CN112992953A - 一种红外探测器阵列及其制作方法 - Google Patents

一种红外探测器阵列及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112992953A
CN112992953A CN202110176201.7A CN202110176201A CN112992953A CN 112992953 A CN112992953 A CN 112992953A CN 202110176201 A CN202110176201 A CN 202110176201A CN 112992953 A CN112992953 A CN 112992953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
type
metal contact
layer
contact layer
infrared detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110176201.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112992953B (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Zhichuang Xinyuan Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Zhichuang Xinyuan Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Zhichuang Xinyuan Technology Co ltd filed Critical Beijing Zhichuang Xinyuan Technology Co ltd
Priority to CN202110176201.7A priority Critical patent/CN112992953B/zh
Publication of CN112992953A publication Critical patent/CN112992953A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112992953B publication Critical patent/CN112992953B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种红外探测器阵列，从下至上依次包括p型基体、n型像元层、第一钝化层、第一金属接触层、第二钝化层及第二金属接触层；所述n型像元层包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的一层包括n型延伸区；所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的另一层包括p型延伸区；所述第一金属接触层及所述第二金属接触层非接触设置；所述p型延伸区及所述n型延伸区用于为探测像元提供工作电压；所述探测像元为所述p型基体及所述n型像元层组成的pn结。本发明提升了大阵列规模红外探测器探测像元间的工作偏压一致性，节省了空间。本发明还提供了具有上述优点红外探测器阵列的制作方法。

Description

一种红外探测器阵列及其制作方法
技术领域
本发明涉及红外探测领域，特别是涉及一种红外探测器阵列及其制作方法。
背景技术
随着技术的发展，红外探测器广泛应用于预警探测、红外侦察、成像制导等军事和民事领域。随着红外探测器技术的不断进步，阵列的规模也在不断提高，从1K×1K的百万像素扩展到4K×4K的千万像素。
超大规格的红外探测器阵列，其像元间的工作偏压一致性将影响红外探测器系统的探测性能，以碲镉汞红外探测器阵列为例进行说明，常规的碲镉汞红外探测器结构是通过平面注入形成光电二极管(PN结)，所有像元具备共地特性，因为体电阻的存在，阵列边缘与中心的像元所寄生的体电阻大小存在差异，施加在像元上的工作电压将产生差异。而这一现象将伴随阵列规模的增加越发严重。现有的方法是通过在碲镉汞材料表面排布金属线的方式缓解这一问题，但随着科技的发展与设备小型化的需求的提高，像元间距缩小到10微米甚至5微米的情况下，空间严重受限，无法实现类似金属线的加工与设置。
综上所述，如何解决现有技术中红外探测器阵列由于半导体体电阻导致的电压从边缘向中心逐渐衰减，导致不同位置的像元工作电压不一致，进而使红外探测器阵列性能下降的问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种红外探测器阵列及其制作方法，以解决现有技术中不同位置像元工作电压不一致，导致红外探测器阵列性能下降的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种红外探测器阵列，从下至上依次包括p型基体、n型像元层、第一钝化层、第一金属接触层、第二钝化层及第二金属接触层；
所述n型像元层包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；
所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；
所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体接触设置；
所述第一金属接触层及所述第二金属接触层非接触设置；
所述p型延伸区及所述n型延伸区用于为探测像元提供工作电压；所述探测像元为所述p型基体及所述n型像元层组成的pn结。
可选地，在所述的红外探测器阵列中，所述p型延伸区与所述n型延伸区一一对应。
可选地，在所述的红外探测器阵列中，所述第一金属接触层包括所述p型延伸区。
可选地，在所述的红外探测器阵列中，所述第一钝化层和/或所述第二钝化层为硫化锌钝化层。
可选地，在所述的红外探测器阵列中，所述硫化锌钝化层的厚度范围为1000微米至2000微米，包括端点值。
可选地，在所述的红外探测器阵列中，所述p型基体为碲镉汞基体。
可选地，在所述的红外探测器阵列中，所述n型像元层与所述第一钝化层之间还包括碲化镉过渡层。
可选地，在所述的红外探测器阵列中，所述第一金属接触层和/或所述第二金属接触层为金属银层。
