[发明专利]防串扰红外探测器像元结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种防串扰红外探测器像元结构及其制备方法。

背景技术

红外探测器是将入射的红外辐射信号转变为电信号输出的器件，其利用热敏元件检测物体的存在或移动，探测器手机外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上，红外传感器采用热敏元件，热敏元件在接受了红外辐射温度发生变化时就会输出信号，将其转换为电信号，然后对电信号进行波形分析。传统红外探测器像元结构中仅使用一种类型热敏电阻，通常是负温度系数的非晶硅或者氧化钒，并通过电路将其变化的信号放大输出。

通常红外探测器中具有多个像元阵列，而像元阵列之间会产生串扰，影响红外探测器的准确性和灵敏度。

因此，需要对红外探测器的像元之间的串扰问题进行防治，从而提高红外探测器的探测准确性和灵敏度。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种防串扰红外探测器像元结构及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种防串扰红外探测器像元结构，位于一硅衬底上，其特征在于，所述防串扰红外探测器像元结构具有红外探测结构，所述红外探测结构边缘区域具有凹槽结构，凹槽结构用于吸收和反射入射到凹槽结构侧壁的红外光。

优选地，所述红外探测结构具有主体和边缘，所述凹槽结构作为所述红外探测结构的边缘呈沟渠状不封闭的环绕所述红外探测结构的主体。

优选地，所述凹槽结构的深宽比大于1。

优选地，所述凹槽结构内填充有红外吸收材料。

优选地，所述凹槽结构侧壁具有反射层。

优选地，所述硅衬底中具有互连层，所述硅衬底表面具有导电结构，导电结构与互连层相连；所述硅衬底上具有导电支撑柱，所述红外探测器结构的两端与导电支撑柱顶部接触；所述导电支撑柱底部与所述导电结构相接触。

优选地，所述红外探测结构为微桥结构；微桥结构具有下释放保护层、红外敏感材料层、电极层和上释放保护层。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种上述的防串扰红外探测器像元结构的制备方法，其包括：

步骤01：在所述硅衬底上形成牺牲层；

步骤02：在牺牲层对应于所述红外探测结构边缘的凹槽结构的位置刻蚀出凹槽图案；

步骤03：在所述牺牲层上形成红外探测结构，在所述凹槽图案中的红外探测结构的边缘区域形成所述凹槽结构；

步骤04：进行释放工艺，去除牺牲层，在所述红外探测结构下方形成空腔。

优选地，所述步骤03中，还包括：在所述凹槽结构中沉积红外吸收材料。

优选地，所述步骤03中，在沉积所述红外探测结构之前，先在所述凹槽图案的底部和侧壁沉积一层反射层。

本发明的防串扰红外探测器像元结构，通过在红外探测结构的边缘设置凹槽结构，利用凹槽结构来吸收和反射入射到凹槽结构侧壁的红外光，从而防止入射的红外光进入到其它像元结构中，避免了像元之间的相互串扰，提高了器件的灵敏度和准确度。

附图说明

图1为本发明的一个较佳实施例的红外探测器像元结构的俯视示意图

图2为图1中沿AA’方向的红外探测器像元结构的截面结构示意图

图3为图1中的红外探测器像元结构的左视剖面结构示意图

图4为本发明的一个较佳实施例的红外探测器像元结构的制备方法的流程示意图

图5～8为本发明的一个较佳实施例的红外探测器像元结构的制备方法的各制备步骤的示意图

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

本发明的防串扰红外探测器像元结构，通过在红外探测结构的边缘设置凹槽结构，利用凹槽结构来吸收和反射入射到凹槽结构侧壁的红外光，来防止入射的红外光进入到其它像元结构中。

以下结合附图1～6和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。