專利名稱：紅外檢測(cè)器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，具體地說，涉及一種紅外檢測(cè)器及其制造方法。
背景技術(shù)：
微電子機(jī)械系統(tǒng)(MicroElectro Mechanical Systems, MEMS)技術(shù)具有微小、智能、可執(zhí)行、可集成、工藝兼容性好、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，故其已廣泛應(yīng)用在包括紅外探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的諸多領(lǐng)域。紅外檢測(cè)器是紅外探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中一種具體的微電子機(jī)械系統(tǒng)MEMS產(chǎn)品，其利用敏感材料探測(cè)層如非晶硅或氧化釩吸收紅外線，從而引起其電阻的變化，據(jù)此來實(shí)現(xiàn)熱成像功能。圖12為現(xiàn)有技術(shù)中的紅外檢測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖12所示，現(xiàn)有技術(shù)中的紅外檢測(cè)器從上到下依次為熱敏層1201、反光板1202，設(shè)置有兩個(gè)輸出電路引腳1213，每個(gè)輸 出電路引腳1213上豎直設(shè)有一金屬立桿1223，共計(jì)兩個(gè)金屬立桿1223，在熱敏層1201的一角連接有一金屬立桿1223,由此可見,通過兩個(gè)金屬立桿1202形成一微橋結(jié)構(gòu)，從而支撐起整個(gè)熱敏層1201。在圖12所示的紅外檢測(cè)器中，熱敏層1201的敏感材料通常選自非晶硅，或者氧化劑如氧化銀，非晶娃的電阻溫度系數(shù)(Temperature Coefficient of Resistance, TCR)為2-3%左右，而氧化釩的電阻溫度系數(shù)TCR相對(duì)較高，為3-4%，經(jīng)過工藝集成后，敏感材料的電阻溫度系數(shù)TCR進(jìn)一步變差，使得紅外檢測(cè)器的靈敏度降低?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了解決電阻溫度系數(shù)TCR進(jìn)一步變差的問題，提高紅外檢測(cè)器的靈敏度，通常需要通過增大像元面積從而增加熱敏層1201的面積，但是，這種解決方案會(huì)導(dǎo)致成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種紅外檢測(cè)器及其制造方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)紅使用敏感材料來進(jìn)行紅外探測(cè)導(dǎo)致的成本較高。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種紅外檢測(cè)器，紅外檢測(cè)器，包括微橋結(jié)構(gòu)單元、設(shè)置在所述微橋結(jié)構(gòu)單元上的探測(cè)結(jié)構(gòu)單元，所述探測(cè)結(jié)構(gòu)單元包括從下到上依次設(shè)置在所述微橋結(jié)構(gòu)單元之上的第一釋放保護(hù)和第二釋放保護(hù)層，以及設(shè)置在第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間的晶體管；所述晶體管包括電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層包括柵極、源極、漏極，所述源極和所述漏極同層設(shè)置，所述柵極與所述源極和所述漏極不同層設(shè)置，所述半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述電極層中柵極的柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中源極的源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中漏極的漏極半導(dǎo)體層。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種紅外檢測(cè)器的制造方法，紅外檢測(cè)器的制造方包括
在所述微橋結(jié)構(gòu)單元之上設(shè)置探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第一釋放保護(hù)；
在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管，所述晶體管包括電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層包括柵極、源極、漏極，所述源極和所述漏極同層設(shè)置，所述柵極與所述源極和所述漏極不同層設(shè)置，所述半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述電極層中柵極的柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中源極的源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中漏極的漏極半導(dǎo)體層；
在所述二極管上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第二釋放保護(hù)層。與現(xiàn)有的方案相比，通過在微橋結(jié)構(gòu)單元上形成晶體管單元，該晶體管的電極層中柵極與源極、漏極不同層，利用晶體管的閾值電壓在吸收紅外光后下降，使得晶體管的開啟較為快速，即以較小的驅(qū)動(dòng)電壓接口開啟晶體管，同時(shí)獲得較大的晶體管輸入電流如漏極電流，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中使用敏感材料時(shí)增加像元面積來提高靈敏度，導(dǎo)致成本較高的缺陷。


圖I為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例的立體示意 圖2為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；· 圖3為圖2中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的一電路示意 圖4為圖2中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的另一電路示意 圖5為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意 圖6為圖5中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的電路示意 圖7為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意 圖8為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意 圖9為圖8中探測(cè)單兀的電路不意 圖10為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意 圖11為圖10中電極電連接示意 圖12為圖10中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的電路示意 圖13為在圖2所示的紅外檢測(cè)器中增加功能層示意 圖14為本發(fā)明紅外檢測(cè)器的制造方法實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將配合圖式及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，藉此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。 本發(fā)明的下述實(shí)施例中，通過在微橋結(jié)構(gòu)單元上形成晶體管單元，該晶體管中的電極不同層設(shè)置，利用晶體管的閾值電壓在吸收紅外光后下降，使得晶體管的開啟較為快速，即以較小的驅(qū)動(dòng)電壓接口開啟晶體管，同時(shí)獲得較大的晶體管輸入電流如漏極電流，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中使用敏感材料時(shí)增加像元面積來提高靈敏度，導(dǎo)致成本較高的缺陷。紅外檢測(cè)器實(shí)施例
