[发明专利]一种红外探测器及其制造方法

说明书

本发明揭示一种红外探测器及其制造方法。所述红外探测器包括：像元阵列区；非像元区，环绕所述像元阵列区；光刻shot间隔区，环绕所述像元阵列区、设置于所述像元阵列区和所述非像元区之间，所述光刻shot间隔区包括：多个电连接区，所述电连接区包括第一金属连接层以及设置于第一金属连接层入光侧的第一反射连接层，其中，位于所述电连接区两侧的所述像元阵列区和所述非像元区之间通过所述第一金属连接层和所述第一反射连接层电连接；多个光刻图形放置区，设置于多个所述电连接区之间。该红外探测器的结构所采用的拼接技术方案，能够满足大阵列成像所使用的红外成像探测器的制造工艺中，解决拼接工艺中拼接边界出现图形畸变等问题，提升产品的性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种红外探测器及其制造方法。

背景技术

微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)技术具有微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等诸多优点，故其已广泛应用在包括红外探测技术领域的诸多领域。红外探测器是红外探测技术领域中一种具体的微电子机械系统MEMS产品，其利用敏感材料探测层如非晶硅或氧化钒吸收红外，从而引起其电阻的变化，据此来实现热成像功能。

由于探测器的制造工艺一般与CMOS半导体器件的制造工艺的兼容性比较差，因此，很难实现探测器的大规模生产。但是，微电子机械系统MEMS产品的市场需求逐渐扩大，CMOS-MEMS的概念逐渐被人提出，即CMOS制造工艺与微电子机械系统MEMS产品制造工艺集成。具体地，红外探测器一般是利用CMOS制造工艺制作外围读取及信号处理电路，再MEMS微桥结构集成于CMOS电路上，利用敏感材料探测层(通常为非晶硅或氧化机)吸收红外且将其转化成电信号，电信号通过CMOS电路读取和处理后实现热成像功能。

一般，红外探测器的像元尺寸普遍较大，当制造大阵列成像所使用的红外探测器时，其芯片面积往往超过光刻机的一个曝光(shot)面积，因此，需要使用拼接技术来实现上述应用于大阵列成像中的红外探测器的制造工艺。然而，在进行拼接的过程中，拼接边界往往会出现图形畸变等性能问题，成为拼接方案的瓶颈技术。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种红外探测器及其制造方法。该红外探测器的结构所采用的拼接技术方案，能够满足大阵列成像所使用的红外成像探测器的制造工艺中，很好地解决拼接工艺中拼接边界出现图形畸变等问题，提升产品的性能。

根据本发明的一个方面提供一种红外探测器，所述红外探测器包括：像元阵列区；非像元区，环绕所述像元阵列区；光刻shot间隔区，环绕所述像元阵列区、设置于所述像元阵列区和所述非像元区之间，所述光刻shot间隔区包括：多个电连接区，所述电连接区包括第一金属连接层以及设置于所述第一金属连接层入光侧的第一反射连接层，其中，位于所述电连接区两侧的所述像元阵列区和所述非像元区之间通过所述第一金属连接层和所述第一反射连接层电连接；多个光刻图形放置区，设置于多个所述电连接区之间。

可选地，所述像元阵列区呈矩形，所述红外探测器包括环绕所述像元阵列区设置的八个非像元区、八个所述非像元区与所述像元阵列区之间呈九宫格状排列；所述光刻shot间隔区呈矩形环绕所述像元阵列区，所述光刻shot间隔区包括四个电连接区和四个光刻图形放置区，其中，四个所述电连接区设置于所述光刻shot间隔区的四条侧边，四个所述光刻图形放置区设置于所述光刻shot间隔区的四个角落，位于所述像元阵列区上侧、下侧、左侧和右侧的四个非像元区分别通过四个所述电连接区与所述像元阵列区电连接。

可选地，所述像元阵列区包括多个像元，每个所述像元包括多个不连续的反射层，沿行方向或列方向上两个相邻的所述像元包括至少一对相互对应的所述反射层；所述像元阵列区还包括第二反射连接层，所述第二反射连接层沿行方向或沿列方向电连接一对相互对应的所述反射层。