一种红外探测器阵列的制作方法，包括：
在p型基体上设置第一钝化层；
在所述第一钝化层表面光刻注入区图形，并进行注入工艺，得到在所述p型基体靠近所述第一钝化层的表面的n型像元层；其中，所述n型像元层包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；
在所述第一钝化层表面依次设置第一金属接触层、第二钝化层及第二金属接触层，得到红外探测器阵列；其中，所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体接触设置；所述第一金属接触层及所述第二金属接触层非接触设置。
可选地，在所述的红外探测器阵列的制作方法中，所述在所述第一钝化层表面依次设置第一金属接触层、第二钝化层及第二金属接触层，得到红外探测器阵列包括：
在相邻的所述n型掺杂区之间的区域，设置p型接触孔；
在所述第一钝化层上设置所述第一金属接触层，所述第一金属接触层的p型延伸区通过所述p型接触孔与所述p型基体相连；
在所述第一金属接触层上设置所述第二钝化层；
在所述n型掺杂区对应的区域，设置n型接触孔；
在所述第二钝化层上设置所述第二金属接触层，所述第二金属接触层的n型延伸区通过所述n型接触孔与所述n型掺杂区相连，得到红外探测器阵列。
本发明所提供的红外探测器阵列，从下至上依次包括p型基体、n型像元层、第一钝化层、第一金属接触层、第二钝化层及第二金属接触层；所述n型像元层包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体接触设置；所述第一金属接触层及所述第二金属接触层非接触设置；所述p型延伸区及所述n型延伸区用于为探测像元提供工作电压；所述探测像元为所述p型基体及所述n型像元层组成的pn结。
本发明通过设计层叠的第一钝化层及第二钝化层，使连接n型掺杂区的电极(即前述金属接触层)与连接p型基体的电极在不同的层布线，并通过金属接触层为探测像元提供电压，一方面避免了电阻寄生效应，即现有技术中半导体红外探测器的电流均从侧边流入，导致中心部位电压低、探测像元的工作电压不一致的问题，提升了大阵列规模红外探测器数千万探测像元间的工作偏压一致性，提高探测器性能；另一方面也通过将连接两个不同位置的电极分两层设置，节省了空间，降低了布线难度，提高了成品的良品率。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的红外探测器阵列的制作方法。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的红外探测器阵列的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明提供的红外探测器阵列的另一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明提供的红外探测器阵列的又一种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明提供的红外探测器阵列的制作方法的一种具体实施方式的流程示意图；
图5为本发明提供的红外探测器阵列的一种具体实施方式的层级示意图；
图6为本发明提供的红外探测器阵列的的制作方法的一种具体实施方式的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种红外探测器阵列，其一种具体实施方式的结构示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，从下至上依次包括p型基体100、n型像元层200、第一钝化层300、第一金属接触层400、第二钝化层500及第二金属接触层600；
所述n型像元层200包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；
所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；
所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体100接触设置；
所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600非接触设置；
所述p型延伸区及所述n型延伸区用于为探测像元提供工作电压；所述探测像元为所述p型基体100及所述n型像元层200组成的pn结。
作为一种优选实施方式，所述p型基体100为碲镉汞基体，所述碲镉汞基体是一种制备红外探测器的重要材料，由于其禁带宽度可调，探测光谱范围由短波波段一直延伸到甚长波波段，其具有光电探测效率高等优势；相应地，所述第一钝化层300和/或所述第二钝化层为硫化锌钝化层。更进一步地，所述硫化锌钝化层的厚度范围为1000微米至2000微米，包括端点值，如1000.0微米、1563.2微米或2000.0微米中任一个。
再进一步地，所述n型像元层200与所述第一钝化层300之间还包括碲化镉过渡层，所述碲化镉过渡层在加强钝化作用的同时，还可避免晶格差异较大的碲镉汞基体与所述硫化锌直接接触导致接触面产生大量缺陷，进而提高载流子复合，降低有效功率。
还有，所述第一金属接触层400和/或所述第二金属接触层600为金属银层，金属银电阻低，适合作为半导体中的导电介质。
叠层结构将P型引线与N型引线隔离开，将IC引线方法创造性的应用到碲镉汞红外领域，尤其是无法实现单层NP电极金属同时布线的小像元间距红外探测器。
需要注意的是，本发明的附图1至图3中的所述n型像元层200、所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600从结构示意图上看均为不连续的结构单元组成的层，为方便理解，请参考图5，图5中用虚线框出所述n型像元层200，剩下的所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600同理。