圖I為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例的立體示意圖。如圖I所示，本實(shí)施例中的紅外檢測(cè)器包括微橋結(jié)構(gòu)單元101以及探測(cè)結(jié)構(gòu)單元102，探測(cè)結(jié)構(gòu)單元設(shè)置在微橋結(jié)構(gòu)單元101上，探測(cè)結(jié)構(gòu)單元102包括由下到上依次設(shè)置的第一釋放保護(hù)層112、第二釋放保護(hù)層122，以及設(shè)置在第一釋放保護(hù)層112和第二釋放保護(hù)層122之間的晶體管(圖中未示出)；晶體管包括電極層(圖中未示出)和半導(dǎo)體層(圖中未示出)，電極層包括柵極、源極、漏極(圖中未示出)，所述源極和所述漏極同層設(shè)置，所述柵極與所述源極和所述漏極不同層設(shè)置，所述半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述電極層中柵極的柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中源極的源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中漏極的漏極半導(dǎo)體層。半導(dǎo)體層可整體夾設(shè)在柵極和源極、漏極之間。其中柵極的材料為金屬鉭Ta、氮化鉭TaN、鈦Ti、氮化鈦TiN、鋁Al、鎢W之一或者任意幾種的組合。晶體管可以為單個(gè)單極性晶體管，或者并聯(lián)的兩個(gè)單極性晶體管等，詳見下述實(shí)施例。探測(cè)結(jié)構(gòu)單元102中第一釋放保護(hù)層112、第二釋放保護(hù)層122，以及設(shè)置在第一釋放保護(hù)層112和第二釋放保護(hù)層122之間的晶體管可詳見下述實(shí)施例。本實(shí)施例中，所述第一釋放保護(hù)層112和第二釋放保護(hù)層122的材料為硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層的材料為非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、富硅氮化硅或富硅碳化硅?；蛘?，第一釋放保護(hù)層112和第二釋放保護(hù)層122的材料為摻有硼、磷、碳或氟的硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，所述第一釋放保護(hù)層和所述第二釋放保護(hù)層的材料為摻有硼、磷、碳或氟的非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、富硅氮化硅或富硅碳化娃。
本實(shí)施例中，微橋結(jié)構(gòu)單元101可以包括4個(gè)支撐柱111，其中，有3個(gè)支撐柱在起支撐作用的同時(shí)，分別電連接于所述電極層中的柵極、源極、漏極，另外剩余的I個(gè)支撐柱僅起到支撐作用。進(jìn)一步地，為了便于支撐柱111與對(duì)應(yīng)柵極、源極、漏極的電連接，可在所述第二釋放保護(hù)層122上布設(shè)輸出引腳121和連接導(dǎo)線131，柵極、源極、漏極通過對(duì)應(yīng)的輸出引腳121以及連接導(dǎo)線131分別與對(duì)應(yīng)的支撐柱111電連接。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，為了增加紅外光的吸收效率，在探測(cè)結(jié)構(gòu)單元102下設(shè)置了一金屬反射層103，使紅外光均勻傳輸，以提高其吸收效率。該金屬反射層103被4個(gè)支撐柱111圍設(shè)在中間。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，本實(shí)施中的微橋結(jié)構(gòu)單元并不局限于上述這種具體的結(jié)構(gòu)，只要能形成這種微橋結(jié)構(gòu)即可。比如也可以只使用對(duì)應(yīng)于柵極、源極、漏極共計(jì)3個(gè)支撐柱來形成。另外，支撐柱可以由其他能起支撐和/或電連接的金屬壁代替。圖2為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在第一釋放保護(hù)層201和第二釋放保護(hù)層202之間設(shè)置一單極性晶體管(圖中未示出)，所述單極性晶體管包括第一電極層和第一半導(dǎo)體層，所述第一電極層包括第一柵極213、第一源極223、第一漏極233，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)所述第一柵極213的第一柵極半導(dǎo)體層214、對(duì)應(yīng)所述第一源極223的第一源極半導(dǎo)體層224、對(duì)應(yīng)所述第一漏極233的第一漏極半導(dǎo)體層234，所述第一柵極213嵌在所述第一釋放保護(hù)層201和所述第一柵極半導(dǎo)體層214之間，所述第一源極223嵌在所述第一源極半導(dǎo)體層224和所述第二釋放保護(hù)層202之間，所述第一漏極233嵌在所述第一漏極半導(dǎo)體層234所述第二釋放保護(hù)層202之間，所述第一柵極半導(dǎo)體層214設(shè)置在所述第二釋放保護(hù)層202之下、所述第一柵極213之上，所述第一源極半導(dǎo)體層224設(shè)置在所述第一源極223之下、所述第一釋放保護(hù)層201之上，所述第一漏極半導(dǎo)體層234設(shè)置在所述第一漏極233之下、所述第一釋放保護(hù)層201之上。本實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)所述第一柵極213的第一柵極半導(dǎo)體層214、對(duì)應(yīng)所述第一源極223的第一源極半導(dǎo)體層224、對(duì)應(yīng)所述第一漏極233的第一漏極半導(dǎo)體層234的材料分別為P型非晶硅材料、N型非晶硅材料、N型非晶硅材料。或者，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)所述第一柵極213的第一柵極半導(dǎo)體層214、對(duì)應(yīng)所述第一源極223的第一源極半導(dǎo)體層224、對(duì)應(yīng)所述第一漏極233的第一漏極半導(dǎo)體層234的材料分別為N型非晶硅材料、P型非晶硅材料、P型非晶硅材料。本實(shí)施例中，所述第一電極層的第一柵極213與所述半導(dǎo)體層中第一柵極半導(dǎo)體層214之間設(shè)置有柵極介質(zhì)層215，柵極介質(zhì)層215可以平鋪在第一釋放保護(hù)層201的整個(gè)上表面。圖3為圖2中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的一電路示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例中以圖2中的形成的PMOS晶體管203為例來進(jìn)行說明，第一柵極213和第一源極223之間金屬接觸的距離產(chǎn)生源極寄生電阻243，第一漏極233可接電壓VDD，第一源極223可接地。當(dāng)有紅外光照射時(shí)，PMOS晶體管203吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，從而導(dǎo)致第一柵極213的閾值電壓Vt下降，閾值電壓Vt的變化率dVt/dT約在-lmV/K左右，從而導(dǎo)致第一漏 極233的漏極電流Id上升，因此，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)第一柵極213實(shí)際加載的驅(qū)動(dòng)電壓在一定區(qū)域時(shí)，即能能帶來較大的漏極電流Id變化。另外，也可以將PMOS晶體管203中第一源極223源極區(qū)域設(shè)計(jì)得比較大，當(dāng)PMOS晶體管203吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，非晶硅材料的電阻下降，從而引起源極寄生電阻243下降，導(dǎo)致第一漏極233與第一源極223之間的漏源電壓Vds增加,從而進(jìn)一步加劇漏極電流Id的上升。由此可見，由于PMOS晶體管203吸收紅外后會(huì)導(dǎo)致第一柵極213的閾值電壓Vt下降，并最終引起第一漏極233的漏極電流Id呈上升變化的趨勢(shì)。從而使得在第一柵極213加載較小的驅(qū)動(dòng)電壓即可使PMOS晶體管203導(dǎo)通，從而獲得成上升變化的漏極電流Id，以較為靈敏的測(cè)量紅外光，與現(xiàn)有技術(shù)中如果要提高紅外檢測(cè)器的靈敏度必須要增大熱敏層面積的解決方案相比，成本較低。圖4為圖2中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的另一電路示意圖。本實(shí)施例中以圖2中的形成的PMOS晶體管203為例來進(jìn)行說明，第一柵極213和第一漏極233之間金屬接觸的距離產(chǎn)生漏極寄生電阻253，第一漏極233可接電壓VDD，第一源極223可接地。與圖3所示不同的是，如果將PMOS晶體管203中第一源極223源極區(qū)域設(shè)計(jì)得比較大，當(dāng)PMOS晶體管203吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，非晶硅材料的電阻下降，從而引起漏極寄生電阻253下降，導(dǎo)致第一漏極233與第一源極223之間的漏源電壓Vds增加，從而進(jìn)一步加劇漏極電流Id的上升。