碲镉汞红外探测器的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种碲镉汞红外探测器的制备方法，包括：提供碲镉汞半导体基底；在碲镉汞半导体基底的表面形成第一钝化层；在第一钝化层上形成网格形式的金属层，金属层的网格内露出第一钝化层的表面；在第一钝化层和金属层上均形成第二钝化层；依次刻蚀第二钝化层和第一钝化层，以形成贯穿第二钝化层和第一钝化层的通孔，通孔内露出碲镉汞半导体基底的表面，通孔位于金属层的网格内；依次在通孔内形成金属电极和铟柱，金属电极将铟柱和碲镉汞半导体基底与第一钝化层以及第二钝化层均隔开；将金属层与提供偏压的电源连通，以消除所述第一钝化层和第二钝化层带有的电荷。本发明专利技术解决了像元之间出现漏电的问题，提高了探测器成像性能。提高了探测器成像性能。提高了探测器成像性能。

【技术实现步骤摘要】
碲镉汞红外探测器的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种碲镉汞红外探测器的制备方法。

技术介绍

[0002]碲镉汞红外探测器(MCT Infrared Detector)，作为目前国内外红外探测器领域的发展主流之一，在军用红外热成像、航天和卫星红外遥感等方面有着广泛应用。碲镉汞红外探测器制作是通过在基片同时形成多个像元结构制作而成的，像元结构之间通过钝化层隔开。待整个器件结构完成之后，将每个像元结构切割分开，以形成单个碲镉汞红外探测器。因此，钝化层的钝化效果需要较好，才能使得相邻的像元结构之间不会互相影响。因此，钝化层的形成是非常重要的一步。
[0003]现有技术碲镉汞红外探测器的形成过程中，是首先提供碲镉汞半导体基底110，碲镉汞半导体基底110已经包括部分电路结构，例如PN结等等。接着，在碲镉汞半导体基底110的表面形成一层钝化层120。刻蚀钝化层120形成多个开孔，每个开孔内均露出碲镉汞半导体基底110的表面。在每个开孔内形成金属电极130，金属电极130覆盖开孔内露出的碲镉汞半导体基底110的表面，同时覆盖开孔内钝化层120的侧壁。因此，金属电极130跟随开孔的形状会形成凹槽。接着，在每个凹槽内形成铟柱140，铟柱140用于后续连接读出电路150，从而将碲镉汞半导体基底110内的电路与读出电路150连通。此处的像元结构一般包括碲镉汞半导体基底110、金属电极130和铟柱140。钝化层120就可以将每个像元结构的金属电极130和铟柱140分隔开。
[0004]然而，在制作工艺中，并且常用的钝化层120例如硫化锌(ZnS)易受潮易氧化，膜层若受潮，其表面和内部会聚积电荷，同时，由于碲镉汞半导体基底的表面可能发生漏电，所以会进一步导致钝化层聚积电荷，从而导致钝化层质量差，钝化质量差就无法抑制像元之间出现漏电，产生串音现象。钝化表面固定电荷越多，钝化性能越差，像元与像元之间越容易产生串音现象，降低了探测器成像性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种碲镉汞红外探测器的制备方法，可以消除钝化层带有的电荷，从而可以解决像元之间出现漏电的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种碲镉汞红外探测器的制备方法，包括：
[0007]提供碲镉汞半导体基底；
[0008]在所述碲镉汞半导体基底的表面形成第一钝化层；
[0009]在所述第一钝化层上形成网格形式的金属层，所述金属层的网格内露出所述第一钝化层的表面；
[0010]在所述第一钝化层和所述金属层上均形成第二钝化层；
[0011]依次刻蚀所述第二钝化层和第一钝化层，以形成贯穿所述第二钝化层和第一钝化层的通孔，所述通孔内露出所述碲镉汞半导体基底的表面，所述通孔位于所述金属层的网
格内；
[0012]依次在所述通孔内形成金属电极和铟柱，所述金属电极将所述铟柱和所述碲镉汞半导体基底与所述第一钝化层以及第二钝化层均隔开；
[0013]将所述金属层与提供偏压的电源连通，以消除所述第一钝化层和第二钝化层带有的电荷。
[0014]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，所述第一钝化层的厚度为30nm～500nm。
[0015]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，位于所述第一钝化层上的所述第二钝化层的厚度与所述第一钝化层的厚度相同。
[0016]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，所述网格形式的金属层的线条的宽度为1μm～30μm。
[0017]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，所述网格形式的金属层为铬或锡或金。
