本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高填充紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)：

紅外探測(cè)器是將入射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出的器件，其利用熱敏元件檢測(cè)物體的存在或移動(dòng)，探測(cè)器手機(jī)外界的紅外輻射進(jìn)而聚集到紅外傳感器上，紅外傳感器采用熱敏元件，熱敏元件在接受了紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)輸出信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后對(duì)電信號(hào)進(jìn)行波形分析。傳統(tǒng)紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)中僅使用一種類型熱敏電阻，通常是負(fù)溫度系數(shù)的非晶硅或者氧化釩，并通過(guò)電路將其變化的信號(hào)放大輸出。

然而，采用熱敏元件的探測(cè)器結(jié)構(gòu)的靈敏度通常不是很高，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，探測(cè)過(guò)程復(fù)雜，如果采用靈敏度較高的熱敏元件則材料的成本昂貴；

因此，急需對(duì)現(xiàn)有紅外探測(cè)器進(jìn)行改進(jìn)，來(lái)提高靈敏度，降低結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服以上問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)及其制備方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)，位于一硅襯底上，硅襯底表面具有導(dǎo)電金屬區(qū)紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)，位于硅襯底上方，用于探測(cè)紅外光并產(chǎn)生電信號(hào)；導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)，與紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)相電連，用于將紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)傳輸?shù)綄?dǎo)電金屬區(qū)；導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)包括：位于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)最頂層的導(dǎo)電梁，以及多層導(dǎo)電溝槽；

每一層導(dǎo)電溝槽的底部與其下方相鄰層的導(dǎo)電溝槽的頂部分別連接于一導(dǎo)電梁的兩端；其中一層導(dǎo)電溝槽的底部與導(dǎo)電金屬區(qū)相接觸；導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)的最頂層中具有頂層導(dǎo)電溝槽和頂層導(dǎo)電梁；頂層導(dǎo)電梁與紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)相連接，使微橋結(jié)構(gòu)位于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)之上，每一層的導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁構(gòu)成了迂回階梯狀的結(jié)構(gòu)，從而使微橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)的傳輸路徑呈迂回階梯狀；微橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)從頂層導(dǎo)電梁傳輸?shù)巾攲訉?dǎo)電溝槽的頂部，再傳輸?shù)巾攲訉?dǎo)電溝槽的底部，經(jīng)過(guò)多層導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁之間的傳輸，最后傳輸?shù)綄?dǎo)電金屬區(qū)。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電梁由導(dǎo)電層以及包圍導(dǎo)電層的釋放保護(hù)層構(gòu)成；每層所述導(dǎo)電溝槽由上釋放保護(hù)層、下釋放保護(hù)層以及位于上釋放保護(hù)層和下釋放保護(hù)層之間的導(dǎo)電層構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電梁由導(dǎo)電層以及位于導(dǎo)電層上表面的釋放保護(hù)層構(gòu)成；每層所述導(dǎo)電溝槽由導(dǎo)電層以及位于導(dǎo)電層上的釋放保護(hù)層構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電梁由導(dǎo)電層構(gòu)成；每層所述導(dǎo)電溝槽由導(dǎo)電層構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電梁的底部具有凸起。

優(yōu)選地，所述硅襯底表面還具有反射區(qū)，反射區(qū)位于紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)下方，且在反射區(qū)和導(dǎo)電金屬區(qū)之間具有介質(zhì)層；互連層還連接有外部電路。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種制備上述的紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)的方法，包括：

步驟01：提供一硅襯底，并且在硅襯底表面形成導(dǎo)電金屬區(qū)；

步驟02：在所述硅襯底上形成一層犧牲層；在該層犧牲層中刻蝕出導(dǎo)電溝槽的圖案和/或?qū)щ娏旱膱D案，并且在導(dǎo)電溝槽的圖案和/或?qū)щ娏旱膱D案中形成導(dǎo)電層，從而形成該層的導(dǎo)電溝槽或?qū)щ娏海?/p>