圖5為本發(fā)明紅外檢測(cè)器實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，與上述實(shí)施例一不同之處在于，還包括第二半導(dǎo)體層(圖中未示出)和第二柵極343，以形成另一晶體管；所述第二半導(dǎo)體層包括設(shè)置在所述第一源極323之上、所述第二釋放保護(hù)層302之下并對(duì)應(yīng)于所述第一源極323的第一源極輔助半導(dǎo)體層324，設(shè)置在所述第一漏極333之上、所述第二釋放保護(hù)層302之下并對(duì)應(yīng)于所述第一漏極333的第一漏極輔助半導(dǎo)體層334 ;所述第二柵極343嵌在所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極半導(dǎo)體層314和所述第二釋放保護(hù)層302之間。本實(shí)施例中，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一源極半導(dǎo)體層326與所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極323的第一源極輔助半導(dǎo)體層324相接，這兩層半導(dǎo)體層也可以根據(jù)工藝要求分離；所述第一半導(dǎo)體層中所述第一漏極半導(dǎo)體層335與所述第二半導(dǎo)體層中所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層334相接，這兩層半導(dǎo)體層也可以根據(jù)工藝要求分離。當(dāng)多個(gè)/層器件的半導(dǎo)體層相接時(shí)，相當(dāng)于在多個(gè)晶體管結(jié)通過半導(dǎo)體層相連形成串/并連結(jié)構(gòu)，而共享電極時(shí)，則通過電極相連形成晶體管的并聯(lián)結(jié)構(gòu));分離時(shí)，由于共享電極或設(shè)置電極連接關(guān)系，相當(dāng)于通過電極相連形成晶體管的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極輔助半導(dǎo)體層324、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層334的材料分別與所述第一半導(dǎo)體層中所述第一源極半導(dǎo)體層326、所述第一漏極半導(dǎo)體層335的材料對(duì)應(yīng)，即可采用相同的材料，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極輔助半導(dǎo)體層324、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層334的材料分別為N型非晶硅材料、N型非晶硅材料。在另外一實(shí)施例中，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極輔助半導(dǎo)體層324、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層334的材料分別與所述第一半導(dǎo)體層中所述第一源極半導(dǎo)體層326、所述第一漏極半導(dǎo)體層335的材料對(duì)應(yīng)，即可采用相同的材料，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極輔助半導(dǎo)體層324、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層334的材料分別為P型非晶硅材料、P型非晶硅材料。本實(shí)施例中，所述第二柵極343與所述第一柵極半導(dǎo)體層314之間還可以設(shè)置有柵介質(zhì)層315。 圖6為圖5中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的電路示意圖。如圖6所示，本實(shí)施例中以圖5中的形成的兩個(gè)PMOS晶體管303為例來進(jìn)行說明，每一個(gè)晶體管的第一柵極313和第一源極323之間金屬接觸的距離產(chǎn)生源極寄生電阻343，第一漏極333可接電壓VDD，第一源極323可接地。當(dāng)有紅外光照射時(shí)，每個(gè)PMOS晶體管303吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，從而導(dǎo)致第一柵極313的閾值電壓Vt下降，閾值電壓Vt的變化率dVt/dT約在-lmV/K左右，從而導(dǎo)致第一漏極333的漏極電流Id上升，因此，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)第一柵極313實(shí)際加載的驅(qū)動(dòng)電壓在一定區(qū)域時(shí)，即能能帶來較大的漏極電流Id變化。另外，也可以將每個(gè)PMOS晶體管303中第一源極323源極區(qū)域設(shè)計(jì)得比較大，當(dāng)PMOS晶體管303吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，非晶硅材料的電阻下降，從而引起源極寄生電阻343下降，導(dǎo)致第一漏極333與第一源極323之間的漏源電壓Vds增加，從而進(jìn)一步加劇漏極電流Id的上升。圖7為本發(fā)明紅外探測(cè)器實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，紅外檢測(cè)器還包括第二電極層(圖中未示出)和第二半導(dǎo)體層(圖中未示出)，設(shè)置在所述第一釋放保護(hù)層401和第二釋放保護(hù)層402之間，所述第二電極層包括第二柵極443、第二源極424、第二漏極434，所述第二柵極443和第一柵極413之間對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第二源極424與所述第一源極423之間對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第二漏極434和第一漏極433之間對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第二柵極443設(shè)置在所述第二釋放保護(hù)層402之下，所述第二源極424與所述第一源極423之間設(shè)置有源極介質(zhì)層454、且所述第二源極424嵌在所述源極介質(zhì)層和所述第二源極半導(dǎo)體層446之間，所述第二漏極434和第一漏極之間均設(shè)置有漏極介質(zhì)層453、且所述第二漏極434嵌在所述漏極介質(zhì)層和所述第二漏極半導(dǎo)體層436之間；第二源極半導(dǎo)體層446設(shè)置在所述第二源極424之上、所述第二釋放保護(hù)層402之下并對(duì)應(yīng)所述第二源極424，第二漏極半導(dǎo)體層436設(shè)置在所述第二漏極434之上、所述第二釋放保護(hù)層402之下并對(duì)應(yīng)所述第二漏極434。第二半導(dǎo)體層包括設(shè)置在所述第二源極424之上并對(duì)應(yīng)所述第二源極424的第二源極半導(dǎo)體層446、設(shè)置在所述第二漏極434之上并對(duì)應(yīng)所述第二漏極434的第二漏極半導(dǎo)體層436、設(shè)置在所述第二柵極443之下并對(duì)應(yīng)所述第二柵極443的第二柵極半導(dǎo)體層416。所述第二半導(dǎo)體層中對(duì)應(yīng)所述第二源極424的第二源極半導(dǎo)體層446、所述第二半導(dǎo)體層中對(duì)應(yīng)所述第二漏極434的第二漏極半導(dǎo)體層436設(shè)置在所述第二釋放保護(hù)層402之下，第二柵極半導(dǎo)體層416設(shè)置在所述第二柵極443之下、所述第一柵極513之上并對(duì)應(yīng)所述第二柵極443。本實(shí)施例中，所述第二柵極443與所述第二柵極半導(dǎo)體層416之間設(shè)置有柵極介質(zhì)層427。本實(shí)施例中，所述第二半導(dǎo)體層中所述第二柵極半導(dǎo)體層416與所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極半導(dǎo)體層414相接比如為一體，在另外一實(shí)施例中也可以分離比如用介質(zhì)層分離。圖7中探測(cè)單元的電路結(jié)構(gòu)圖與圖5所示區(qū)別是每個(gè)PMOS晶體管都均有各自的 源極、柵極和漏極，不再如圖6那樣共享源極和漏極，其他原理類似，在此再贅述。圖8為本發(fā)明紅外探測(cè)器實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，紅外檢測(cè)器，還包括第二電極層(圖中未示出)和第二半導(dǎo)體層(圖中未示出)，以形成另一晶體管；所述第二電極層包括第二源極523、第二漏極533，所述第二源極523與所述第一源極524對(duì)應(yīng)設(shè)置且嵌在第一釋放保護(hù)層501和第一源極半導(dǎo)體層之間，所述第二漏極533對(duì)應(yīng)與所述第一漏極534設(shè)置且嵌在所述第一釋放保護(hù)層501和第一漏極半導(dǎo)體層536之間；所述第二半導(dǎo)體層包括設(shè)置在所述第一柵極513之下、所述第一釋放保護(hù)層501之上且對(duì)應(yīng)所述第一柵極513的第一柵極輔助半導(dǎo)體層516。第一源極523和第二源極524之間第一源極半導(dǎo)體層546,第一漏極534和第二漏極533之間共享第一漏極半導(dǎo)體層536。