[发明专利]应用硅锗薄膜的非制冷红外焦平面阵列像元制造方法

权利要求书

1.一种应用硅锗薄膜的非制冷红外焦平面阵列像元制造方法，其步骤如下：

步骤一：以SOI晶圆作为量子阱型硅锗薄膜[043]的载体，然后通过硅锗薄膜平行转移技术完成量子阱型硅锗薄膜[043]由SOI晶圆向CMOS读出电路[047]的平行转移；

步骤二：利用光刻技术在晶圆表面形成相应图形，然后使用ICP刻蚀机刻蚀量子阱型硅锗薄膜[043]，形成一条贯穿像元的沟道，之后清洗去胶；

步骤三：光刻形成图形，再使用磁控溅射在晶圆表面沉积厚80nm-150nm的铝电极[049]，之后清洗去胶，剥离掉多余的金属；

步骤四：光刻形成图形，再使用ICP刻蚀机刻蚀掉厚500nm-800nm的量子阱型硅锗薄膜[043]，然后用IBE刻蚀机刻蚀掉厚80nm-200nm的铝反射层[045]，形成像元的敏感区块，然后清洗去胶；

步骤五：在晶圆表面通过PECVD设备，低温沉积一层厚100nm-200nm的高质量低应力台阶覆盖良好的第一氮化硅支撑层[051]；

步骤六：光刻形成图形，再通过RIE刻蚀机刻蚀厚100nm-200nm的第一氮化硅支撑层[051]和厚1μm-3μm的键合胶层[048]，暴露出CMOS晶圆相应的金电极[046]；

步骤七：通过电镀技术或者化学镀技术，在CMOS晶圆047上暴露出的金电极[046]位置生长出高1μm-3μm的金电极柱[052]；

步骤八：先光刻形成图形，再通过RIE刻蚀机刻蚀厚100nm-200nm的第一氮化硅支撑层[051]，暴露出像元上的铝电极[049]，之后清洗去胶；

步骤九：先通过磁控溅射在晶圆表面沉积一层厚80nm-150nm的TiW电路[053]，再光刻形成图形，使用ICP刻蚀技术或者IBE刻蚀技术去除多余的金属，然后清洗去胶；

步骤十：通过PECVD技术，在结构表面低温沉积一层厚100-200nm的高质量低应力覆盖性良好的第二氮化硅支撑层[061]；

步骤十一：通过磁控溅射技术或者电子束蒸发技术，在结构表面沉积一层方块电阻为377欧/sq的钼硅红外吸收层[062]；

步骤十二：先光刻形成图形，再通过IBE刻蚀技术去除多余的钼硅红外吸收层[062]，然后清洗去胶；

步骤十三：先光刻形成图形，再通过RIE刻蚀机刻蚀掉厚100-200nm的第一氮化硅支撑层[051]、厚80nm-150nm的TiW电路[053]、厚100nm-200nm的第二氮化硅支撑层[061]，形成像元的悬臂结构，然后清洗去胶；

步骤十四：将晶圆移入等离子去胶机内，干法去除厚1μm-3μm键合胶层[048]，释放出结构。

2.根据权利要求1所述的一种应用硅锗薄膜的非制冷红外焦平面阵列像元制造方法，其特征在于：为了增大阵列像元敏感区热敏电阻的阻值和平衡应力，在像元中央构建了一条深500nm-800nm的贯穿像元的沟道。

3.根据权利要求1所述的一种应用硅锗薄膜的非制冷红外焦平面阵列像元制造方法，其特征在于：为了适应硅锗量子阱材料过厚的特点，将λ/4共振吸收结构置于像元敏感区内。