步驟03：重復(fù)步驟02的過(guò)程，其中，形成最頂部的犧牲層后，在最頂部的犧牲層中刻蝕出頂層導(dǎo)電溝槽的圖案和頂層導(dǎo)電梁的圖案，并且在頂層導(dǎo)電溝槽的圖案和頂層導(dǎo)電梁的圖案中形成導(dǎo)電層，從而形成頂層導(dǎo)電溝槽和頂層導(dǎo)電梁，以完成所述導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)的制備；

步驟04：在最頂層的犧牲層和和頂層導(dǎo)電梁上形成所述紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)，使頂層導(dǎo)電梁的一端與紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)相接觸；

步驟05：經(jīng)釋放工藝，將所有的犧牲層都釋放掉。

優(yōu)選地，所述步驟02中，所述形成導(dǎo)電層的過(guò)程具體包括：在導(dǎo)電溝槽的圖案和/或?qū)щ娏旱膱D案中依次形成下釋放保護(hù)層、導(dǎo)電層和上釋放保護(hù)層；或者在導(dǎo)電溝槽的圖案和/或?qū)щ娏旱膱D案中依次形成導(dǎo)電層和釋放保護(hù)層；或者在導(dǎo)電溝槽的圖案和/或?qū)щ娏旱膱D案中只形成導(dǎo)電層。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電溝槽的圖案中只形成導(dǎo)電層時(shí)，所述導(dǎo)電層填充滿所述導(dǎo)電溝槽的圖案或者所述導(dǎo)電溝槽側(cè)壁的導(dǎo)電層之間具有空隙。

優(yōu)選地，所述步驟02中形成所述導(dǎo)電層的過(guò)程還包括：對(duì)所述導(dǎo)電層平坦化處理，從而去除高于所述犧牲層表面的所述導(dǎo)電層。

本發(fā)明的紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)及其制備方法，通過(guò)設(shè)置縱向上多層分布的導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁構(gòu)成的導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電信號(hào)在縱向上的階梯傳輸，減少了器件橫向占用面積，提高了像元結(jié)構(gòu)的集成密度，即提高了像元結(jié)構(gòu)的填充因子；并且，微橋結(jié)構(gòu)可以設(shè)置于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)之上、也可以懸掛于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)中，可見(jiàn)，微橋結(jié)構(gòu)的設(shè)置位置變得更加靈活，使微橋結(jié)構(gòu)的水平面積占用率提高，不僅減小了單個(gè)像元的水平面積，提高了單個(gè)硅片的集成度，還提高了探測(cè)靈敏度和信噪比，提高了整個(gè)紅外探測(cè)器的性能。

附圖說(shuō)明

圖1a為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖

圖1b為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖

圖1c為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的微橋結(jié)構(gòu)的截面結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)的制備方法的流程示意圖

圖3-7為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)的制備方法的各制備步驟的示意圖

圖8a為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁的結(jié)構(gòu)示意圖

圖8b為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁的結(jié)構(gòu)示意圖

圖8c為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁的結(jié)構(gòu)示意圖

圖9a為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的實(shí)體導(dǎo)電梁底部結(jié)構(gòu)示意圖

圖9b為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的實(shí)體導(dǎo)電梁底部結(jié)構(gòu)示意圖

圖9c為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的實(shí)體導(dǎo)電梁底部結(jié)構(gòu)示意圖

圖9d為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的實(shí)體導(dǎo)電梁底部結(jié)構(gòu)示意圖

圖10a為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的槽體導(dǎo)電梁底部結(jié)構(gòu)示意圖

圖10b為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的槽體導(dǎo)電梁底部結(jié)構(gòu)示意圖

圖10c為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的槽體導(dǎo)電梁底部結(jié)構(gòu)示意圖

圖10d為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的槽體導(dǎo)電梁底部結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

本發(fā)明中，紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)，位于一硅襯底上，包括：硅襯底表面具有導(dǎo)電金屬區(qū)，位于硅襯底上方的紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)，用于探測(cè)紅外光并產(chǎn)生電信號(hào)；與紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)相電連的導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)，用于將紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)傳輸?shù)綄?dǎo)電金屬區(qū)；導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)包括：豎直方向上排布的至少一層導(dǎo)電梁和多層導(dǎo)電溝槽；其中，每一層導(dǎo)電梁的兩端分別連接底部不在同一水平面的兩層導(dǎo)電溝槽，紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)與其中一層導(dǎo)電溝槽或其中一層導(dǎo)電梁相接觸；導(dǎo)電金屬區(qū)與其中另一層導(dǎo)電溝槽底部接觸；紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)沿著導(dǎo)電溝槽的高度方向和導(dǎo)電梁的水平方向傳輸，從而在豎直方向上呈迂回路徑傳輸向下到導(dǎo)電金屬區(qū)；

紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)下方、導(dǎo)電梁之間和導(dǎo)電梁下方均為空腔；紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)下方構(gòu)成空腔；空腔底部的反射區(qū)將未被紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)吸收的紅外光反射到紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)上，可以經(jīng)多次反射來(lái)完成紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)對(duì)紅外光的探測(cè)；該空腔構(gòu)成紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)的諧振腔；

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)最頂層具有頂層導(dǎo)電梁；導(dǎo)電溝槽包括：底部與導(dǎo)電金屬區(qū)接觸且頂部位于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)最頂層的第一導(dǎo)電溝槽，以及底部高于第一導(dǎo)電溝槽底部且頂部位于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)最頂層的第二導(dǎo)電溝槽；第一導(dǎo)電溝槽的頂部和第二導(dǎo)電溝槽頂部分別與頂層導(dǎo)電梁兩端連接；第二導(dǎo)電溝槽的底部與紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)的相連接；紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)首先經(jīng)第二導(dǎo)電溝槽底部傳輸?shù)降诙?dǎo)電溝槽頂部，再經(jīng)頂層導(dǎo)電梁傳輸?shù)降谝粚?dǎo)電溝槽的頂部，然后從第一導(dǎo)電溝槽頂部傳輸?shù)降谝粚?dǎo)電溝槽底部進(jìn)而傳輸?shù)綄?dǎo)電金屬區(qū)。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，每一層導(dǎo)電溝槽的底部與其下方相鄰層的導(dǎo)電溝槽的頂部連接于同一導(dǎo)電梁并且分別連接于該導(dǎo)電梁的兩端；導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)最頂層只具有頂層導(dǎo)電溝槽，頂層導(dǎo)電溝槽的頂部與紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)相連接，使紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)位于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)之上，每一層的導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁構(gòu)成了迂回階梯狀的結(jié)構(gòu)，從而使紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)的傳輸路徑呈迂回階梯狀；紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)從頂層導(dǎo)電溝槽的頂部傳輸?shù)巾攲訉?dǎo)電溝槽的底部，再經(jīng)導(dǎo)電梁傳輸?shù)较乱粚拥膶?dǎo)電溝槽的頂部，經(jīng)過(guò)多層導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁之間的傳輸，最后傳輸?shù)綄?dǎo)電金屬區(qū)；

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，每一層導(dǎo)電溝槽的底部與其下方相鄰層的導(dǎo)電溝槽的頂部分別接觸連接于一導(dǎo)電梁的兩端；導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)的最頂層中具有頂層導(dǎo)電溝槽和頂層導(dǎo)電梁；頂層導(dǎo)電梁與紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)相連接，使紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)位于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)之上，每一層的導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁構(gòu)成了迂回階梯狀的結(jié)構(gòu)，從而使紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)的傳輸路徑呈迂回階梯狀；紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)從頂層導(dǎo)電梁傳輸?shù)巾攲訉?dǎo)電溝槽的頂部，再傳輸?shù)巾攲訉?dǎo)電溝槽的底部，經(jīng)過(guò)多層導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁之間的傳輸，最后傳輸?shù)綄?dǎo)電金屬區(qū)。