本发明所提供的红外探测器阵列，从下至上依次包括p型基体100、n型像元层200、第一钝化层300、第一金属接触层400、第二钝化层500及第二金属接触层600；所述n型像元层200包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体100接触设置；所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600非接触设置；所述p型延伸区及所述n型延伸区用于为探测像元提供工作电压；所述探测像元为所述p型基体100及所述n型像元层200组成的pn结。本发明通过设计层叠的第一钝化层300及第二钝化层500，使连接n型掺杂区的电极(即前述金属接触层)与连接p型基体100的电极在不同的层布线，并通过金属接触层为探测像元提供电压，一方面避免了电阻寄生效应，即现有技术中半导体红外探测器的电流均从侧边流入，导致中心部位电压低、探测像元的工作电压不一致的问题，提升了大阵列规模红外探测器数千万探测像元间的工作偏压一致性，提高探测器性能；另一方面也通过将连接两个不同位置的电极分两层设置，节省了空间，降低了布线难度，提高了成品的良品率。
在具体实施方式一的基础上，进一步对所述p型延伸区与所述n型延伸区的关系做限定，得到具体实施方式二，其结构示意图如图2所示，从下至上依次包括p型基体100、n型像元层200、第一钝化层300、第一金属接触层400、第二钝化层500及第二金属接触层600；
所述n型像元层200包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；
所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；
所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体100接触设置；
所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600非接触设置；
所述p型延伸区及所述n型延伸区用于为探测像元提供工作电压；所述探测像元为所述p型基体100及所述n型像元层200组成的pn结；
所述p型延伸区与所述n型延伸区一一对应。
本具体实施方式中进一步限定所述p型延伸区与所述n型延伸区一一对应，使不同位置的探测像元的线路电阻趋于一致，可进一步提升所述红外探测器阵列的工作偏压一致性。
在具体实施方式二的基础上，进一步对两个金属接触层分别与什么结构相连做了限定，得到具体实施方式三，其结构示意图如图3所示，从下至上依次包括p型基体100、n型像元层200、第一钝化层300、第一金属接触层400、第二钝化层500及第二金属接触层600；
所述n型像元层200包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；
所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；
所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体100接触设置；
所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600非接触设置；
所述p型延伸区及所述n型延伸区用于为探测像元提供工作电压；所述探测像元为所述p型基体100及所述n型像元层200组成的pn结；
所述p型延伸区与所述n型延伸区一一对应；
所述第一金属接触层400包括所述p型延伸区。
本具体实施方式中，进一步限定所述第一金属接触层400包括所述p型延伸区，换句话说，先设置与所述p型基体100连接的电路，再设置与所述n型掺杂区连接的电路，可降低开孔时的对准难度，起到简化生产工艺提高生产效率的效果。
本发明同时还提供了一种红外探测器阵列的制作方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图4所示，称其为具体实施方式四，包括：
S101：在p型基体100上设置第一钝化层300。
S102：在所述第一钝化层300表面光刻注入区图形，并进行注入工艺，得到在所述p型基体100靠近所述第一钝化层300的表面的n型像元层200；其中，所述n型像元层200包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区。
S103：在所述第一钝化层300表面依次设置第一金属接触层400、第二钝化层500及第二金属接触层600，得到红外探测器阵列；其中，所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体100接触设置；所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600非接触设置。
可对照具体实施方式三，将所述第一金属接触层400与所述p型基体100相连更利于简化工艺及提高成品率，因此，作为一种优选实施方式，所述在所述第一钝化层300表面依次设置第一金属接触层400、第二钝化层500及第二金属接触层600，得到红外探测器阵列包括：
A1：在相邻的所述n型掺杂区之间的区域，设置p型接触孔。
A2：在所述第一钝化层300上设置所述第一金属接触层400，所述第一金属接触层400的p型延伸区通过所述p型接触孔与所述p型基体100相连。
A3：在所述第一金属接触层400上设置所述第二钝化层500。
A4：在所述n型掺杂区对应的区域，设置n型接触孔。
A5：在所述第二钝化层上设置所述第二金属接触层600，所述第二金属接触层600的n型延伸区通过所述n型接触孔与所述n型掺杂区相连，得到红外探测器阵列。
如上所述，先在所述第一钝化层300上设置与所述p型基体100相连的
更进一步地，所述p型接触孔与所述n型接触孔为依次通过光刻及刻蚀工艺得到的孔洞。另外，所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600通过光刻剥离法设置于对应的钝化层上。
下面给出一种红外探测器阵列的具体生产方法，每一步对应的工艺流程图如图6所示，包括：
步骤1：在长有硫化锌及碲化镉双层钝化层的碲镉汞材料上光刻注入区图形，并进行注入工艺，通过热处理工艺形成光电PN结，从而形成光敏元阵列；
步骤2：在相邻光敏元之间的空白区域内，通过光刻及刻蚀形成P型接触孔；
步骤3：通过光刻剥离的方法，在P型接触孔上排布金属线，将所有P型接触孔连接到一起(即得到所述第一金属接触层400)；
步骤4：在完成步骤3之后的碲镉汞材料上生长硫化锌膜层，膜层厚度1000μm～2000μm；
