[发明专利]集成离子注入工艺的红外传感器的制备方法

说明书

本发明提供了一种红外传感器的制备方法，包括以下步骤：在一互连层上形成非晶硅层；在非晶硅层中刻蚀出支撑孔；对支撑孔之外的非晶硅层表面进行第一次离子注入，形成顶部释放保护层；对支撑孔侧壁进行第二次离子注入，形成侧壁释放保护层；在顶部释放保护层和侧壁释放保护层表面进行第三次离子注入，形成敏感材料层；在敏感材料层表面以及沟槽底部暴露的互连层表面形成电极层，并图案化电极层，形成电极层图案。本发明在不改变器件的填充因子的条件下，提高了电连接接触面积。

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，具体涉及一种集成离子注入工艺的红外传感器的制备方法。

背景技术

传统红外成像传感器结构使用集成支撑孔和电连接孔的结构，通常为大孔内嵌套小孔，制备该结构的工艺复杂，且该结构占用面积较大，电连接接触面积受到整体填充因子的限制会相对较小，还会引起寄生电阻的增大。

因此，急需实现在器件整体填充因子的限制下提高电连接接触面积的方法。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种红外传感器的制备方法，利用离子注入来形成敏感材料层和底部释放保护层，从而提高电连接接触面积。

为了达到上述目的，本发明提供了一种红外传感器的制备方法，包括以下步骤：

步骤01：在一互连层上形成非晶硅层；

步骤02：在非晶硅层中刻蚀出支撑孔；

步骤03：对支撑孔之外的非晶硅层表面进行第一次离子注入，形成顶部释放保护层；其中，顶部释放保护层表面保留有一层非晶硅层；

步骤04：对支撑孔侧壁进行第二次离子注入，形成侧壁释放保护层；其中，侧壁释放保护层表面保留有一层非晶硅层；

步骤05：在顶部释放保护层和侧壁释放保护层表面进行第三次离子注入，形成敏感材料层；其中，第三次离子注入到顶部释放保护层表面所保留的非晶硅层中以及注入到侧壁释放保护层表面所保留的非晶硅层中，从而使顶部释放保护层表面所保留的非晶硅层以及侧壁释放保护层表面所保留的非晶硅层形成敏感材料层；

步骤06：在敏感材料层表面以及支撑孔底部暴露的互连层表面形成电极层，并图案化电极层，形成电极层图案。

优选地，所述步骤03中，第一次离子注入采用氧离子注入，形成顶部二氧化硅释放保护层。

优选地，第一次离子注入采用垂直于非晶硅层表面的注入角度。

优选地，第一次离子注入采用O离子形成氧化层作为顶部释放保护层。

优选地，所述步骤04中，第二次离子注入采用氧离子注入，形成侧壁二氧化硅释放保护层。

优选地，第二次离子注入采用倾斜离子注入。

优选地，离子注入角度为30～60°。

优选地，第二次离子注入采用O离子形成氧化层作为侧壁释放保护层。

优选地，所述步骤05中，第三次离子注入采用P型掺杂离子。

优选地，所述步骤04之后且在所述步骤05之前，还包括：对顶部释放保护层和侧壁释放保护层进行退火。

本发明的红外传感器的制备方法，其集成了离子注入工艺在支撑孔侧壁和顶部的非晶硅层中制备释放保护层，以及采用离子注入工艺在非晶硅层表面生长敏感材料层，不仅能够极大地简化整体探测器工艺，而且能够提高电连接孔相对于支撑孔的面积占比(100％)，从而能够一定程度上提升性能并降低成本。

附图说明

图1为本发明的一个较佳实施例的红外传感器的制备方法的流程示意图