[发明专利]一种用于红外焦平面器件铟凹型的模板制备方法

说明书

本发明公开了一种用于红外焦平面器件铟凹型的模板制备方法，该方法通过模版制备来完成红外焦平面器件铟凹型的工艺制备。模版制备方法是在白宝石片上用涂布厚光刻胶，曝光和显影刻出图形，镀上金属铬层和金层，淀积金属锡层，完成金属锡柱阵列的工艺制备。在金属锡柱阵列的基础上通过加热锡柱回熔，提拉形成锡尖状阵列。该发明特点是：锡尖状阵列在厚白宝石片的衬底下制成模板，更好的解决了红外焦平面器件在铟凹型工艺中的应用，满足了焦平面器件的互连工艺要求。

技术领域

本发明涉及红外焦平面器件制备，特别是指红外焦平面器件铟柱阵列用模板工艺在铟柱顶端凹型的模板的制备方法。

技术背景

红外焦平面阵列器件主要采用混成结构，混成结构是把已经制造好的M×N光敏元阵列芯片和具有M×N个输入节点的硅信号处理电路芯片通过铟柱阵列实现机械和电学的连接，使信号敏感、信号读出和电子扫描得以在一个器件中完成。混成结构的优点是可以对红外探测器阵列芯片和硅信号处理电路分别进行工艺改进和性能挑选，从而保证红外焦平面阵列器件的整体性能得到优化。但混成结构的实现难度很大，其中关键之一是要在红外探测器阵列芯片和硅信号处理电路芯片上分别生长高密度、细直径、高度足够且一致性好的铟柱阵列，以便进行混成互连。

随着红外焦平面器件制造业发展，在碲镉汞(HgCdTe)、铟镓砷(InGaAs)、氮化镓(GaN)等材料制备的探测器阵列芯片、硅CMOS读出电路芯片和白宝石电路衬底片上制备二维凝视型的640×512元，1024×1024元及以上和一维扫描型的2048×1元及以上铟柱阵列，铟柱的顶端做成凹点，且便于混成互连的需要，更坚于可靠性的提高。

对于红外焦平面器件铟凹型的模板制备的技术要求包括：白宝石衬底片上涂布厚光刻胶层，光刻复合铟柱孔，离子束溅射镀上铬和金层，真空蒸发淀积金属锡层，剥离多余锡、金、铬层，加热白宝石衬底片回溶提拉锡柱成为尖状。

发明内容

本发明的目的是提供一种红外焦平面器件铟柱顶端凹点成型的模板制备方法，用以满足红外焦平面器件混成互连的需求。

本发明的一种用于红外焦平面器件铟凹型的模板制备方法是通过如下技术工艺实现的：取白宝石片做基板(图2)，涂布厚光刻胶(图3)，并控制好烘箱温度把白宝石片烘干，经曝光和显影(图4)，离子束溅射镀上铬和金层(图5)，真空蒸发淀积锡层(图6)，干法剥离多余的铬、金、锡层，丙酮洗去先期涂布的厚光刻胶，锡柱列阵成型(图7)，回溶提拉锡柱列阵形变尖状(图8)。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明的白宝石片剖面示意图。

图3为本发明的白宝石片涂布厚光刻胶剖面示意图。

图4为本发明的曝光和显影列阵图形剖面示意图。

图5为本发明的填镀铬金层剖面示意图。

图6为本发明的淀积锡层剖面示意图。

图7为本发明的锡柱列阵剖面示意图。

图8为本发明的金属板与锡柱列阵回熔提拉尖状剖面示意图。

图9为本发明的模板剖面示意图。

图10为本发明的显微镜照片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方法作详细说明：

1.选取大于1毫米厚的白宝石片(图2)，切割成30×30毫米见方，然后正反二面清洁处理，白宝石片垂直放在清洗花篮中，依次在；浸没在70℃三氯乙烯溶液里超声波20分钟，浸没在沸腾乙醚溶液15分钟，浸没在70℃丙酮溶液超声波20分钟，浸没在70℃无水乙醇溶液超声波20分钟，出液面用氮气吹干。