[发明专利]一种探测器的金属电极形成方法

说明书

本发明公开了一种探测器的金属电极形成方法，包括：提供一表面已形成敏感材料层图形的探测器结构；在敏感材料层上沉积金属层，将敏感材料层图形的表面、台阶侧壁及其图形以外区域覆盖；在金属层上形成光刻胶图形，并使需要形成金属电极图形的金属层表面区域露出；在露出的金属层表面形成金属氧化物层图形；去除光刻胶图形；以金属氧化物层图形为掩模，去除金属氧化物层图形覆盖区域以外的金属层材料，以形成金属电极。本发明可使得形成探测器金属电极的工艺变得容易控制和实现。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路和探测器技术领域，更具体地，涉及一种应用于MEMS工艺的探测器金属电极形成方法。

背景技术

微电子机械系统(MEMS)技术因具有微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等诸多优点，已开始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应用非常广泛的一种MEMS产品，它利用敏感材料探测层(通常为非晶硅或氧化钒)吸收红外线并将所吸收的红外线转化成电信号，以实现热成像功能，该热成像功能使得红外探测器可应用于电力网络的安全检测、森林火警的探测以及人体温度的探测等场所。

基于微桥结构的探测器工艺是利用CMOS技术制作外围读取及信号处理电路，然后在CMOS电路上面制作探测器以及及微机械系统的结构。

中国发明专利申请CN102169919A公开了一种探测器，其包括：硅衬底；位于硅衬底上的顶层金属层；位于顶层金属层上的顶层通孔层；位于顶层通孔层上的金属功能层；位于金属功能层上的牺牲层；位于牺牲层表面的释放保护层和敏感材料层；位于敏感材料层表面的接触孔以及金属电极；位于金属电极表面的释放保护层等。

请参阅图1，图1是一种基于MEMS工艺的探测器中敏感材料层和金属层结构示意图。如图1所示，通常，在诸如此类的上述探测器结构中，敏感材料层一般采用非晶硅材料，在对敏感材料层1进行图形化后，会在其图形边缘形成台阶；之后，在敏感材料层1上沉积用于形成金属电极的薄金属层2时，该薄金属层2会沉积在敏感材料层1图形表面、敏感材料层1图形台阶侧壁以及敏感材料层1图形外面。当图形化薄金属层制作金属电极时，由于对图形线宽尺寸精度控制要求较高，需要DUV(深紫外光)等较先进的光刻机及对应的光刻胶进行光刻。同时，由于需要去除部分敏感材料层台阶侧壁的薄金属，就需要采用各向同性的刻蚀工艺，如湿法工艺等，才能去除干净。而使用DUV等光刻胶进行湿法工艺时，往往会因黏附性问题而脱胶。而如果采用一层硬掩模，先图形化硬掩模，然后去胶再图形化薄金属时，由于去胶工艺时使用的O₂等离子体会将暴露出来的区域的薄金属表面氧化，在薄金属表面形成一层金属氧化物，而金属氧化物是很难被湿法工艺去除的，因此该工艺比较难于控制和实现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种探测器的金属电极形成方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种探测器的金属电极形成方法，包括以下步骤：

步骤S01：提供一表面已形成敏感材料层图形的探测器结构；

步骤S02：在所述敏感材料层上沉积金属层，将敏感材料层图形的表面、台阶侧壁及其图形以外区域覆盖；

步骤S03：在所述金属层上形成光刻胶图形，并使需要形成金属电极图形的金属层表面区域露出；

步骤S04：在露出的金属层表面形成金属氧化物层图形；

步骤S05：去除光刻胶图形；

步骤S06：以金属氧化物层图形为掩模，去除金属氧化物层图形覆盖区域以外的金属层材料，以形成金属电极。

优选地，步骤S03中，通过在所述金属层上形成光刻胶层，并将光刻掩模中的金属电极图形设置为不透光图形，以在光刻后，在所述金属层上形成金属电极图形区域被打开的光刻胶图形。