[发明专利]一种非制冷红外焦平面探测器像素结构及其制备方法

权利要求书

1.一种非制冷红外焦平面探测器像素结构制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在包含读出电路半导体基座上制作金属层；并对金属层进行图形化处理，图形化后的金属层形成金属反射层和金属块；金属块与半导体基座上的读出电路电连接；在完成图形化金属层上沉积绝缘介质层；

步骤二：在所述的绝缘介质层上依次沉积第一牺牲层、第一支撑层、热敏层和第一保护层，所述第一支撑层为低应力氮化硅薄膜，所述第一保护层为低应力氮化硅薄膜，所述热敏层为氧化钒或氧化钛薄膜；

步骤三：对第一支撑层和第一保护层进行图形化处理，光刻第一支撑层和第一保护层直至接触第一牺牲层，完成图形化处理后，在暴露的第一牺牲层和图形化处理后第一保护层上沉积第二牺牲层，所述第一牺牲层和第二牺牲层采用聚酰亚胺或者非晶碳；

步骤四：对第一牺牲层和第二牺牲层进行图形化处理，并形成第一锚点孔、第二锚点孔和第三锚点孔，所述第一锚点孔、第二锚点孔和第三锚点孔的剖面均为梯形结构，并在完成图形化处理的第一牺牲层和第二牺牲层上沉积第二支撑层，所述第二支撑层是氮化硅薄膜；

步骤五：在沉积完二支撑层的半导体基座上通过光刻和蚀刻的方法刻通孔，通孔蚀刻终止于所述金属块；

步骤六：同时光刻或蚀刻第二支撑层和第一保护层以得到接触孔，接触孔光刻和蚀刻终止于所述热敏层；

步骤七：在形成的接触孔内和图形化后第二支撑层上沉积金属电极层，并对金属电极层进行图形化处理，利用光刻或蚀刻的方法得到金属电极图形；在得到的金属电极图形上沉积第二保护层，所述第二保护层为低应力氮化硅薄膜；

步骤八:利用光刻和蚀刻第二保护层和第二支撑层，形成钝化层图形，进行结构释放：去除第一牺牲层和第二牺牲层，形成微桥结构。

2.根据权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器像素结构制备方法，其特征在于，金属反射层的厚度为反射层金属对波长为8～14um的红外光的反射率在99％以上。

3.根据权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器像素结构制备方法，其特征在于，所述的绝缘介质层为氮化硅薄膜或者氧化硅薄膜，厚度为

4.根据权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器像素结构制备方法，其特征在于，所述第一牺牲层和第二牺牲层的厚度为1.0～2.5um。

5.根据权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器像素结构制备方法，其特征在于，所述第一支撑层的厚度为

6.根据权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器像素结构制备方法，其特征在于，所述的热敏层的厚度为热敏层方阻为50～5000KΩ，所述热敏层采用氧化钒，所述氧化钒热敏层采用电子束蒸发、激光蒸发、离子束沉积或物理气相沉积的方法沉积，沉积时，先沉积一层厚度为的过渡层，所述过渡层采用V/V₂O₅/V薄膜。

7.根据权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器像素结构制备方法，其特征在于，步骤六中使用SF₆、CHF₃、O₂或CF₄、O₂作为蚀刻气体，并使用终点监测设备对蚀刻反应进行监控。

8.根据权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器像素结构制备方法，其特征在于，所述第一保护层和第二保护层都是利用化学气相沉积低应力氮化硅形成的。