一种红外焦平面探测器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种红外焦平面探测器的制作方法，通过在p型基体上表面设置钝化层；透过所述钝化层对所述p型基体进行整面注入，得到连续的n型掺杂层；在所述钝化层表面光刻隔离槽图形，并根据所述隔离槽图形，刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽，制得红外焦平面探测器；其中，所述n型掺杂层包括多个被所述隔离槽分隔的探测像元。本发明专利技术通过隔离槽从空间上分隔相邻的探测像元，避免了探测像元间的串音现象，提升了探测器的探测精度，保障了信号强度，本发明专利技术不需要通过光刻胶层进行离子注入掺杂，也就避免了注入前表面污染残留的问题。本发明专利技术同时提供了一种具有上述有益效果的红外焦平面探测器。

【技术实现步骤摘要】
一种红外焦平面探测器及其制作方法
本专利技术涉及红外探测领域，特别是涉及一种红外焦平面探测器及其制作方法。
技术介绍
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。红外探测器芯片制备是红外探测技术的核心，伴随红外探测器技术不断发展，焦平面阵列的光敏元间距越来越小，分辨率及灵敏度不断提升。同时伴随着探测目标波长相关的衍射效应，像元间的串音现象也更加明显。典型的碲镉汞红外探测器制备工艺通常采用高精度光刻工艺结合平面注入工艺形成光敏元阵列，像元间串音的强弱与载流子浓度、像元间距及隔离方式直接相关。在现有碲镉汞红外焦平面探测器制备过程中，注入成结工艺完成后注入区尺寸会有一定的横向扩散，控制不当则会造成光敏元(即探测像元)间的电学相连，造成光敏元间串音严重；为了规避串音，一般通过设计上缩小注入区的方法，这种情况下容易造成信号的衰减，造成红外探测器性能下降，可参考图1，图1即为碲镉汞红外探测器注入时发生扩散的结构示意图，相邻的n区横向扩散导致相连。因此，如何在避免信号衰减的前提下，抑制红外焦平面探测器的串音现象，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种红外焦平面探测器及其制作方法，以在避免信号衰减的前提下，抑制红外焦平面探测器的串音现象。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种红外焦平面探测器的制作方法，包括：在p型基体上表面设置钝化层；透过所述钝化层对所述p型基体进行整面注入，得到连续的n型掺杂层；<br>在所述钝化层表面光刻隔离槽图形，并根据所述隔离槽图形，刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽，制得红外焦平面探测器；其中，所述n型掺杂层包括多个被所述隔离槽分隔的探测像元。可选地，在所述的红外焦平面探测器的制作方法中，所述在所述钝化层表面光刻隔离槽图形，并根据所述隔离槽图形，刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽包括：在所述钝化层表面设置图形化的光刻胶层；对设置所述光刻胶层后的钝化层进行一次刻蚀，去除未被所述光刻胶层覆盖区域的钝化层，得到图形化钝化层；去除所述图形化钝化层表面的光刻胶层；以所述图形化钝化层为掩膜对所述n型掺杂层进行二次刻蚀，得到所述隔离槽。可选地，在所述的红外焦平面探测器的制作方法中，所述以所述图形化钝化层为掩膜对所述n型掺杂层进行二次刻蚀，得到所述隔离槽包括：以所述图形化钝化层为掩膜对所述n型掺杂层进行物理轰击刻蚀，得到所述隔离槽。可选地，在所述的红外焦平面探测器的制作方法中，所述物理轰击刻蚀为离子铣刻蚀。可选地，在所述的红外焦平面探测器的制作方法中，在刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽之后，还包括：在所述隔离槽的底面和侧壁设置补强钝化层。可选地，在所述的红外焦平面探测器的制作方法中，在刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽之后，还包括：对设置所述隔离槽后的p型基体进行热修复。可选地，在所述的红外焦平面探测器的制作方法中，所述热修复的时间范围为3分钟至10分钟，包括端点值。一种红外焦平面探测器，从下至上依次包括p型基体、n型掺杂层及钝化层；所述钝化层包括图形化的隔离槽；所述隔离槽穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触；所述n型掺杂层包括多个被所述隔离槽分隔的探测像元。可选地，在所述的红外焦平面探测器中，所述n型掺杂层及所述钝化层之间，还包括钝化过渡层。可选地，在所述的红外焦平面探测器中，所述隔离槽的宽度范围为0.5微米至1.0微米，包括端点值。本专利技术所提供的一种红外焦平面探测器的制作方法，通过在p型基体上表面设置钝化层；透过所述钝化层对所述p型基体进行整面注入，得到连续的n型掺杂层；在所述钝化层表面光刻隔离槽图形，并根据所述隔离槽图形，刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽，制得红外焦平面探测器；其中，所述n型掺杂层包括多个被所述隔离槽分隔的探测像元。本专利技术通过隔离槽从空间上分隔相邻的探测像元，从根本上避免了由于目标红外线的衍射效应导致的相邻的探测像元间的串音现象，大大提升了探测器的探测精度，与现有技术，本专利技术无需缩小探测像元的尺寸，保障了信号强度，简化了工艺，此外，本专利技术不需要先光刻留下图形化的光刻胶层再进行离子注入掺杂，而是直接整面掺杂得到连续的n型掺杂层，再挖出隔离槽得到单独的探测像元，也就避免了注入前表面污染残留的问题。本专利技术同时提供了一种具有上述有益效果的红外焦平面探测器。附图说明为了更清楚的说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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为现有技术中注入成结过程中发生横向扩散导致串音现象的示意图；图2为本专利技术提供的红外焦平面探测器的制作方法的一种具体实施方式的流程示意图；图3为本专利技术提供的红外焦平面探测器的制作方法的另一种具体实施方式的流程示意图；图4为本专利技术提供的红外焦平面探测器的制作方法的又一种具体实施方式的流程示意图；图5为本专利技术提供的红外焦平面探测器的制作方法的还一种具体实施方式的工艺流程图；图6为本专利技术提供的红外焦平面探测器的一种具体实施方式的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种红外焦平面探测器的制作方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图2所示，称其为具体实施方式一，包括：S101：在p型基体上表面设置钝化层。作为一种优选实施方式，所述p型基体为碲镉汞基体，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，所述钝化层为硫化锌钝化层。其中，所述硫化锌钝化层的厚度范围为0.2微米至0.5微米，包括端点值，如0.20微米、0.30微米或0.50微米中任一个。S102：透过所述钝化层对所述p型基体进行整面注入，得到连续的n型掺杂层。具体地，在放入注入机中进行离子注入之前，还可将设置了所述钝化层的p型基体进行充分的表面清洗，然后放入注入机中以超过1E14KeV的注入剂量进行整面无差异注入(即均匀注入)。S1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外焦平面探测器的制作方法，其特征在于，包括：/n在p型基体上表面设置钝化层；/n透过所述钝化层对所述p型基体进行整面注入，得到连续的n型掺杂层；/n在所述钝化层表面光刻隔离槽图形，并根据所述隔离槽图形，刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽，制得红外焦平面探测器；其中，所述n型掺杂层包括多个被所述隔离槽分隔的探测像元。/n

