[发明专利]具有自支撑的非晶硅热成像探测器微结构的制作方法

摘要

本发明是采用非晶硅作为红外敏感材料制作非致冷焦平面红外热成像探测阵列悬空结构技术领域，提供一种在硅片上制作具有自支撑的非晶硅热成像探测器微结构的制作方法，首先采用在硅片上镀制一定厚度的PI胶作为制作非晶硅非致冷红外热成像探测器悬空微结构的牺牲层；采用PECVD的方法制作低应力、具有自支撑能力的非晶硅敏感薄膜；采用快速热处理对PI胶的固化和硬化处理；最后采用等离子体反应刻蚀去除牺牲层PI胶和剩余的光刻胶，获得悬空结构自支撑的非晶硅非致冷焦平面红外热成像探测阵列微结构。用该方法制作的非晶硅非致冷焦平面红外热成像探测阵列解决了悬空结构性能良好，填充因子高，工艺简单、稳定、重复性好的问题，该方法适于实际工业生产应用。

主权项

1.一种具有自支撑的非晶硅热成像探测器微结构的制作方法其特征在于：具有自支撑结构的非致冷红外热成像探测器的器件芯片微结构采用在硅片上镀制一定厚度的PI胶作为制作非晶硅非致冷红外热成像探测器悬空微结构的牺牲层；采用PECVD的方法制作低应力、具有自支撑能力的非晶硅敏感薄膜；采用快速热处理对PI胶的固化和硬化处理；采用等离子体反应刻蚀去除牺牲层PI胶，具体做法的步骤如下：步骤一、采用RCA工艺清洗单面抛光硅基片，取出用高纯氮气把硅片吹干，然后放在烘箱里烘干；步骤二、在硅基片上制备PI胶牺牲层，采用甩胶的方法制备，PI胶的厚度为1.7～2.2μm；步骤三、采用快速热处理的方法对PI胶进行固化快速热处理，时间为1个小时，温度为170℃；步骤四、制作PI胶过孔的图形，在PI胶上涂光刻胶，然后用光刻机曝光，再用显影液显影并腐蚀PI胶，再用丙酮腐蚀剩余的光刻胶，得到PI胶过孔的图形；步骤五、采用快速热处理的方法对PI胶进行硬化快速热处理，温度为250℃，时间为半个小时；步骤六、采用PECVD制备低应力、具有自支撑能力的非晶硅敏感薄膜，敏感薄膜的膜厚为180～300nm；步骤七、采用甩胶、曝光、显影的方法制作所需微结构的光刻胶图形；步骤八、采用等离子体反应刻蚀制作非晶硅薄膜的图形；步骤九、采用等离子体反应刻蚀去除牺牲层材料PI胶和剩余的光刻胶，制作非晶硅热成像探测阵列悬空结构。