[发明专利]远红外线感测元件及制造方法与感测介电层厚度决定方法

说明书

一种远红外线感测元件及制造方法与感测介电层厚度决定方法。该远红外线感测元件形成于一基板上，该远红外线感测元件包含：一感测区，形成于该基板上，该感测区用以感测远红外线信号；以及一感测介电层，形成于该感测区上，具有一感测介电层厚度，且该感测介电层厚度由一牺牲金属层所决定。

技术领域

本发明涉及远红外线感测元件，特别涉及以一牺牲金属层决定该远红外线感测元件的介电层厚度的远红外线感测元件。本发明还涉及远红外线感测元件的制造方法及介电层厚度决定方法。

背景技术

图1显示一种已知远红外线感测元件的剖视示意图。远红外线感测元件10形成于基板11上并具有一感测区16。感测区16形成于基板11上且感测区16用以感测远红外线信号FIR。远红外线感测元件10包括一介电层12，且感测区16位于介电层12中。具体来说，感测区16具有堆叠结构161与分隔(partition)结构162及163。由俯视图(未示出)视之，分隔结构162及163构成一环状结构而围绕堆叠结构161。堆叠结构161与分隔结构162及163分别各自包括多晶硅层poly1与多晶硅层poly2。

以CMOS工艺来制作此已知远红外线感测元件10时，基板11上通常会形成一外围(pheriphery)电路15，其中该外围电路15包括至少一金属氧化半导体(metal oxidesemiconductor，MOS)元件17、多个金属层M1-M4(举例显示为四层，但数目不限于为四)以及多层的导电栓V。导电栓V电连接多个金属层M1-M4与MOS元件17。此外，前述各结构之间以介电层12来绝缘。

然而，此已知远红外线感测元件10中，在感测区16上的介电层12的厚度h0，因为受限于CMOS工艺，因此无法轻易调整。这将使得远红外线感测元件10在感测远红外线信号FIR时，感测效能与画面更新率(frame rate)无法精确控制与调整。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种创新的远红外线感测元件及其制造方法与其介电层厚度决定方法。

发明内容

就一观点而言，本发明提供一种远红外线感测元件，形成于一基板上。该远红外线感测元件包含一感测区以及一感测介电层。感测区形成于该基板上且该感测区用以感测一远红外线信号。该感测介电层形成于该感测区上并具有一感测介电层厚度，其中该感测介电层厚度由一牺牲金属层所决定。

在一种较佳的实施例中，该感测介电层厚度由以下的工艺步骤所决定。首先，形成该感测介电层于该感测区上，且该感测介电层具有该感测介电层厚度。然后，沉积该牺牲金属层于该感测介电层上。接着，形成一层间介电层于该牺牲金属层上。而后，以一第一蚀刻工艺步骤，蚀刻该层间介电层，其中在该第一蚀刻工艺步骤中，蚀刻该层间介电层的速度高于蚀刻该牺牲金属层的速度，且该第一蚀刻工艺步骤以该牺牲金属层为其蚀刻停止层。接着，以一第二蚀刻工艺步骤，蚀刻该牺牲金属层。

就另一观点而言，本发明提供一种远红外线感测元件的制造方法，其包含下列步骤。首先，形成一感测区于一基板上，其中该感测区用以感测一远红外线信号。之后，形成一感测介电层于该感测区上，其中该感测介电层具有一感测介电层厚度。接着，沉积一牺牲金属层于该感测介电层上。而后，形成一层间介电层于该牺牲金属层上。然后，以一第一蚀刻工艺步骤，蚀刻该层间介电层，其中在该第一蚀刻工艺步骤中，蚀刻该层间介电层的速度高于蚀刻该牺牲金属层的速度，且该第一蚀刻工艺步骤以该牺牲金属层为其蚀刻停止层。最后，以一第二蚀刻工艺步骤，蚀刻该牺牲金属层。