半导体图形的形成方法及制冷红外探测器的制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体图形的形成方法及制冷红外探测器的制造方法，形成方法包括：提供基片，基片上覆盖有剥离材料层；形成光刻胶材料层覆盖剥离材料层，对光刻胶材料层执行第一前烘烤，并冷却预设时间后，再执行第二前烘烤；执行曝光工艺及显影工艺，去除部分光刻胶材料层及剥离材料层，以形成光刻胶图形及剥离图形，剥离图形相对光刻胶图形沿基片表面内缩形成侧向凹槽；执行镀膜工艺，形成半导体薄膜覆盖基片的表面及光刻胶图形的外壁，剩余的侧向凹槽作为剥离窗口；执行剥离工艺，形成半导体图形。本发明专利技术中，解决镀膜后半导体薄膜较难剥离及剥离后质量不佳的问题。剥离及剥离后质量不佳的问题。剥离及剥离后质量不佳的问题。

【技术实现步骤摘要】
半导体图形的形成方法及制冷红外探测器的制造方法


[0001]本专利技术涉及制冷红外探测器
，特别涉及一种半导体图形的形成方法及制冷红外探测器的制造方法。

技术介绍

[0002]随着红外应用的不断推广与发展，先进的红外探测技术要求探测器具有更高的空间分辨率和更好的目标识别能力。红外探测器是一种将红外辐射转换为电子信号的光电器件，其中光电反应只在光敏元件上进行，而后续的信号处理过程则只涉及到电子学技术，因此红外探测芯片是红外探测器的核心元件。
[0003]以在碲镉汞(MCT)衬底上形成碲镉汞红外探测芯片为例，其中包括采用溅射工艺在光刻胶图形上形成金属薄膜，再移除(剥离)光刻胶图形及其上的金属薄膜，以形成图形化的金属薄膜(例如金属电极)。但目前在对上述结构仅依靠剥离液进行剥离时，其剥离难度较大，若是同时采用超声等手段勉强剥离，又将导致剥离后的金属薄膜的边缘不平滑(例如毛刺、粗糙)。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种半导体图形的形成方法及制冷红外探测器的制造方法，解决镀膜后半导体薄膜较难剥离及剥离后质量不佳的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的半导体图形的形成方法，包括：
[0006]提供基片，所述基片上覆盖有剥离材料层；
[0007]执行涂布工艺，形成光刻胶材料层覆盖所述剥离材料层，对所述光刻胶材料层依次执行第一前烘烤、冷却及第二前烘烤，所述第二前烘烤的烘烤温度大于所述第一前烘烤的烘烤温度；
[0008]执行曝光工艺及显影工艺，去除部分所述光刻胶材料层及所述剥离材料层，以形成光刻胶图形及剥离图形，所述剥离图形相对所述光刻胶图形沿所述基片表面内缩形成侧向凹槽；
[0009]执行镀膜工艺，形成半导体薄膜覆盖包括所述侧向凹槽在内的所述基片的表面及所述光刻胶图形的外壁，剩余的所述侧向凹槽作为剥离窗口；
[0010]执行剥离工艺，利用所述剥离窗口，去除所述剥离图形、所述光刻胶图形及所述光刻胶图形的外壁的所述半导体薄膜，以剩余的所述半导体薄膜作为所述半导体图形。
[0011]可选的，所述剥离材料层的厚度大于或等于所述半导体薄膜的厚度的三倍。
[0012]可选的，所述光刻胶材料层的厚度大于或等于所述剥离材料层的厚度的两倍。
[0013]可选的，所述第二前烘烤的时间大于所述第一前烘烤的时间。
[0014]可选的，所述第一前烘烤的烘烤温度为60℃～80℃，所述第一前烘烤的烘烤时间为40秒～70秒，所述第二前烘烤的烘烤温度为70℃～110℃，所述第二前烘烤的烘烤时间为90秒～180秒。
[0015]可选的，对所述光刻胶材料层执行所述第一前烘烤后，所采用的冷却方式为自然冷却，冷却时间为200秒～400秒。
[0016]可选的，在所述显影工艺中，形成所述侧向凹槽的步骤包括：
[0017]执行显影第一阶段，去除部分所述光刻胶材料层以形成所述光刻胶图形，及去除所述光刻胶图形下的所述剥离材料层；
[0018]执行显影第二阶段，通过控制显影时间以沿所述基片的表面去除部分深度的所述剥离材料层，以形成相对于所述光刻胶图形内缩的所述剥离图形。
[0019]可选的，所述侧向凹槽沿所述基片表面的深度为1微米～5微米。
[0020]可选的，在所述光刻胶材料层执行所述曝光工艺后及所述显影工艺前执行后烘烤，和/或在形成所述光刻胶图形后执行坚膜。
[0021]基于本专利技术的另一方面，还提供一种制冷红外探测器的制造方法，包括如上述的半导体图形的形成方法。