[0018]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，所述网格形式的金属层为铬时，厚度为10nm～100nm。
[0019]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，所述网格形式的金属层为锡时，厚度为10nm～150nm。
[0020]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，所述网格形式的金属层为金时，厚度为10nm～50nm。
[0021]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，使用酸刻蚀所述第二钝化层和第一钝化层，以形成贯穿所述第二钝化层和第一钝化层的通孔。
[0022]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，刻蚀所述第二钝化层和第一钝化层的时间为1s～60s。
[0023]可选的，在所述的碲镉汞红外探测器的制备方法中，所述偏压的值为
‑
5V～+5V。
[0024]在本专利技术提供的碲镉汞红外探测器的制备方法中，包括：提供碲镉汞半导体基底；在碲镉汞半导体基底的表面形成第一钝化层；在第一钝化层上形成网格形式的金属层，金属层的网格内露出第一钝化层的表面；在第一钝化层和金属层上均形成第二钝化层；依次刻蚀第二钝化层和第一钝化层，以形成贯穿第二钝化层和第一钝化层的通孔，通孔内露出碲镉汞半导体基底的表面，通孔位于金属层的网格内；依次在通孔内形成金属电极和铟柱，金属电极将铟柱和碲镉汞半导体基底与第一钝化层以及第二钝化层均隔开；将金属层与提供偏压的电源连通，以消除第一钝化层和第二钝化层带有的电荷。在第一钝化层和第二钝化层之间增加金属层，通过向金属层施加偏压，以消除第一钝化层和第二钝化层带有的电荷。从而消除所述碲镉汞半导体基底表面的电荷通道，隔离像元，抑制串音，解决了像元之间出现漏电的问题，提高了探测器成像性能。
附图说明
[0025]图1是现有技术的碲镉汞红外探测器的形成过程的示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例的碲镉汞红外探测器的制备方法的流程图；
[0027]图3是本专利技术实施例的形成第一钝化层后的碲镉汞红外探测器的示意图；
[0028]图4是本专利技术实施例的形成网格形式的金属层后的碲镉汞红外探测器的示意图；
[0029]图5是本专利技术实施例的网格形式的金属层的示意图；
[0030]图6是本专利技术实施例的形成第二钝化层后的碲镉汞红外探测器的示意图；
[0031]图7是本专利技术实施例的连通读出电路后的碲镉汞红外探测器的示意图；
[0032]图中：110
‑
碲镉汞半导体基底、120
‑
钝化层、130
‑
金属电极、140
‑
铟柱、150
‑
读出电路、210
‑
碲镉汞半导体基底、220
‑
第一钝化层、230
‑
金属层、240
‑
第二钝化层、250
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金属电极、260
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铟柱、270
‑
读出电路。
具体实施方式
[0033]下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲镉汞红外探测器的制备方法，其特征在于，包括：提供碲镉汞半导体基底；在所述碲镉汞半导体基底的表面形成第一钝化层；在所述第一钝化层上形成网格形式的金属层，所述金属层的网格内露出所述第一钝化层的表面；在所述第一钝化层和所述金属层上均形成第二钝化层；依次刻蚀所述第二钝化层和第一钝化层，以形成贯穿所述第二钝化层和第一钝化层的通孔，所述通孔内露出所述碲镉汞半导体基底的表面，所述通孔位于所述金属层的网格内；依次在所述通孔内形成金属电极和铟柱，所述金属电极将所述铟柱和所述碲镉汞半导体基底与所述第一钝化层以及第二钝化层均隔开；将所述金属层与提供偏压的电源连通，以消除所述第一钝化层和第二钝化层带有的电荷。2.如权利要求1所述的碲镉汞红外探测器的制备方法，其特征在于，所述第一钝化层的厚度为30nm～500nm。3.如权利要求1所述的碲镉汞红外探测器的制备方法，其特征在于，位于所述第一钝化层上的所述第二钝化层的厚度与所述第一钝化层的厚度相同。4.如权利要求1所述的碲镉汞红外探测器的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛剑宏，谭必松，龚汉红，陈天晴，邱伟强，安美，
申请(专利权)人：浙江珏芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：