還需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例多種，由于導(dǎo)電金屬層和/或上釋放保護(hù)層和/或下釋放保護(hù)層的每一層均是同時(shí)沉積在導(dǎo)電溝槽的圖案、導(dǎo)電梁的圖案及其底部的凸起圖案中，有可能把這些圖案填滿形成實(shí)體，也有可能不填滿形成槽體，那么，導(dǎo)電梁及其底部的凸起、導(dǎo)電溝槽的組合結(jié)構(gòu)包括實(shí)體導(dǎo)電梁或槽體導(dǎo)電梁、導(dǎo)電梁底部的實(shí)體凸起或槽體凸起、以及實(shí)體導(dǎo)電溝槽或槽體導(dǎo)電溝槽的任意組合，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)可以為前照式也可以為背照式。本發(fā)明導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)中，以一層導(dǎo)電溝槽和與其頂部相接觸的一層導(dǎo)電梁來(lái)構(gòu)成一個(gè)層單元；如果某一層導(dǎo)電溝槽頂部沒(méi)有導(dǎo)電梁則認(rèn)為該層導(dǎo)電溝槽為一個(gè)單獨(dú)的層單元；如果有豎直方向上長(zhǎng)度不一致的導(dǎo)電溝槽，則認(rèn)為較短的那個(gè)導(dǎo)電溝槽所在層為一個(gè)層單元，則較長(zhǎng)的導(dǎo)電溝槽就跨兩層或多層。

此外，本發(fā)明中，制備上述紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)的方法可以包括：

提供一硅襯底，并且在硅襯底表面形成導(dǎo)電金屬區(qū)；

在硅襯底上方先形成所述導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)再形成所述紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)，或者，在硅襯底上方先形成所述紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)再形成所述導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)，其中，所述紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)與所述導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)的其中一層的導(dǎo)電梁或?qū)щ姕喜巯嘟佑|，所述導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)的另一層導(dǎo)電溝槽底部與導(dǎo)電金屬區(qū)相接觸。

需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中，硅襯底表面還具有反射區(qū)，反射區(qū)位于紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)下方，且在反射區(qū)和導(dǎo)電金屬區(qū)之間具有介質(zhì)層；互連層連接外部電路。紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)采用微橋結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電層采用導(dǎo)電金屬層。

以下結(jié)合附圖1a-8c和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說(shuō)明本實(shí)施例的目的。

本實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖1a和圖1b，圖1b為沿圖1a中CC’截面結(jié)構(gòu)示意圖圖，圖1a中，為了方便表示，將微橋結(jié)構(gòu)揭掉，用粗虛線框表示微橋結(jié)構(gòu)所占區(qū)域，紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)位于一硅襯底301上，硅襯底301中可以具有互連層，硅襯底301表面具有與互連層相電連的導(dǎo)電金屬區(qū)302、反射區(qū)303以及位于導(dǎo)電金屬區(qū)302和反射區(qū)303之間的介質(zhì)區(qū)303；互連層連接外部電路；需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中的互連層可以用其它可以連接導(dǎo)電金屬區(qū)和外部電路的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)替代。本實(shí)施例中紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)還包括：

微橋結(jié)構(gòu)306，位于反射區(qū)F”上方，用于探測(cè)紅外光并產(chǎn)生電信號(hào)；請(qǐng)參閱圖1c，微橋結(jié)構(gòu)306可以包括下釋放保護(hù)層1063、紅外敏感材料層1061、電極層1062和上釋放保護(hù)層1064。電極層1062與導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電梁308相連接，確保微橋結(jié)構(gòu)306產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)傳輸?shù)綄?dǎo)電金屬區(qū)302，進(jìn)而傳輸?shù)交ミB層和外部電路中。