在另外一實(shí)施例中，第一源極523和第二源極524之間也可以單獨(dú)設(shè)置對(duì)應(yīng)的源極半導(dǎo)體層，第一漏極534和第二漏極533之間也可以單獨(dú)設(shè)置對(duì)應(yīng)的漏極半導(dǎo)體層，在此不再贅述。本實(shí)施例中，在所述第一柵極513與第一柵極半導(dǎo)體層514、第二半導(dǎo)體層中對(duì)應(yīng)的第一柵極輔助半導(dǎo)體層516之間還設(shè)置有柵極介質(zhì)層515。圖9為圖8中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的電路示意圖。如圖9所示，以圖8中實(shí)際上形成了兩個(gè)PMOS晶體管PM0S晶體管503、PM0S晶體管504為例來進(jìn)行說明，PMOS晶體管503、PM0S晶體管504共享第一柵極513，而有各自的源極和漏極，PMOS晶體管503中，第一柵極513和第一漏極533之間金屬接觸的距離產(chǎn)生漏極寄生電阻553，第一漏極533可接電壓VDD，第一源極523可接地。同理，PMOS晶體管504中，第一柵極513和第二漏極534之間金屬接觸的距離產(chǎn)生漏極寄生電阻554，第二漏極534可接電壓VDD，第二源極524可接地。以PMOS晶體管503為例，與上述圖3所示不同之處在于，如果將PMOS晶體管503中第一源極523源極區(qū)域設(shè)計(jì)得比較大，當(dāng)PMOS晶體管503吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，非晶硅材料的電阻下降，從而引起漏極寄生電阻553下降，導(dǎo)致第一漏極533與第一源極523之間的漏源電壓Vds增加，從而進(jìn)一步加劇漏極電流Id的上升。PMOS晶體管504的變化類似于PMOS晶體管503，在此不再贅述。圖10為本發(fā)明紅外探測(cè)器實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，紅外檢測(cè)器，還包括第二電極層(圖中未示出)和第二半導(dǎo)體層(圖中未示出)，設(shè)置在第一釋放保護(hù)層601和第二釋放保護(hù)層602之間，所述第二電極層包括第二柵極643、第二源極624、第二漏極634，所述第二柵極643和第一柵極613之間對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述第二源極624與所述第一源極623之間對(duì)應(yīng)設(shè)置,所述第二漏極634和第一漏極633之間對(duì)應(yīng)設(shè)置,第二半導(dǎo)體層包括第二源極半導(dǎo)體層646、第二漏極半導(dǎo)體層636、第二柵極半導(dǎo)體層645。所述第二源極半導(dǎo)體層646設(shè)置在所述第二源極624之下、所述第一源極623之上并對(duì)應(yīng)所述第二源極624，所述第二漏極半導(dǎo)體層636設(shè)置在所述第二漏極636之下、所述第一漏極633之上并對(duì)應(yīng)所述第二漏極634，所述第二柵極半導(dǎo)體層645設(shè)置在所述第二柵極643之上、所述第二釋放保護(hù)層602之下并對(duì)應(yīng)所述第二柵極643，所述第一源極半導(dǎo)體層626和第一漏極半導(dǎo)體層656之上分別設(shè)置有源極介質(zhì)層653和漏極介質(zhì)層654，以將所述第二源級(jí)半導(dǎo)體層646與所述第一源極623分隔，將所述第二漏極半導(dǎo)體層636與所述第一漏極633分隔；所述第二柵極634嵌在所述第一柵極半導(dǎo)體層614和所述第二柵極半導(dǎo)體層646之間，并通過柵極介質(zhì)層657與所述第二柵極半導(dǎo)體層645和所述第一柵極半導(dǎo)體層614分隔，所述第二源極634嵌在所述第二釋放保護(hù)層602和所述第二源極半導(dǎo)體層646之間，所述第二漏極634嵌在所述第二釋放保護(hù)層602和所述第二漏極半導(dǎo)體層636之間。在上述實(shí)施例中，圖11為圖10中電極電連接示意圖。當(dāng)同時(shí)有第一柵極613、第一源極623、第一漏極633、第二柵極643、第二源極624、第二漏極634時(shí),第一源極、第一漏極分別可以通過導(dǎo)電通孔655與對(duì)應(yīng)的第二源極643、第二漏極634電連接，第一柵極613與第二柵極643通過沉積金屬的溝槽656電連接。
上述實(shí)施例中的介質(zhì)層如源極介質(zhì)層、柵極介質(zhì)層和漏極介質(zhì)層，其材料可以為二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅；或者，所述介質(zhì)層的材料為非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅；或者，所述介質(zhì)層的材料為摻有硼、磷、碳或氟的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅；或者，所述介質(zhì)層的材料為摻有硼、磷、碳或氟的非化學(xué)計(jì)量比
的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅。在圖11中，實(shí)際上形成了兩個(gè)晶體管，這兩個(gè)晶體管均為PMOS晶體管或者NMOS晶體管，以所對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體材料而定。圖12為圖10中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的電路示意圖。以形成兩個(gè)PMOS晶體管為例，PMOS晶體管603和PMOS晶體管604，進(jìn)行紅外探測(cè)原理說明。以PMOS晶體管603為例來進(jìn)行說明，第一柵極613和第一源極623之間金屬接觸的距離產(chǎn)生源極寄生電阻643，第一漏極633可接電壓VDD，第一源極623可接地。PMOS晶體管604第二柵極643和第二源極624之間金屬接觸的距離產(chǎn)生同樣有源極寄生電阻653，第二漏極634可接電壓VDD，第二漏極634可接電壓VDD，第二源極624可接地。當(dāng)有紅外光照射時(shí)，PMOS晶體管603吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，從而導(dǎo)致第一柵極613的閾值電壓Vt下降，閾值電壓Vt的變化率dVt/dT約在-lmV/K左右，從而導(dǎo)致第一漏極633的漏極電流Id上升，因此，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)第一柵極613實(shí)際加載的驅(qū)動(dòng)電壓在一定區(qū)域時(shí)，即能能帶來較大的漏極電流Id變化。另外，也可以將PMOS晶體管603中第一源極623源極區(qū)域設(shè)計(jì)得比較大，當(dāng)PMOS晶體管603吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，非晶硅材料的電阻下降，從而引起源極寄生電阻643下降，導(dǎo)致第一漏極633與第一源極623之間的漏源電壓Vds增加，從而進(jìn)一步加劇漏極電流Id的上升。PMOS晶體管604的原理類似于PMOS晶體管603，在此不再贅述。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在確保不破壞紅外檢測(cè)器電連接關(guān)系的前提下，紅外檢測(cè)器還包括設(shè)置在所述第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間的功能輔助層。圖13為在圖2所示的紅外檢測(cè)器中增加功能層示意圖。與圖2所述相同的部分，不再詳述。在第二釋放保護(hù)層202之下和第一源極223、半導(dǎo)體層214、第二漏極233之上設(shè)置了輔助功能層207。具體地，所述功能輔助層207可以包括支撐層、應(yīng)力平衡層或者紅外吸收層。進(jìn)一步地，所述功能輔助層的材料為硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，所述功能輔助層的材料為非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、富硅氮化硅或富硅碳化硅；或者，所述功能輔助層的材料為摻有硼、磷、碳或氟的硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，所述功能輔助層的材料為摻有硼、磷、碳或氟的非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、富硅氮化硅或富硅碳化硅。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，輔助層也可以設(shè)置在第一釋放保護(hù)層201和第二釋放保護(hù)層202之間的其他位置，比如在第一柵極213之下、第一釋放保護(hù)層201之上等。紅外檢測(cè)器的制造方法實(shí)施例
圖14本發(fā)明紅外檢測(cè)器的制造方法實(shí)施例示意圖。如圖14所示，該制造方法包括 步驟1401、在所述微橋結(jié)構(gòu)單元之上設(shè)置探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第一釋放保護(hù)；
