电极层至少部分顶面的顶部保护层，以及覆盖所述光敏层至少部分底面的底部保护层。
[0012]本专利技术所述光学探测器的制造方法包括以下步骤：
S1：使用介质材料在包含若干导电连接结构的衬底上形成分别覆盖所述衬底部分顶面的若干介质结构，并使所述若干介质结构位于相邻所述导电连接结构之间；S2：使用反射材料包埋所述若干介质结构后再去除部分所述反射材料，形成表面包含与所述若干介质结构一一对应排布的若干第一反射凸起的原始反射结构；S3：使用减反射材料覆盖所述原始反射结构形成减反射层后，顺次进行退火工艺和去除所述减反射层，使所述原始反射结构表面形成若干第二反射凸起，并使至少一个所述第二反射凸起位于相邻所述第一反射凸起之间；S4：去除部分所述原始反射结构得到反射结构，然后在相邻所述导电连接结构之间形成微桥，使所述微桥与所述导电连接结构之间能够进行电信号交互并与所述衬底围成谐振腔。
[0013]本专利技术所述光学探测器的制造方法有益效果在于：通过所述步骤S2在原始反射结构表面形成与所述若干介质结构一一对应排布的若干第一反射凸起，然后通过所述步骤S3使所述原始反射结构表面形成若干第二反射凸起，并使至少一个所述第二反射凸起位于相邻所述第一反射凸起之间，形成了凹凸不平的表面，当入射光到达时会在该凹凸不平的表面发生多次反射和吸收，有利于提高对光的吸收效率。
[0014]优选的，所述步骤S4中，在相邻所述导电连接结构之间形成微桥的步骤包括：S41：去除部分所述反射材料使所述导电连接结构的部分顶面露出得到所述反射结构，然后使用牺牲材料沿所述反射结构的露出表面进行成膜反应得到牺牲层，使用底部保护材料沿所述牺牲层的露出表面进行成膜反应得到底部保护层，以及使用光敏材料沿所述底部保护层的露出表面进行成膜反应得到光敏层；S42：自所述光敏层起沿朝向每个所述导电连接结构的方向去除部分所述光敏材料、部分所述底部保护材料和部分所述牺牲材料，形成使所述导电连接结构的至少部分顶面露出的若干接触孔结构。
[0015]优选的，所述步骤S4中，在相邻所述导电连接结构之间形成微桥的步骤包括：S41：去除部分所述反射材料得到覆盖所述导电连接结构至少部分顶面的反射结构，使用牺牲材料沿所述反射结构的露出表面进行成膜反应得到牺牲层，使用底部保护材料沿所述牺牲层的露出表面进行成膜反应得到底部保护层，以及使用光敏材料沿所述底部保护层的露出表面进行成膜反应得到光敏层；S42：自所述光敏层起沿朝向每个所述导电连接结构的方向去除部分所述光敏材料、部分所述底部保护材料和部分所述牺牲材料，形成使所述反射结构部分顶面露出的若干接触孔结构。
[0016]进一步优选的，所述步骤S42执行完毕后，执行以下步骤：S43：使用电极材料沿所述接触孔结构的侧壁以及所述光敏层的露出表面进行成膜反应得到电极层，使用顶部保护材料沿所述电极层的露出表面轮廓沉积形成顶部保护层；S44：去除剩余的所述牺牲材料。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例的一种光学探测器的结构示意图；
图2为图1所示A部分的放大图；图3为图1所示B部分的放大图；图4为在本专利技术实施例衬底顶面形成若干介质结构后所得结构示意图；图5为在图4结构基础上形成原始反射层和减反射层后所得结构示意图；图6为在图5所示结构基础上进行激光退火工艺以及去除减反射层后所得结构示意图；图7为在图6所示结构基础上去除部分反射材料后所得结构示意图；图8为在图7所示结构基础上沉积牺牲材料后所得结构示意图；图9为在图8所示结构基础上顺次沉积底部保护材料和光敏材料后所得结构示意图；图10为在图9所示结构基础上去除部分光敏材料、部分底部保护材料和部分牺牲材料后所得结构示意图；图11为在图10所得结构基础上顺次沉积电极材料和顶部保护材料后所得结构示意图；图12为本专利技术实施例的另一种光学探测器的底部结构示意图；图13为本专利技术实施例的又一种光学探测器的底部结构示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0019]本专利技术实施例提供了一种光学探测器及其制造方法，以利于提高对光的吸收效率。
[0020]参照图1至图3，图1所示的光学探测器包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学探测器，其特征在于，包括：衬底，包括设置于所述衬底顶部的若干导电连接结构；反射结构，覆盖所述衬底部分顶面，并包埋若干介质结构；微桥，配置为能够与所述导电连接结构之间进行电信号交互，并与所述衬底围成谐振腔；所述若干介质结构，位于所述谐振腔内，并分别覆盖所述衬底部分顶面；所述反射结构的受光面包括若干第一反射凸起和若干第二反射凸起，所述若干第一反射凸起与所述若干介质结构一一对应排布，至少一个所述第二反射凸起位于相邻所述第一反射凸起之间。2.根据权利要求1所述的光学探测器，其特征在于，所述若干介质结构呈阵列设置于所述衬底顶面。3.根据权利要求1所述的光学探测器，其特征在于，相邻所述介质结构之间的最大距离不超过0.5微米。4.根据权利要求1所述的光学探测器，其特征在于，所述微桥包括若干功能层，所述若干功能层中至少一个功能层包括与所述若干第一反射凸起一一对应排布的若干凸起，以及与所述若干第二反射凸起一一对应排布的若干凸起。5.根据权利要求4所述的光学探测器，其特征在于，所述若干功能层包括跨设于所述反射结构顶面的光敏层，以及朝向所述光敏层延伸并覆盖所述光敏层至少部分顶面的电极层，所述电极层电接触所述导电连接结构或者通过所述反射结构与所述导电连接结构实现电连接。6.根据权利要求5所述的光学探测器，其特征在于，所述若干功能层还包括覆盖所述电极层至少部分顶面的顶部保护层，以及覆盖所述光敏层至少部分底面的底部保护层。7.一种光学探测器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：使用介质材料在包含若干导电连接结构的衬底上形成分别覆盖所述衬底部分顶面的若干介质结构，并使所述若干介质结构位于相邻所述导电连接结构之间；S2：使用反射材料包埋所述若干介质结构后再去除部分所述反射材料，形成表面包含与所述若干介质结构一一对应排布的若干第一反射凸起的原始反射结构；S3：使用减反射材料覆盖所述原始反射结构形成减反射层后，顺次进行退火工艺和去除所述减反射层，使所述原始反射结构表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：康晓旭，张南平，蒋宾，蔡巧明，陈武佳，姚峰英，李佳青，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：