步骤5：在光敏元上方通过光刻及刻蚀形成N型接触孔，此步刻蚀工艺需要刻透两层硫化锌及一层碲化镉，沉积电极形成N型电极引出(即得到所述第二金属接触层600)，得到红外探测器阵列。
本发明所提供的红外探测器阵列的制作方法，通过在p型基体100上设置第一钝化层300；在所述第一钝化层300表面光刻注入区图形，并进行注入工艺，得到在所述p型基体100靠近所述第一钝化层300的表面的n型像元层200；其中，所述n型像元层200包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；在所述第一钝化层300表面依次设置第一金属接触层400、第二钝化层500及第二金属接触层600，得到红外探测器阵列；其中，所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；所述第一金属接触层400与所述第二金属接触层600中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体100接触设置；所述第一金属接触层400及所述第二金属接触层600非接触设置。本发明通过设计层叠的第一钝化层300及第二钝化层500，使连接n型掺杂区的电极(即前述金属接触层)与连接p型基体100的电极在不同的层布线，并通过金属接触层为探测像元提供电压，一方面避免了电阻寄生效应，即现有技术中半导体红外探测器的电流均从侧边流入，导致中心部位电压低、探测像元的工作电压不一致的问题，提升了大阵列规模红外探测器数千万探测像元间的工作偏压一致性，提高探测器性能；另一方面也通过将连接两个不同位置的电极分两层设置，节省了空间，降低了布线难度，提高了成品的良品率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的红外探测器阵列及其制作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种红外探测器阵列，其特征在于，从下至上依次包括p型基体、n型像元层、第一钝化层、第一金属接触层、第二钝化层及第二金属接触层；
所述n型像元层包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；
所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；
所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体接触设置；
所述第一金属接触层及所述第二金属接触层非接触设置；
所述p型延伸区及所述n型延伸区用于为探测像元提供工作电压；所述探测像元为所述p型基体及所述n型像元层组成的pn结。
2.如权利要求1所述的红外探测器阵列，其特征在于，所述p型延伸区与所述n型延伸区一一对应。
3.如权利要求1所述的红外探测器阵列，其特征在于，所述第一金属接触层包括所述p型延伸区。
4.如权利要求1所述的红外探测器阵列，其特征在于，所述第一钝化层和/或所述第二钝化层为硫化锌钝化层。
5.如权利要求4所述的红外探测器阵列，其特征在于，所述硫化锌钝化层的厚度范围为1000微米至2000微米，包括端点值。
6.如权利要求4所述的红外探测器阵列，其特征在于，所述p型基体为碲镉汞基体。
7.如权利要求6所述的红外探测器阵列，其特征在于，所述n型像元层与所述第一钝化层之间还包括碲化镉过渡层。
8.如权利要求1所述的红外探测器阵列，其特征在于，所述第一金属接触层和/或所述第二金属接触层为金属银层。
9.一种红外探测器阵列的制作方法，其特征在于，包括：
在p型基体上设置第一钝化层；
在所述第一钝化层表面光刻注入区图形，并进行注入工艺，得到在所述p型基体靠近所述第一钝化层的表面的n型像元层；其中，所述n型像元层包括多个按预设二维图案间隔设置的n型掺杂区；
在所述第一钝化层表面依次设置第一金属接触层、第二钝化层及第二金属接触层，得到红外探测器阵列；其中，所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的一层包括n型延伸区，所述n型延伸区与所述n型掺杂区一一对应，且所述n型延伸区与所述n型掺杂区接触设置；所述第一金属接触层与所述第二金属接触层中的另一层包括p型延伸区，所述p型延伸区与所述p型基体接触设置；所述第一金属接触层及所述第二金属接触层非接触设置。
10.如权利要求9所述的红外探测器阵列的制作方法，其特征在于，所述在所述第一钝化层表面依次设置第一金属接触层、第二钝化层及第二金属接触层，得到红外探测器阵列包括：
在相邻的所述n型掺杂区之间的区域，设置p型接触孔；
在所述第一钝化层上设置所述第一金属接触层，所述第一金属接触层的p型延伸区通过所述p型接触孔与所述p型基体相连；
在所述第一金属接触层上设置所述第二钝化层；
在所述n型掺杂区对应的区域，设置n型接触孔；
在所述第二钝化层上设置所述第二金属接触层，所述第二金属接触层的n型延伸区通过所述n型接触孔与所述n型掺杂区相连，得到红外探测器阵列。
CN202110176201.7A 2021-02-09 2021-02-09 一种红外探测器阵列及其制作方法 Active CN112992953B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110176201.7A CN112992953B (zh) 2021-02-09 2021-02-09 一种红外探测器阵列及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110176201.7A CN112992953B (zh) 2021-02-09 2021-02-09 一种红外探测器阵列及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112992953A true CN112992953A (zh) 2021-06-18
CN112992953B CN112992953B (zh) 2022-02-22

Family