導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)，與微橋結(jié)構(gòu)306相電連；導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)中，在導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)的最頂層中具有第二導(dǎo)電溝槽305(頂層導(dǎo)電溝槽)和第二導(dǎo)電梁308(頂層導(dǎo)電梁)；如圖1b所示，導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)分兩層，虛線下方為第一層，虛線上方為第二層；本實(shí)施例中，具有兩層導(dǎo)電溝槽分別是第一層導(dǎo)電溝槽304和第二層導(dǎo)電溝槽305，導(dǎo)電梁至少有一層，這里分別是第一層導(dǎo)電梁307和第二層導(dǎo)電梁308；第一層導(dǎo)電溝槽304的頂部和第二層導(dǎo)電溝槽305的底部通過(guò)第一層導(dǎo)電梁307相連接；第一層導(dǎo)電溝槽204的底部與導(dǎo)電金屬區(qū)302相接觸，第二層導(dǎo)電溝槽305的頂部與第二層導(dǎo)電梁308的一端接觸，第二層導(dǎo)電梁308的另一端與微橋結(jié)構(gòu)306接觸，從而使微橋結(jié)構(gòu)306位于導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)之上，每一層的導(dǎo)電溝槽和導(dǎo)電梁構(gòu)成了迂回階梯狀的結(jié)構(gòu)，從而使紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電信號(hào)的傳輸路徑呈迂回階梯狀；微橋結(jié)構(gòu)306產(chǎn)生的電信號(hào)首先經(jīng)第二層導(dǎo)電梁308傳輸?shù)降诙訉?dǎo)電溝槽305頂部，再傳輸?shù)降诙訉?dǎo)電溝槽305底部，然后經(jīng)第一層導(dǎo)電梁307傳輸?shù)降谝粚訉?dǎo)電溝槽304頂部，最后經(jīng)第一層導(dǎo)電溝槽304底部傳輸?shù)綄?dǎo)電金屬區(qū)302，由導(dǎo)電金屬區(qū)302傳輸?shù)交ミB層中進(jìn)而傳輸?shù)酵獠侩娐分校黄渲校诙訉?dǎo)電溝槽305位于反射區(qū)F”的上方，第一導(dǎo)電溝槽104位于金屬導(dǎo)電區(qū)102上。

微橋結(jié)構(gòu)306下方、導(dǎo)電梁307、308之間、導(dǎo)電梁307下方均為空的。

因此，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了電信號(hào)在縱向上的階梯傳輸，減少了器件橫向占用面積，提高了像元結(jié)構(gòu)的集成密度，即提高了像元結(jié)構(gòu)的填充因子。

請(qǐng)參閱圖8a，虛線框內(nèi)表示導(dǎo)電溝槽，虛線框外的結(jié)構(gòu)表示導(dǎo)電梁，圖8a左圖為圖8a右圖的虛線位置的截面結(jié)構(gòu)示意圖，導(dǎo)電梁可以由導(dǎo)電金屬層M以及包圍導(dǎo)電金屬層M的上釋放保護(hù)層S1、下釋放保護(hù)層S2構(gòu)成；相應(yīng)的，導(dǎo)電溝槽可以由：上釋放保護(hù)層S1、下釋放保護(hù)層S2以及位于上釋放保護(hù)層S1和下釋放保護(hù)層S2之間的導(dǎo)電金屬層M構(gòu)成。

請(qǐng)參閱圖8b，虛線框內(nèi)表示導(dǎo)電溝槽，虛線框外的結(jié)構(gòu)表示導(dǎo)電梁，導(dǎo)電梁可以由導(dǎo)電金屬層M以及位于導(dǎo)電金屬層M上表面的釋放保護(hù)層S構(gòu)成；相應(yīng)的，導(dǎo)電溝槽可以由導(dǎo)電金屬層M以及位于導(dǎo)電金屬層M上的釋放保護(hù)層S構(gòu)成。

請(qǐng)參閱圖8c，圖8c中，虛線框內(nèi)表示導(dǎo)電溝槽，虛線框外的結(jié)構(gòu)表示導(dǎo)電梁，導(dǎo)電梁可以由導(dǎo)電金屬層M構(gòu)成；相應(yīng)的，導(dǎo)電溝槽可以由導(dǎo)電金屬層M構(gòu)成。