步驟1402、在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管，所述晶體管包括電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層包括柵極、源極、漏極，所述源極和所述漏極同層設(shè)置，所述柵極與所述源極和所述漏極不同層設(shè)置，所述半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述電極層中柵極的柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中源極的源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中漏極的漏極半導(dǎo)體層；
在設(shè)置半導(dǎo)體層時(shí)，其制造工藝為CVD技術(shù)，通過SiH4氣體分解形成非晶硅，通過B2H6等摻雜氣體的CVD技術(shù)的in-situ摻雜來實(shí)現(xiàn)。；或者，其制造工藝為CVD技術(shù)，通過SiH4氣體分解形成非晶娃，通過PH3等摻雜氣體的CVD技術(shù)的in-situ摻雜來實(shí)現(xiàn)。另外,在形成電極層之前，還可以去除電極層中柵極、源極、漏極對(duì)應(yīng)的柵極半導(dǎo)體層、源極半導(dǎo)體層、漏極半導(dǎo)體層表面的氧化物。在形成電極層時(shí)，時(shí)通過沉積電極材料并經(jīng)圖形化后形成電極層中的源極、柵極和漏極。步驟1403、在所述二極管上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第二釋放保護(hù)層。本實(shí)施例中，步驟1402包括
在所述第一釋放保護(hù)層之上形成第一電極層中的第一柵極；
在所述第一柵極之上形成第一半導(dǎo)體層中的第一柵極半導(dǎo)體層、第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層，并在所述第一源極半導(dǎo)體層上形成第一電極層中的第一源極，在所述第一漏極半導(dǎo)體層上第一電極層中的第一漏極。在上述步驟1402中，在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管之后還包括在所述第一電極層的第一柵極與所述半導(dǎo)體層中第一柵極半導(dǎo)體層之間設(shè)置介質(zhì)層。在上述實(shí)施例中的基礎(chǔ)上，步驟1402還可以包括
在所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極半導(dǎo)體層之上形成第二柵極；
在所述第一源極之上設(shè)置并對(duì)應(yīng)于所述第一源極設(shè)置第一源極輔助半導(dǎo)體層，所述第一漏極之上并對(duì)應(yīng)于所述第一漏極設(shè)置第一漏極輔助半導(dǎo)體層，以形成第二半導(dǎo)體層。上述步驟1402中，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一源極半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極的第一源極輔助半導(dǎo)體層相接或分離，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一漏極半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層中所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層相接或分離。
上述實(shí)施例中，在所述第一柵極之上形成第一半導(dǎo)體層中的第一柵極半導(dǎo)體層之后包括
在所述的第一柵極半導(dǎo)體層之上設(shè)置有介質(zhì)層。在另外一實(shí)施例紅，步驟1402包括
在所述第一源極之上設(shè)置源極介質(zhì)層并在所述源極介質(zhì)層之上設(shè)置第二電極層中的第二源極，在所述第一漏極之上設(shè)置漏極介質(zhì)層并在所述漏極介質(zhì)層上設(shè)置第二電極層中的第二漏極，在所述第一柵極半導(dǎo)體層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第二柵極半導(dǎo)體層；在所述第二源極之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第二源極半導(dǎo)體層，在所述第二漏極之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第二漏極半導(dǎo)體層，在所述第二柵極半導(dǎo)體層之上設(shè)置第二柵極。其中，在所述第一柵極半導(dǎo)體層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第二柵極半導(dǎo)體層之后還包括在所述第二柵極半導(dǎo)體層上設(shè)置柵極介質(zhì)層。 在另外一實(shí)施例中，步驟1402包括
在所述第一釋放保護(hù)層之上設(shè)置第二電極層中的第二源極和第二漏極，在所述第一釋放保護(hù)層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第一柵極輔助半導(dǎo)體層；
在第一源極和第一漏極之上分別設(shè)置對(duì)應(yīng)第一半導(dǎo)體層中的第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層，在所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層之上形成第一柵極；
在所述第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層上分別設(shè)置對(duì)應(yīng)第一電極層中的第一源極和第二漏極，并在所述第一柵極上形成所述第一半導(dǎo)體層中的第一柵極半導(dǎo)體層。其中，在所述第一釋放保護(hù)層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第一柵極輔助半導(dǎo)體層之后包括在所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層之上設(shè)置有柵極介質(zhì)層。其中，在所述第一釋放保護(hù)層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第一柵極輔助半導(dǎo)體層還包括
在所述第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層之上分別設(shè)置有源極介質(zhì)層和和漏極介質(zhì)層，并在所述第一柵極半導(dǎo)體層之上形成第二電極層中的第二柵極；
在所述源極介質(zhì)層和漏極介質(zhì)層上分別形成第二半導(dǎo)體層中的第二源極半導(dǎo)體層和第二漏極半導(dǎo)體層，并在所述第二柵極之上形成第二半導(dǎo)體層中的第二柵極半導(dǎo)體層；在所述第二源極半導(dǎo)體層和第二漏極半導(dǎo)體層之上分別形成第二電極層中的第二源極和第二漏極。在上述各實(shí)施例中的制造方法中，還可以包括通過導(dǎo)電通孔或者沉積金屬的溝槽使所述第一柵極、第一源極、第一漏極分別與對(duì)應(yīng)的第二柵極、第二源極、第二漏極電連接。該步驟可以根據(jù)工藝要求，在形成第一柵極、第一源極和第一漏極之前執(zhí)行，或者，在形成對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體層之后執(zhí)行。在上述各實(shí)施例中的制造方法中，還可以包括在所述第二釋放保護(hù)層上布設(shè)輸出引腳和連接導(dǎo)線，通過對(duì)應(yīng)的所述輸出引腳以及連接導(dǎo)線使所述柵極、源極、漏極分別與對(duì)應(yīng)的所述支撐柱電連接。該步驟可以在形成第二釋放保護(hù)層之后進(jìn)行。在上述各實(shí)施例中的制造方法中，還可以包括在所述探測(cè)結(jié)構(gòu)單元下方設(shè)置金屬反射層。該步驟可以在形成微橋結(jié)構(gòu)單元之后進(jìn)行，或者，在形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元之后再執(zhí)行。在上述各實(shí)施例中的制造方法中，還可以包括在所述第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間設(shè)置功能輔助層。該步驟可以根據(jù)工藝要求，在保證紅外檢測(cè)器電連接的前提下，比如在形成第一半導(dǎo)體層之后執(zhí)行，或者，在形成第一釋放保護(hù)層之后執(zhí)行。所述功能輔助層包括支撐層、應(yīng)力平衡層或者紅外吸收層。在上述各實(shí)施例中的制造方法中，在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管還包括去除所述電極層表面的氧化物。