[发明专利]一种小尺寸红外传感器结构及其制备方法

说明书

本发明提供了一种小尺寸红外传感器结构及其制备方法，通过在导电梁区域刻蚀出沟槽，利用沟槽侧壁来形成导电梁，从而实现了相邻像元结构共同享有一个导电支撑孔的小尺寸红外传感器结构，从而提高了像元结构的集成度，增大了像元结构中红外探测区域的面积，提高了红外探测效率。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种小尺寸红外传感器结构及其制备方法。

背景技术

红外传感器通常由敏感材料来感应到所需探测物质发射的红外光线，并且由电连接层将探测到的红外光线信号传输到外界电路中。传统的红外传感器工作过程中，进入红外传感器的红外光线的损失速率较快，造成探测灵敏度下降。通常采用减小红外传感器的尺寸来降低光线的损失速率。

然而，由于现有的光刻和刻蚀工艺条件的限制，小尺寸红外传感器结构的制备过程复杂繁琐，工艺成本升高。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种小尺寸红外传感器结构及其制备方法，从而简化制备工艺。

为了达到上述目的，本发明提供了一种小尺寸红外传感器结构，具有多个像元结构，每个像元结构具有红外探测区域、与红外探测区域相电连的导电梁、以及用于支撑导电梁并与导电梁电连接的导电支撑孔；相邻的所述像元结构之间通过导电梁共同连接至一个导电支撑孔。

优选地，所共同连接至的一个所述导电支撑孔设置于相邻的所述红外探测区域之间的下方；以所共同连接至的一个所述导电支撑孔的中心线为对称轴，相邻的所述像元结构呈镜像对称。

优选地，所述导电梁与所述导电支撑孔的侧壁连续为同一层，所述导电梁的层次结构和所述导电支撑孔的侧壁的层次结构相同，所述导电梁的每一层均与所述导电支撑孔的侧壁的相应层连续为同一层。

优选地，所述导电梁和与之相连接的导电支撑孔中，导电支撑孔的侧壁沿所述导电支撑孔的内径方向依次具有第一下释放保护层、第一电连接层、第一上释放保护层，导电梁靠近所述红外探测区域的一侧向外依次具有第二下释放保护层、第二电连接层和第二上释放保护层，导电支撑孔的第一下释放保护层和导电梁的第二下释放保护层相连接，导电支撑孔的第一上释放保护层和导电梁的第二上释放保护层相连接，导电支撑孔的第一电连接层和导电梁的第二电连接层相连接；

或者，所述导电梁和与之相连接的导电支撑孔中，导电支撑孔的侧壁沿所述导电支撑孔的内径方向依次具有第一释放保护层和第一电连接层、或第一电连接层和第一释放保护层，导电梁靠近所述红外探测区域的一侧向外依次具有第二释放保护层和第二电连接层、或第二电连接层和第二释放保护层；导电支撑孔的第一释放保护层和导电梁的第二释放保护层相连接，导电支撑孔的第一电连接层和导电梁的第二电连接层相连接；

或者，所述导电梁和与之相连接的导电支撑孔中，导电支撑孔的侧壁由第一电连接层构成，导电梁由第二电连接层构成，第一电连接层和第二电连接层相连接。

优选地，所述导电梁中每一层的水平宽度小于所述支撑孔的顶部中相应层厚度。

优选地，所述导电支撑孔的侧壁呈阶梯状，所述沟槽的侧壁呈阶梯状。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种小尺寸红外传感器结构的制备方法，其包括：

步骤01：提供一半导体器件衬底；半导体器件衬底表面具有互连层；

步骤02：在半导体器件衬底表面的互连层上沉积一层牺牲层；

步骤03：在牺牲层上分出红外探测区域、导电梁区域和导电支撑孔区域；在导电支撑孔区域的牺牲层中刻蚀出支撑孔，同时在导电梁区域的牺牲层中刻蚀出沟槽；沟槽长度方向上的一端与支撑孔相交，且沟槽长度方向上的另一端与红外探测区域相交；