在本實(shí)施例中，導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)中的第一層導(dǎo)電梁307和第二層導(dǎo)電梁308底部具有多個(gè)凸起，如圖9a-9d所示，圖9a中所示的一個(gè)較佳實(shí)施例的導(dǎo)電梁非中心區(qū)域的底部具有豎直方向的長(zhǎng)條狀凸起，圖9b中所示的一個(gè)較佳實(shí)施例的導(dǎo)電梁的兩端底部具有豎直方向的長(zhǎng)條狀凸起，這種凸起的設(shè)置還特別適用于導(dǎo)電梁底部無(wú)任何支撐的情況，凸起設(shè)置于導(dǎo)電梁兩端底部可以避免導(dǎo)電梁兩端的過(guò)度彎曲。此外，這些長(zhǎng)條狀凸起的厚度與導(dǎo)電梁的厚度相同，凸起的長(zhǎng)度為導(dǎo)電梁長(zhǎng)度的一半以下；在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，多個(gè)凸起還可以位于導(dǎo)電梁任意部分的底部，該凸起的形狀還可以為倒半球體如圖9c所示，倒錐體如圖9d所示等，這些凸起的分布可以呈等間距陣列排布，如矩形陣列，或可以位于導(dǎo)電梁的等分處，例如，如圖9a所示，虛線為中心所在位置，凸起位于導(dǎo)電梁的四等分處且非中心處，如圖9c所示凸起位于導(dǎo)電梁的三等分處，這些凸起的設(shè)置用于增強(qiáng)導(dǎo)電梁的強(qiáng)度，避免導(dǎo)電梁懸空設(shè)置時(shí)過(guò)度彎曲導(dǎo)致整個(gè)器件變形和性能失效；同時(shí)還可以增強(qiáng)導(dǎo)電梁的彎曲強(qiáng)度，在震動(dòng)情況下，可以對(duì)導(dǎo)電梁產(chǎn)生有效支撐，使其不易由于突發(fā)的變形產(chǎn)生斷裂；較佳的，凸起不設(shè)置于導(dǎo)電梁的中心處；并且，這些凸起分布的密度可以從導(dǎo)電梁的兩端向中心逐漸遞減，也即是凸起之間的間距從導(dǎo)電梁的兩端向中心逐漸增加，從而對(duì)懸空的導(dǎo)電梁的中心起到有效的支撐和保護(hù)。

本實(shí)施例中，由于導(dǎo)電金屬層和/或上釋放保護(hù)層和/或下釋放保護(hù)層的每一層均是同時(shí)沉積在第一層導(dǎo)電溝槽304的圖案、第一層導(dǎo)電梁307的圖案及其底部的凸起圖案中或者同時(shí)沉積在第二層導(dǎo)電溝槽305、第二層導(dǎo)電梁307的圖案及其底部的凸起圖案中，有可能把這些圖案填滿形成實(shí)體，也有可能不填滿形成槽體，那么，第一層導(dǎo)電梁307及其底部的凸起、第一層導(dǎo)電溝槽304的組合結(jié)構(gòu)包括實(shí)體第一層導(dǎo)電梁307或槽體第一層導(dǎo)電梁307、第一層導(dǎo)電梁307底部的實(shí)體凸起或槽體凸起、以及實(shí)體第一層導(dǎo)電溝槽304或槽體第一層導(dǎo)電溝槽304的任意組合，第二層導(dǎo)電梁308及其底部的凸起、第二層導(dǎo)電溝槽305的組合結(jié)構(gòu)包括實(shí)體第二層導(dǎo)電梁308或槽體第二層導(dǎo)電梁308、第二層導(dǎo)電梁308底部的實(shí)體凸起或槽體凸起、以及實(shí)體第二層導(dǎo)電溝槽305或槽體第二層導(dǎo)電溝槽305的任意組合，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。如圖9a-9d顯示了實(shí)體導(dǎo)電梁及其底部的凸起的四種結(jié)構(gòu)，圖10a-10d顯示了槽體導(dǎo)電梁及其底部的槽體凸起的四種結(jié)構(gòu)。其中，圖10a中的槽體凸起的位置與圖9a的實(shí)體槽體的位置相同；圖10b中的槽體凸起的位置與圖9b的實(shí)體槽體的位置相同；圖10c中的槽體凸起的位置與圖9c的實(shí)體槽體的位置相同；圖10d中的槽體凸起的位置與圖9d的實(shí)體槽體的位置相同；關(guān)于圖10a-10d中槽體凸起相對(duì)于槽體導(dǎo)電梁的位置可以參考圖9a-9d中實(shí)體凸起相對(duì)于實(shí)體槽體導(dǎo)電梁的位置，這里不再贅述。

此外，本實(shí)施例中，導(dǎo)電溝槽還可以填充滿導(dǎo)電金屬，從而形成導(dǎo)電柱的形狀。

請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例中，制備上述的紅外探測(cè)器像元結(jié)構(gòu)的方法，包括：