【技术特征摘要】
1.一种红外焦平面探测器的制作方法，其特征在于，包括：
在p型基体上表面设置钝化层；
透过所述钝化层对所述p型基体进行整面注入，得到连续的n型掺杂层；
在所述钝化层表面光刻隔离槽图形，并根据所述隔离槽图形，刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽，制得红外焦平面探测器；其中，所述n型掺杂层包括多个被所述隔离槽分隔的探测像元。


2.如权利要求1所述的红外焦平面探测器的制作方法，其特征在于，所述在所述钝化层表面光刻隔离槽图形，并根据所述隔离槽图形，刻蚀得到穿透所述钝化层及所述n型掺杂层，且底面与所述p型基体接触的图形化的隔离槽包括：
在所述钝化层表面设置图形化的光刻胶层；
对设置所述光刻胶层后的钝化层进行一次刻蚀，去除未被所述光刻胶层覆盖区域的钝化层，得到图形化钝化层；
去除所述图形化钝化层表面的光刻胶层；
以所述图形化钝化层为掩膜对所述n型掺杂层进行二次刻蚀，得到所述隔离槽。


3.如权利要求2所述的红外焦平面探测器的制作方法，其特征在于，所述以所述图形化钝化层为掩膜对所述n型掺杂层进行二次刻蚀，得到所述隔离槽包括：
以所述图形化钝化层为掩膜对所述n型掺杂层进行物理轰击刻蚀，得到所述隔离槽。


4.如权利要求3所述的红外焦平面探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京智创芯源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11