三维红外探测器像元结构及其制备方法与流程

文档序号:12274343阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种红外探测器像元结构,位于一硅衬底上,包括:硅衬底表面的导电金属区,位于硅衬底上方的红外探测结构,其用于探测红外光并产生电信号;以及与红外探测结构相电连的导电梁结构,其用于将红外探测结构产生的电信号传输到导电金属区;其特征在于,导电梁结构包括:竖直方向上排布的至少一层导电梁和多层导电沟槽;其中,

每一层导电梁的两端分别连接底部不在同一水平面的两层导电沟槽;

红外探测结构与其中一层导电沟槽或其中一层导电梁相接触;导电金属区与其中另一层导电沟槽底部接触;

所述红外探测结构产生的电信号沿着导电沟槽的高度方向和导电梁的水平方向传输,从而在竖直方向上呈迂回路径向下传输到导电金属区。

2.根据权利要求1所述的红外探测器像元结构,其特征在于,每一层导电沟槽的底部与其下方相邻层的导电沟槽的顶部连接于同一导电梁并且分别连接于该导电梁的两端;导电梁结构最顶层只有顶层导电沟槽,顶层导电沟槽的顶部与红外探测结构相连接,使红外探测结构位于导电梁结构之上,每一层的导电沟槽和导电梁构成了迂回阶梯状的结构,从而使红外探测结构产生的电信号的传输路径呈迂回阶梯状;红外探测结构产生的电信号从顶层导电沟槽的顶部传输到顶层导电沟槽的底部,再经导电梁传输到下一层的导电沟槽的顶部,经过多层导电沟槽和导电梁之间的传输,最后传输到导电金属区。

3.根据权利要求1所述的红外探测器像元结构,其特征在于,所述导电梁由导电层以及包围导电层的上释放保护层和下释放保护层构成;所述导电沟槽由上释放保护层、下释放保护层以及位于上释放保护层和下释放保护层之间的导电层构成。

4.根据权利要求1所述的红外探测器像元结构,其特征在于,所述导电梁由导电层以及位于导电层上表面的释放保护层构成;所述导电沟槽由导电层以及位于导电层上的释放保护层构成。

5.根据权利要求1所述的红外探测器像元结构,其特征在于,所述导电梁由导电层构成;所述导电沟槽由导电层构成。

6.根据权利要求5所述的红外探测器像元结构,其特征在于,所述导电梁底部具有凸起。

7.一种制备权利要求1所述的红外探测器像元结构的方法,其特征在于,包括:

步骤01:提供一硅衬底,并且在硅衬底表面形成导电金属区;

步骤02:在硅衬底上方先形成所述导电梁结构再形成所述红外探测结构,或者,在硅衬底上方先形成所述红外探测结构再形成所述导电梁结构,其中,所述红外探测结构与所述导电梁结构的其中一层的导电梁或导电沟槽相接触,所述导电梁结构的另一层导电沟槽底部与导电金属区相接触。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,导电梁结构最顶层只有顶层导电沟槽;所述步骤02具体包括:在所述硅衬底上形成一层牺牲层;在该层牺牲层中刻蚀出导电沟槽的图案和/或导电梁的图案,并且在导电沟槽的图案和/或导电梁的图案中形成导电层,从而形成所述导电沟槽和/或所述导电梁;重复该过程从而完成对导电梁结构的制备;其中,当形成最顶层的牺牲层后,在最顶层的牺牲层中刻蚀出顶层导电沟槽的图案,并且在顶层导电沟槽的图案中形成导电层,以形成所述顶层导电沟槽,从而完成所述导电梁结构的制备;然后,在最顶层的牺牲层和顶层导电沟槽上形成所述红外探测结构,使红外探测结构与顶层导电沟槽接触。

9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述步骤02中,所述形成导电层的过程具体包括:在导电沟槽的图案和/或导电梁的图案中依次形成下释放保护层、导电层和上释放保护层;或者在导电沟槽的图案和/或导电梁的图案中依次形成导电层和释放保护层;或者在导电沟槽的图案和/或导电梁的图案中只形成导电层。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述导电沟槽的图案中只形成导电层时,所述导电层填充满所述导电沟槽的图案或者所述导电沟槽侧壁的导电层之间具有空隙。

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