步驟01：請(qǐng)查閱圖3，提供一硅襯底301，并且在硅襯底301表面形成導(dǎo)電金屬區(qū)302；這里，硅襯底表面還具有反射區(qū)F”以及位于導(dǎo)電金屬區(qū)302和反射區(qū)F”之間的介質(zhì)區(qū)；硅襯底301中具有互連層，導(dǎo)電金屬區(qū)302與互連層相電連；互連層連接外部電路；

步驟02：在硅襯底上形成一層犧牲層；在該層犧牲層中刻蝕出導(dǎo)電溝槽的圖案和/或?qū)щ娏旱膱D案，并且在導(dǎo)電溝槽的圖案和/或?qū)щ娏旱膱D案中形成導(dǎo)電金屬層，從而形成該層的導(dǎo)電溝槽或?qū)щ娏海?/p>

具體的，請(qǐng)參閱圖4，這里，在硅襯底301上形成第一犧牲層X(jué)31，在第一層犧牲層X(jué)31中刻蝕出第一層導(dǎo)電溝槽304的圖案和第一層導(dǎo)電梁307的圖案，并在其中形成導(dǎo)電金屬層，以形成第一層導(dǎo)電溝槽304和第一層導(dǎo)電梁307；這里還包括，在形成導(dǎo)電金屬層之后，將導(dǎo)電金屬層平坦化，去除高于第一層犧牲層X(jué)31表面的導(dǎo)電金屬層。

形成導(dǎo)電金屬層的過(guò)程具體包括：在第一層導(dǎo)電溝槽304的圖案和第一層導(dǎo)電梁307的圖案中依次形成下釋放保護(hù)層、導(dǎo)電金屬層和上釋放保護(hù)層，所形成的結(jié)構(gòu)如圖8a所示；或者在第一層導(dǎo)電溝槽304的圖案和第一層導(dǎo)電梁307的圖案中依次形成導(dǎo)電金屬層和上釋放保護(hù)層，所形成的結(jié)構(gòu)如圖8b所示；或者在第一層導(dǎo)電溝槽304的圖案和第一層導(dǎo)電梁307的圖案中只形成導(dǎo)電金屬層；位于第一層導(dǎo)電溝槽304側(cè)壁的導(dǎo)電金屬層之間可以具有空隙，所形成的結(jié)構(gòu)如圖8c所示；如果導(dǎo)電金屬層填充滿第一層導(dǎo)電溝槽304的圖案和第一層導(dǎo)電梁307的圖案，則第一層導(dǎo)電溝槽304則呈導(dǎo)電柱的形狀。此外，本實(shí)施例中，由于第一層導(dǎo)電梁307底部具有凸起，在形成第一層導(dǎo)電梁307的圖案之前，先在對(duì)應(yīng)于第一層導(dǎo)電梁307的圖案的下方的第一犧牲層X(jué)31中形成這些凸起圖案，關(guān)于凸起圖案的描述可以參考上述凸起的描述，這里不再贅述。然后，所形成的下釋放保護(hù)層、導(dǎo)電金屬層和上釋放保護(hù)層、或?qū)щ娊饘賹雍蜕厢尫疟Ｗo(hù)層、或?qū)щ娊饘賹右餐瑫r(shí)位于該凸起圖案中，從而形成位于第一層導(dǎo)電梁307底部的凸起。

步驟03：重復(fù)步驟02的過(guò)程，其中，形成最頂部的犧牲層后，在最頂部的犧牲層中刻蝕出頂層導(dǎo)電溝槽的圖案和頂層導(dǎo)電梁的圖案，并且在頂層導(dǎo)電溝槽的圖案和頂層導(dǎo)電梁的圖案中形成導(dǎo)電金屬層，從而完成導(dǎo)電梁結(jié)構(gòu)的制備；

具體的，請(qǐng)參閱圖5，這里，在完成步驟02的硅襯底301上形成第二層犧牲層X(jué)32，在第二層犧牲層X(jué)32中刻蝕出第二層導(dǎo)電溝槽305的圖案和第二層導(dǎo)電梁308的圖案，并在其中形成導(dǎo)電金屬層，以形成第二層導(dǎo)電溝槽305和第二層導(dǎo)電梁308；這里還包括，在形成導(dǎo)電金屬層之后，將導(dǎo)電金屬層平坦化，去除高于第二層犧牲層X(jué)32表面的導(dǎo)電金屬層。