[0022]综上所述，本专利技术对涂布在剥离材料层上的光刻胶材料层依次执行第一前烘烤
‑
冷却
‑
第二前烘烤，使得光刻胶材料层中的溶剂在扩散至远离剥离材料层后，缓慢且充分地挥发，并在释放旋涂过程中的应力，从而形成具有较高致密度及均匀性的光刻胶材料层，提高其抵抗温度及刻蚀的能力；接着，在显影工艺中，通过控制光刻胶图形下的剥离材料层的去除量，使剥离图形形成相对光刻胶图形内缩的侧向凹槽，再在镀膜工艺中利用半导体薄膜覆盖侧向凹槽的基片，并利用光刻胶材料层对温度及刻蚀的抵抗能力使得光刻胶图形的边缘产生的形变较小，以在侧向凹槽中形成剥离窗口，从而可在剥离工艺中，使剥离液通过剥离窗口进入，即可较为容易去除剥离图形、光刻胶图形及其上的半导体薄膜，并使得剩余的半导体薄膜的边缘较为平滑，从而解决镀膜后半导体薄膜较难剥离及剥离后质量不佳的问题。而且，还可降低后续镀膜工艺及剥离工艺的工艺难度，以此提高由制冷红外探测器的制造良率，并有利于优化制冷红外探测器的性能。
附图说明
[0023]本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本专利技术，而不对本专利技术的范围构成任何限定。
[0024]图1为实施例一提供的半导体图形的形成方法的流程图；
[0025]图2～图6是实施例一提供的半导体图形的形成方法的相应步骤对应的结构示意图；
[0026]图7～图11是实施例二提供的半导体图形的形成方法的相应步骤对应的结构示意图。
[0027]附图中：
[0028]10
‑
基片；11
‑
曝光区域；20
‑
剥离材料层；21—剥离图形；30
‑
光刻胶材料层；31
‑
光刻胶图形；32
‑
侧向凹槽；33
‑
剥离窗口；40
‑
半导体薄膜；41
‑
半导体图形。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方
便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
[0030]如在本专利技术中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，除非内容另外明确指出外。
[0031]实施例一
[0032]图1为实施例一提供的半导体图形的形成方法的流程图。
[0033]如图1所示，本实施例提供的半导体图形的形成方法，包括：
[0034]S01：提供基片，所述基片上覆盖有剥离材料层；
[0035]S02：执行涂布工艺，形成光刻胶材料层覆盖所述剥离材料层，对所述光刻胶材料层依次执行第一前烘烤、冷却及第二前烘烤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体图形的形成方法，其特征在于，包括：提供基片，所述基片上覆盖有剥离材料层；执行涂布工艺，形成光刻胶材料层覆盖所述剥离材料层，对所述光刻胶材料层依次执行第一前烘烤、冷却及第二前烘烤，所述第二前烘烤的烘烤温度大于所述第一前烘烤的烘烤温度；执行曝光工艺及显影工艺，去除部分所述光刻胶材料层及所述剥离材料层，以形成光刻胶图形及剥离图形，所述剥离图形相对所述光刻胶图形沿所述基片表面内缩形成侧向凹槽；执行镀膜工艺，形成半导体薄膜覆盖包括所述侧向凹槽在内的所述基片的表面及所述光刻胶图形的外壁，剩余的所述侧向凹槽作为剥离窗口；执行剥离工艺，利用所述剥离窗口，去除所述剥离图形、所述光刻胶图形及所述光刻胶图形的外壁的所述半导体薄膜，以剩余的所述半导体薄膜作为所述半导体图形。2.根据权利要求1所述的半导体图形的形成方法，其特征在于，所述剥离材料层的厚度大于或等于所述半导体薄膜的厚度的三倍。3.根据权利要求1所述的半导体图形的形成方法，其特征在于，所述光刻胶材料层的厚度大于或等于所述剥离材料层的厚度的两倍。4.根据权利要求1所述的半导体图形的形成方法，其特征在于，所述第二前烘烤的时间大于所述第一前烘烤的时间。5.根据权利要求4所述的半导体图形的形成方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宇，陈世锐，黄先念，段鹏，姚佳静，刘竟然，谭必松，毛剑宏，
申请(专利权)人：浙江珏芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：