上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式 ，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種紅外檢測(cè)器，其特征在于，包括微橋結(jié)構(gòu)單元、設(shè)置在所述微橋結(jié)構(gòu)單元上的探測(cè)結(jié)構(gòu)單元，所述探測(cè)結(jié)構(gòu)單元包括從下到上依次設(shè)置在所述微橋結(jié)構(gòu)單元之上的第一釋放保護(hù)和第二釋放保護(hù)層，以及設(shè)置在第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間的晶體管；所述晶體管包括電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層包括柵極、源極、漏極，所述源極和所述漏極同層設(shè)置，所述柵極與所述源極和所述漏極不同層設(shè)置，所述半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述電極層中柵極的柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中源極的源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中漏極的漏極半導(dǎo)體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，在第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間設(shè)置一單極性晶體管，所述單極性晶體管包括第一電極層和第一半導(dǎo)體層，所述第一電極層包括第一柵極、第一源極、第一漏極，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)所述第一柵極的第一柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)所述第一源極的第一源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)所述第一漏極的第一漏極半導(dǎo)體層，所述第一柵極嵌在所述第一釋放保護(hù)層和所述第一柵極半導(dǎo)體層之間，所述第一源極嵌在所述第一源極半導(dǎo)體層和所述第二釋放保護(hù)層之間，所述第一漏極嵌在所述第一漏極半導(dǎo)體層和所述第二釋放保護(hù)層之間，所述第一柵極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第二釋放保護(hù)層之下、所述第一柵極之上，所述第一源極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第一源極之下、所述第一釋放保護(hù)層之上，所述第一漏極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第一漏極之下、所述第一釋放保護(hù)層之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極半導(dǎo)體層、所述第一源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極半導(dǎo)體層材料分別為P型非晶硅材料、N型非晶硅材料、N型非晶硅材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極半導(dǎo)體層、所述第一源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極半導(dǎo)體層的材料分別為N型非晶硅材料、P型非晶硅材料、P型非晶硅材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第一電極層的第一柵極與所述半導(dǎo)體層中第一柵極半導(dǎo)體層之間設(shè)置有柵極介質(zhì)層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任意所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，還包括第二半導(dǎo)體層和第二柵極，以形成另一晶體管；所述第二半導(dǎo)體層包括設(shè)置在所述第一源極之上、所述第二釋放保護(hù)層之下并對(duì)應(yīng)于所述第一源極的第一源極輔助半導(dǎo)體層，設(shè)置在所述第一漏極之上、所述第二釋放保護(hù)層之下并對(duì)應(yīng)于所述第一漏極的第一漏極輔助半導(dǎo)體層；所述第二柵極嵌在所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極半導(dǎo)體層和所述第二釋放保護(hù)層之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一源極半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極的第一源極輔助半導(dǎo)體層相接或分離，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一漏極半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層中所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層相接或分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極輔助半導(dǎo)體層、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層的材料分別與所述第一半導(dǎo)體層中所述第一源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極半導(dǎo)體層的材料對(duì)應(yīng)，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極輔助半導(dǎo)體層、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層的材料分別為N型非晶硅材料、N型非晶硅材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極輔助半導(dǎo)體層、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層的材料分別與所述第一半導(dǎo)體層中所述第一源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極半導(dǎo)體層的材料對(duì)應(yīng)，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極輔助半導(dǎo)體層、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層的材料分別為P型非晶硅材料、P型非晶硅材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第二柵極與所述第一柵極半導(dǎo)體層之間設(shè)置有柵介質(zhì)層。
11.根據(jù)權(quán)利要求2-5任意所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，包括第二電極層和第二半導(dǎo)體層，以形成另一晶體管；所述第二電極層包括第二柵極、第二源極、第二漏極，第二半導(dǎo)體層包括第二源極半導(dǎo)體層、第二漏極半導(dǎo)體層、第二柵極半導(dǎo)體層，所述第二柵極設(shè)置在所述第二釋放保護(hù)層之下，所述第二源極與所述第一源極之間設(shè)置有源極介質(zhì)層、且所述第二源極嵌在所述源極介質(zhì)層和所述第二源極半導(dǎo)體層之間，所述第二漏極和第一漏極之間均設(shè)置有漏極介質(zhì)層、且所述第二漏極嵌在所述漏極介質(zhì)層和所述第二漏極半導(dǎo)體層之間；第二源極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第二源極之上、所述第二釋放保護(hù)層之下并對(duì)應(yīng)所述第二源極，第二漏極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第二漏極之上、所述第二釋放保護(hù)層之下并對(duì)應(yīng)所述第二漏極，第二柵極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第二柵極之下、所述第一柵極之上并對(duì)應(yīng)所述第二柵極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第二柵極與所述第二柵極半導(dǎo)體層之間設(shè)置有柵極介質(zhì)層。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層中所述第二柵極半導(dǎo)體層與所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極半導(dǎo)體層相接或分離。
