[发明专利]成像探测器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种成像探测器及其制造方法。

背景技术

微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems，简称MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，是一种采用半导体工艺制造微型机电器件的技术。与传统机电器件相比，MEMS器件在耐高温、小体积、低功耗方面具有十分明显的优势。经过几十年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一，它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。

成像探测器是一种将光信号转换为电信号的换能器。现有的成像探测器的结构如图1所示：包括：基底10，其包括半导体衬底11和第一介质层12，在第一介质层12内嵌有呈阵列排布的第一互连孔13，所述基底10表面具有位于四个相邻的第一互连孔13之间的反射层14；所述基底10上具有第二介质层15、热敏电阻20和第二互连孔30，所述基底10和第二介质层15、热敏电阻20和第二互连孔30围成一个空腔35。热敏电阻20为导电材料，且位于反射层14上方，反射层14可以将入射的光信号反射到热敏电阻20上，使光信号的损失率降到最低。第二互连孔30与第一互连孔13一一贯通相连。在第二互连孔30和热敏电阻20之间形成导电互连的金属互连线50，在形成金属互连线50时，通常先形成一层金属互连层，在金属互连层上形成一层介质层，由于牺牲层的存在，不能使用带有灰化的干法刻蚀，所以采用湿法刻蚀形成金属互连线50，参见图2，使第二互连孔30阵列中相邻的四个互连孔v1，v2，v3，v4中，对角的两个互连孔v1、v3和热敏电阻20导通互连，另外两个对角的互连孔v3、v4不导电互连，但是采用湿法刻蚀横向效应严重，会使得热敏电阻和金属层断开，导致上下连通性不好，影响器件性能，并且需要采用一步干法刻蚀介质层和一步湿法刻蚀金属互连层的两步刻蚀工艺，兼容性差，工艺复杂。

发明内容

本发明解决的技术问题提供一种成像探测器及其制造方法，大大提高器件的成品率，简化了工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供成像探测器的制造方法，一种成像探测器的制造方法，包括步骤：提供基底，其包括半导体衬底和第一介质层，在半导体衬底内具有CMOS电路，在第一介质层内具有呈阵列排布的第一互连孔,所述基底表面具有位于四个相邻的接触孔之间的反射层；还包括步骤：

在所述基底上形成牺牲层；

刻蚀所述牺牲层，形成暴露所述第一互连孔的通孔；

利用导电材料填充所述通孔形成第二互连孔；

在所述牺牲层和第二互连孔上形成金属层；

在金属层上形成第二介质层；

利用干法刻蚀去掉部分区域的第二介质层和金属层，使得相邻的四个第二互连孔分别通过4根金属线和其上的第二介质层连接到所述反射层上方的位置，并且其中连接对角的两个第二互连孔的金属线被第二介质层覆盖；连接另外对角的两个第二互连孔的金属线延伸到反射层上方的部分被暴露,其中所述干法刻蚀方法为:利用HBr气体对第二介质层和金属层同步刻蚀。

在反射层所对应的第二介质层上形成热敏电阻，所述热敏电阻覆盖延伸到反射层上方的暴露的金属线；

去除牺牲层。

优选的，所述热敏电阻为非晶硅材料。

优选的，形成牺牲层步骤之前还包括在所述基底上形成覆盖所述反射层的粘附层，粘附层材料为锗硅和/或多晶锗。

优选的，所述牺牲层的材料为非晶碳和/或PI。

优选的，在刻蚀牺牲层之前还包括在牺牲层上形成粘附层，粘附层的材料为：锗硅和/或含氧氮化硅；在形成第二互连孔之后去除所述粘附层。

优选的，填充所述通孔是利用锗硅材料。

优选的，所述第一介质层和第二介质层的材料为氮化硅，厚度100至150埃。

优选的，金属层为钛或氮化钛层厚度为：80至100埃，并且在形成金属层之前包括在牺牲层上形成粘附层。

优选的，所述干法刻蚀具体参数为：压力8-10mT，功率450-500W，利用100-120sccmCL₂、100-120sccmHBr和5-50sccmO₂。