[发明专利]一种红外探测器的制备方法以及由此得到的红外探测器

权利要求书

1.一种红外探测器的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

S1，选用半导体晶圆作为衬底；

S2，在衬底表面形成复合薄膜；

S3，在复合薄膜表面形成热电薄膜；

S4，在热电薄膜上形成沿对角线密排图形化的硼和磷重掺杂热电偶，其由与对角线呈45度角设置的交错分布的硼重掺杂热电条和磷重掺杂热电条组成，硼重掺杂热电条和磷重掺杂热电条呈蛇形分布地沿对角线依次梯度密排排列，每对热电偶的硼重掺杂热电条和磷重掺杂热电条垂直排布；

S5，使硼和磷重掺杂热电偶金属欧姆互连，其中，相邻的硼重掺杂热电条和磷重掺杂热电条在对角线上通过金属互连线连接；以及

S6，将复合薄膜从衬底上释放，得到封闭膜式的密排热电偶的红外探测器。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该衬底为单晶硅衬底。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该复合薄膜是与衬底应力匹配的氧化硅和氮化硅的复合薄膜，其作为结构支撑和红外吸收热绝缘材料。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该热电薄膜是与复合薄膜应力匹配的多晶硅薄膜，其作为探测器的热电材料。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该步骤S4包括如下步骤：

S41，在热电薄膜上形成沿对角线密排的硼和磷重掺杂的条形区域；

S42，将非掺杂区域从复合薄膜上刻蚀掉，得到硼和磷重掺杂的热电偶；以及

S43，对硼和磷重掺杂的热电偶进行高温热退火激活掺杂原子，同时修复晶格，并且在其表面热生长一层氧化硅作为钝化层和保护层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S41具体包括通过第一光刻和掺杂形成硼重掺杂条形区域，通过第二光刻和掺杂形成磷重掺杂条形区域。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，条形区域的长度为100-600微米，宽度为2-10微米，电阻率为10-200欧姆·厘米。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5包括刻蚀出接触孔并形成金属互连线和电极，实现硼重掺杂热电条和磷重掺杂热电条的串联以及接触孔内的欧姆接触。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S6包括采用背部刻蚀的方法释放复合薄膜。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法得到的红外探测器。