14.根據(jù)權(quán)利要求2-5所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，還包括第二電極層和第二半導(dǎo)體層，以形成另一晶體管；所述第二電極層包括第二源極、第二漏極，所述第二源極嵌在第一釋放保護(hù)層和所述第一源極半導(dǎo)體層之間，所述第二漏極嵌在所述第一釋放保護(hù)層和所述第一漏極半導(dǎo)體層之間；所述第二半導(dǎo)體層包括設(shè)置在所述第一柵極之下、所述第一釋放保護(hù)層之上且對(duì)應(yīng)所述第一柵極的第一柵極輔助半導(dǎo)體層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第一柵極與第一柵極半導(dǎo)體層、所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層之間設(shè)置有柵極介質(zhì)層。
16.根據(jù)權(quán)利要求2-5所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，還包括第二電極層和第二半導(dǎo)體層，以形成另一晶體管；所述第二電極層包括第二柵極、第二源極、第二漏極；第二半導(dǎo)體層包括第二源極半導(dǎo)體層、第二漏極半導(dǎo)體層、第二柵極半導(dǎo)體層，所述第二源極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第二源極之下、所述第一源極之上并對(duì)應(yīng)所述第二源極，，所述第二漏極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第二漏極之下、所述第一漏極之上并對(duì)應(yīng)所述第二漏極，所述第二柵極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第二柵極之上、所述第二釋放保護(hù)層之下并對(duì)應(yīng)所述第二柵極，所述第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層之上分別設(shè)置有源極介質(zhì)層和漏極介質(zhì)層，以將所述第二源級(jí)半導(dǎo)體層與所述第一源極分隔，將所述第二漏極半導(dǎo)體層與所述第一漏極分隔；所述第二柵極嵌在所述第一柵極半導(dǎo)體層和所述第二柵極半導(dǎo)體層之間，并通過柵極介質(zhì)層與所述第二柵極半導(dǎo)體層和所述第一柵極半導(dǎo)體層分隔，所述第二源極嵌在所述第二釋放保護(hù)層和所述第二源極半導(dǎo)體層之間，所述第二漏極嵌在所述第二釋放保護(hù)層和所述第二漏極半導(dǎo)體層之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求6或11或14或16所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第一柵極、第一源極、第一漏極通過導(dǎo)電通孔或者沉積金屬的溝槽分別與對(duì)應(yīng)的第二柵極、第二源極、第二漏極電連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求5或10或12或15所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料為二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅；或者，所述介質(zhì)層的材料為非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅。
19.根據(jù)權(quán)利要求5或10或12或15所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料為摻有雜質(zhì)的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅；或者，所述介質(zhì)層的材料為摻有雜質(zhì)的非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅，所述雜質(zhì)包括硼、磷、碳或氟。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述微橋結(jié)構(gòu)單元包括支撐柱，通過所述支撐柱分別電連接于所述電極層中的柵極、源極、漏極。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，在所述第二釋放保護(hù)層上布設(shè)輸出引腳和連接導(dǎo)線，所述柵極、源極、漏極通過對(duì)應(yīng)的所述輸出引腳以及連接導(dǎo)線分別與對(duì)應(yīng)的所述支撐柱電連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，還包括設(shè)置在所述探測(cè)結(jié)構(gòu)單元下方的金屬反射層。
23.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述柵極的材料為金屬鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、鋁、鎢之一或者任意幾種的組合。
24.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第一釋放保護(hù)層和所述第二釋放保護(hù)層的材料為硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層的材料為非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、富硅氮化硅或富硅碳化硅。
25.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述第一釋放保護(hù)層和所述第二釋放保護(hù)層的材料為摻有雜質(zhì)的硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，所述第一釋放保護(hù)層和所述第二釋放保護(hù)層的材料為摻有雜質(zhì)的非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、富硅氮化硅或富硅碳化硅，所述雜質(zhì)包括硼、磷、碳或氟。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間的功能輔助層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述功能輔助層包括支撐層、應(yīng)力平衡層或者紅外吸收層。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述功能輔助層的材料為硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，所述功能輔助層的材料為非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、富硅氮化硅或富硅碳化硅。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的紅外檢測(cè)器，其特征在于，所述功能輔助層的材料為摻有雜質(zhì)的硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，所述功能輔助層的材料為摻有雜質(zhì)的非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳化硅、富硅氮化硅或富硅碳化硅，所述雜質(zhì)包括硼、磷、碳或氟。
30.一種紅外檢測(cè)器的制造方法，其特征在于，包括 在所述微橋結(jié)構(gòu)單元之上設(shè)置探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第一釋放保護(hù)； 在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管，所述晶體管包括電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層包括柵極、源極、漏極，所述源極和所述漏極同層設(shè)置，所述柵極與所述源極和所述漏極不同層設(shè)置，所述半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述電極層中柵極的柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中源極的源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中漏極的漏極半導(dǎo)體層； 在所述二極管上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第二釋放保護(hù)層。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管包括 在所述第一釋放保護(hù)層之上形成第一電極層中的第一柵極； 在所述第一柵極之上形成第一半導(dǎo)體層中的第一柵極半導(dǎo)體層、第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層，并在所述第一源極半導(dǎo)體層上形成第一電極層中的第一源極，在所述第一漏極半導(dǎo)體層上第一電極層中的第一漏極。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管之后還包括在所述第一電極層的第一柵極與所述半導(dǎo)體層中第一柵極半導(dǎo)體層之間設(shè)置介質(zhì)層。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的方法，其特征在于，在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管還包括 在所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極半導(dǎo)體層之上形成第二柵極； 在所述第一源極之上設(shè)置并對(duì)應(yīng)于所述第一源極設(shè)置第一源極輔助半導(dǎo)體層，所述第一漏極之上并對(duì)應(yīng)于所述第一漏極設(shè)置第一漏極輔助半導(dǎo)體層，以形成第二半導(dǎo)體層。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一源極半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層中所述第一源極的第一源極輔助半導(dǎo)體層相接或分離，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一漏極半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層中所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層相接或分離。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，在所述第一柵極之上形成第一半導(dǎo)體層中的第一柵極半導(dǎo)體層之后包括 在所述的第一柵極半導(dǎo)體層之上設(shè)置有介質(zhì)層。
36.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的方法，其特征在于，在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管還包括 在所述第一源極之上設(shè)置源極介質(zhì)層并在所述源極介質(zhì)層之上設(shè)置第二電極層中的第二源極，在所述第一漏極之上設(shè)置漏極介質(zhì)層并在所述漏極介質(zhì)層上設(shè)置第二電極層中的第二漏極，在所述第一柵極半導(dǎo)體層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第二柵極半導(dǎo)體層； 在所述第二源極之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第二源極半導(dǎo)體層，在所述第二漏極之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第二漏極半導(dǎo)體層，在所述第二柵極半導(dǎo)體層之上設(shè)置第二柵極。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，在所述第一柵極半導(dǎo)體層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第二柵極半導(dǎo)體層之后還包括 在所述第二柵極半導(dǎo)體層上設(shè)置柵極介質(zhì)層。
38.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管還包括 在所述第一釋放保護(hù)層之上設(shè)置第二電極層中的第二源極和第二漏極，在所述第一釋放保護(hù)層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第一柵極輔助半導(dǎo)體層；在第一源極和第一漏極之上分別設(shè)置對(duì)應(yīng)第一半導(dǎo)體層中的第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層，在所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層之上形成第一柵極； 在所述第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層上分別設(shè)置對(duì)應(yīng)第一電極層中的第一源極和第二漏極，并在所述第一柵極上形成所述第一半導(dǎo)體層中的第一柵極半導(dǎo)體層。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，在所述第一釋放保護(hù)層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第一柵極輔助半導(dǎo)體層之后包括在所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層之上設(shè)置有柵極介質(zhì)層。
40.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的方法，其特征在于，在所述第一釋放保護(hù)層之上設(shè)置第二半導(dǎo)體層中的第一柵極輔助半導(dǎo)體層還包括 在所述第一源極半導(dǎo)體層和第一漏極半導(dǎo)體層之上分別設(shè)置有源極介質(zhì)層和和漏極介質(zhì)層，并在所述第一柵極半導(dǎo)體層之上形成第二電極層中的第二柵極； 在所述源極介質(zhì)層和漏極介質(zhì)層上分別形成第二半導(dǎo)體層中的第二源極半導(dǎo)體層和第二漏極半導(dǎo)體層，并在所述第二柵極之上形成第二半導(dǎo)體層中的第二柵極半導(dǎo)體層； 在所述第二源極半導(dǎo)體層和第二漏極半導(dǎo)體層之上分別形成第二電極層中的第二源極和第二漏極。
41.根據(jù)權(quán)利要求33或36或38或40所述的方法，其特征在于，還包括 通過導(dǎo)電通孔或者沉積金屬的溝槽使所述第一柵極、第一源極、第一漏極分別與對(duì)應(yīng)的第二柵極、第二源極、第二漏極電連接。
42.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，還包括 在所述第二釋放保護(hù)層上布設(shè)輸出引腳和連接導(dǎo)線，通過對(duì)應(yīng)的所述輸出引腳以及連接導(dǎo)線使所述柵極、源極、漏極分別與對(duì)應(yīng)的所述支撐柱電連接。
43.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，還包括在所述探測(cè)結(jié)構(gòu)單元下方設(shè)置金屬反射層。
44.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，還包括在所述第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間設(shè)置功能輔助層。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述功能輔助層包括支撐層、應(yīng)力平衡層或者紅外吸收層。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，在第一釋放保護(hù)層形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的晶體管還包括去除所述電極層表面的氧化物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外檢測(cè)器及其制造方法，屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域。紅外檢測(cè)器，包括微橋結(jié)構(gòu)單元、設(shè)置在所述微橋結(jié)構(gòu)單元上的探測(cè)結(jié)構(gòu)單元，所述探測(cè)結(jié)構(gòu)單元包括從下到上依次設(shè)置在所述微橋結(jié)構(gòu)單元之上的第一釋放保護(hù)和第二釋放保護(hù)層，以及設(shè)置在第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間的晶體管；所述晶體管包括電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層包括柵極、源極、漏極，所述源極和所述漏極同層設(shè)置，所述柵極與所述源極和所述漏極不同層設(shè)置，所述半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述電極層中柵極的柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中源極的源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述電極層中漏極的漏極半導(dǎo)體層。本發(fā)明克服了使用敏感材料導(dǎo)致成本較高的缺陷。
文檔編號(hào)G01J5/22GK102901568SQ20121038318
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者康曉旭 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司