[发明专利]一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱结构及制作方法有效

专利信息
申请号: 202011502926.2 申请日: 2020-12-18
公开(公告)号: CN112635433B 公开(公告)日: 2023-05-23
发明(设计)人: 王立;董绪丰;黄晓峰;崔大健;高新江;莫才平 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第四十四研究所
主分类号: H01L23/498 分类号: H01L23/498;H01L21/48;H01L31/101
代理公司: 重庆辉腾律师事务所 50215 代理人: 王海军
地址: 400060 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 大面 混成 平面 结构 制作方法
【权利要求书】:

1.一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱制作方法,其特征在于,包括:

步骤1:依次在探测器芯片基板(1)表面蒸发一层较薄的铬层和一层较厚的金层作为UBM金属层(11),用光刻的方式将多余的铬金层去掉,只留下与探测器光敏区接触的部分和铟柱浸润部分;

步骤2:在芯片表面涂覆一层厚度为4.5μm~5.5μm的高分子聚合物掩膜,高温退火,将其固化;

步骤3:采用光刻的方法,将高分子掩模盖住UBM金属层(11)的区域刻蚀掉,形成一个直径为5.5μm~6.5μm,深度为4.5μm~5.5μm的铟柱模型孔(31);

步骤4:在探测器芯片基板(1)上分别进行两次旋涂光刻胶,然后用两次单独曝光,一次显影的方法进行铟柱剥离孔的光刻;

步骤5:采用高真空热蒸发的方式沉积铟层,铟层生长后采用有机试剂湿法剥离的方式获得铟柱阵列;该铟柱的底面积为100-250μm2,高度为4-6μm;

步骤6:在还原性溶液中去掉铟柱表面的氧化层,然后在有机溶剂中加热,对铟柱进行回溶缩球;

步骤7:用化学清洗剂去除表面的高分子聚合物,形成高度为10-15μm的铟柱。

2.根据权利要求1所述的一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱制作方法,其特征在于,铟柱制作的方式为高温湿法缩球,即将铟柱去氧化层后,放进有机溶剂中加热进行缩球处理。

3.根据权利要求1所述的一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱制作方法,其特征在于,步骤1所述的UBM金属层(11)为铬金层,与铟柱直接接触的金属材料为黄金。

4.根据权利要求1所述的一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱制作方法,其特征在于,高分子聚合物掩膜为透明的聚酰亚胺(3)。

5.根据权利要求1所述的一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱制作方法,其特征在于,步骤1所述的两次旋涂光刻胶,其胶型分别为AZ4620和AZ1500。

6.根据权利要求1所述的一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱制作方法,其特征在于,步骤6所述的还原性溶液为有机酸,用于高温回溶的溶剂为多元醇。

7.一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱结构,该结构采用基于权利要求1~6所述的任意一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱制作方法制作,其特征在于,包括:探测器芯片基板(1)和铟柱(2);所述铟柱(2)设置在基板(1)上;整个器件的外表面覆盖一层抗氧化模;

所述探测器芯片基板(1)包括UBM金属层(11)和底座(12);底座(12)的中部设置有象元位置槽,象元位置槽的形状和大小与UBM金属层(11)相匹配;所述UBM金属层(11)设置在底座(12)的象元位置槽中;

所述铟柱(2)包括烟柱体(22)和铟球(21);所述烟柱体(22)固定连接在UBM金属层(11)的正上方;铟球(21)固定在烟柱体(22)的顶部平面。

8.根据权利要求7所述的一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱结构,其特征在于,所述UBM金属层(11)采用的材料为铬和金,铬层的厚度为0.1μm~0.3μm,金层的厚度为1.0μm~1.5μm。

9.根据权利要求7所述的一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱结构,其特征在于,所述铟球(21)为半球形结构,铟球(21)的半径与烟柱体(22)的半径相同。

10.根据权利要求7所述的一种用于大面阵混成式焦平面的铟柱结构,其特征在于,所述底座(12)为长方体结构。

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