形成導(dǎo)電金屬層的過(guò)程具體包括：在第二層導(dǎo)電溝槽305的圖案和第二層導(dǎo)電梁308的圖案中依次形成下釋放保護(hù)層、導(dǎo)電金屬層和上釋放保護(hù)層，形成如圖8a所示的結(jié)構(gòu)；或者在第二層導(dǎo)電溝槽305的圖案和第二層導(dǎo)電梁308的圖案中依次形成導(dǎo)電金屬層和上釋放保護(hù)層，形成的結(jié)構(gòu)如圖8b所示；或者在第二層導(dǎo)電溝槽305的圖案和第二層導(dǎo)電梁308的圖案中只形成導(dǎo)電金屬層；位于第二層導(dǎo)電溝槽側(cè)壁的導(dǎo)電金屬層305之間可以具有空隙，形成的結(jié)構(gòu)如圖8c所示；如果導(dǎo)電金屬層填充滿第二層導(dǎo)電溝槽305的圖案，則呈導(dǎo)電柱的形狀。

此外，本實(shí)施例中，由于第二層導(dǎo)電梁308底部具有凸起，所以在形成第二層導(dǎo)電梁308的圖案之前，先在對(duì)應(yīng)于第二層導(dǎo)電梁308的圖案的下方的第二犧牲層X(jué)32中形成這些凸起圖案，關(guān)于凸起圖案的描述可以參考上述凸起的描述，這里不再贅述。然后，所形成的下釋放保護(hù)層、導(dǎo)電金屬層和上釋放保護(hù)層、或?qū)щ娊饘賹雍蜕厢尫疟Ｗo(hù)層、或?qū)щ娊饘賹右餐瑫r(shí)位于該凸起圖案中，從而形成位于第二層導(dǎo)電梁308凸起。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，由于導(dǎo)電金屬層和/或上釋放保護(hù)層和/或下釋放保護(hù)層的每一層均是同時(shí)沉積在第一層導(dǎo)電溝槽304的圖案、第一層導(dǎo)電梁307的圖案及其底部的凸起圖案中或者同時(shí)沉積在第二層導(dǎo)電溝槽305、第二層導(dǎo)電梁307的圖案及其底部的凸起圖案中，有可能把這些圖案填滿形成實(shí)體，也有可能不填滿形成槽體，那么，第一層導(dǎo)電梁307及其底部的凸起、第一層導(dǎo)電溝槽304的組合結(jié)構(gòu)包括實(shí)體第一層導(dǎo)電梁307或槽體第一層導(dǎo)電梁307、第一層導(dǎo)電梁307底部的實(shí)體凸起或槽體凸起、以及實(shí)體第一層導(dǎo)電溝槽304或槽體第一層導(dǎo)電溝槽304的任意組合，第二層導(dǎo)電梁308及其底部的凸起、第二層導(dǎo)電溝槽305的組合結(jié)構(gòu)包括實(shí)體第二層導(dǎo)電梁308或槽體第二層導(dǎo)電梁308、第二層導(dǎo)電梁308底部的實(shí)體凸起或槽體凸起、以及實(shí)體第二層導(dǎo)電溝槽305或槽體第二層導(dǎo)電溝槽305的任意組合，均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。步驟04：在最頂層的犧牲層和和頂層導(dǎo)電梁上形成紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)，使頂層導(dǎo)電梁的一端與紅外探測(cè)結(jié)構(gòu)相接觸；

具體的，請(qǐng)參閱圖6，在第二層犧牲層X(jué)32和第二層導(dǎo)電梁308上形成微橋結(jié)構(gòu)306，使微橋結(jié)構(gòu)306與第三層導(dǎo)電梁308接觸；

步驟05：請(qǐng)參閱圖7，經(jīng)釋放工藝，將所有的犧牲層都釋放掉。

具體的，釋放工藝可以根據(jù)犧牲層的材料來(lái)設(shè)置合適的工藝參數(shù)，這里不再贅述。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然所述實(shí)施例僅為了便于說(shuō)明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤(rùn)飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。