ID=76394295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110176201.7A Active CN112992953B (zh) 2021-02-09 2021-02-09 一种红外探测器阵列及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112992953B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113690262A (zh) * 2021-10-25 2021-11-23 武汉高芯科技有限公司 红外焦平面芯片及其制备方法、红外焦平面探测器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101188240A (zh) * 2007-11-14 2008-05-28 北京芯技佳易微电子科技有限公司 一种可编程非易失性存储器单元、阵列及其制造方法
CN105448814A (zh) * 2014-08-30 2016-03-30 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构的形成方法
CN111628034A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 湖北京邦科技有限公司 光电探测装置的制造方法
CN112086524A (zh) * 2020-08-28 2020-12-15 北京智创芯源科技有限公司 一种红外探测装置及制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101188240A (zh) * 2007-11-14 2008-05-28 北京芯技佳易微电子科技有限公司 一种可编程非易失性存储器单元、阵列及其制造方法
CN105448814A (zh) * 2014-08-30 2016-03-30 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构的形成方法
CN111628034A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 湖北京邦科技有限公司 光电探测装置的制造方法
CN112086524A (zh) * 2020-08-28 2020-12-15 北京智创芯源科技有限公司 一种红外探测装置及制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113690262A (zh) * 2021-10-25 2021-11-23 武汉高芯科技有限公司 红外焦平面芯片及其制备方法、红外焦平面探测器
CN113690262B (zh) * 2021-10-25 2022-03-22 武汉高芯科技有限公司 红外焦平面芯片及其制备方法、红外焦平面探测器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112992953B (zh) 2022-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101570881B1 (ko) 태양 전지 및 그 제조 방법
US20090263928A1 (en) Method for making a selective emitter of a solar cell
KR100640065B1 (ko) 그라운드 실드층을 포함하는 ｍｉｍ 커패시터
CN112086524A (zh) 一种红外探测装置及制备方法
CN112992953B (zh) 一种红外探测器阵列及其制作方法
JPH0449651A (ja) Ｍｏｓ（ｍｉｓ）型コンデンサー
US8722475B2 (en) Method and structure for high Q varactor
CN107316900A (zh) 双载流子接面晶体管布局结构
CN107359170A (zh) 一种基于叉指电极的紫外探测器阵列结构
CN116666404A (zh) 一种spad阵列及其制作方法
CN107706229B (zh) 瞬态电压抑制器及其制造方法
CN103700645A (zh) Mom电容及其制作方法
KR101621145B1 (ko) 과도 전압 억제 소자 및 그 제조 방법
CN107527907B (zh) 瞬态电压抑制器及其制造方法
GB2092825A (en) Variable capacitor
US6815798B2 (en) Integrated capacitor for sensing the voltage applied to a terminal of an integrated or discrete power device on a semiconductor substrate
CN108922898B (zh) 一种有源区等电位的碲镉汞红外焦平面探测器
US3579278A (en) Surface barrier diode having a hypersensitive {72 {30 {0 region forming a hypersensitive voltage variable capacitor
CN108198811B (zh) 瞬态电压抑制器及其制造方法
CN108198812B (zh) 瞬态电压抑制器及其制造方法
US20120098099A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US10431697B2 (en) Bi-directional Zener diode having a first and second impurity regions groups formed in surface portion of a substrate and a first electrode electrically connected to at least one first impurity regions, and not connected from at least another one
CN103426883B (zh) 一种可调节电势分布的半导体装置及其制备方法
JPH08195479A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2011124502A (ja) 抵抗素子及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant