專利名稱：紅外探測(cè)裝置及其制造方法
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(shuō)，涉及一種紅外探測(cè)裝置及其制造方法。
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。紅外探測(cè)裝置是紅外探測(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(lái)實(shí)現(xiàn)熱成像功能。 圖12為現(xiàn)有技術(shù)中的紅外探測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖12所示，現(xiàn)有技術(shù)中的紅外探測(cè)裝置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(guò)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所示的紅外探測(cè)裝置中，熱敏層1201的敏感材料通常選自非晶硅，或者氧化劑如氧化f凡，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(guò)工藝集成后，敏感材料的電阻溫度系數(shù)TCR進(jìn)一步變差，使得紅外探測(cè)裝置的靈敏度降低?，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(wèn)題，提高紅外探測(cè)裝置的靈敏度，通常需要通過(guò)增大像元面積從而熱敏層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(wèn)題是提供一種紅外探測(cè)裝置及其制造方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中使用敏感材料來(lái)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(wèn)題，本發(fā)明提供了一種紅外探測(cè)裝置，該裝置，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，所述電極層中的柵極、源極、漏極位于同一層，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(wèn)題，本發(fā)明提供了一種紅外探測(cè)的制造方法，該方法包括
在微橋結(jié)構(gòu)單元上設(shè)置探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第一釋放保護(hù)層；
在所述第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層中的柵極、源極、漏極位于同一層，所述半導(dǎo)體層位于所述電極層之上，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；在所述半導(dǎo)體層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的第二釋放保護(hù)層。與現(xiàn)有的方案相比，通過(guò)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(lái)提高靈敏度，導(dǎo)致成本較高的缺陷。


圖I為本發(fā)明紅外探測(cè)裝置實(shí)施例的立體示意 圖2為本發(fā)明中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例一的縱向剖視 圖3為圖2中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的一電路示意圖；
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)明探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例二的剖視 圖6為本發(fā)明探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例三的剖視 圖7為圖6中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的電路示意 圖8為本發(fā)明探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例四的剖視 圖9為本發(fā)明探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例五的剖視 圖10為圖8中探測(cè)結(jié)構(gòu)單兀的電路不意 圖11為本發(fā)明紅外探測(cè)裝置的制造方法實(shí)施例流程示意 圖12為現(xiàn)有技術(shù)中的紅外探測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將配合圖式及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)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(lái)解決技術(shù)問(wèn)題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。圖I為本發(fā)明紅外探測(cè)裝置實(shí)施例的立體示意圖。如圖I所示，本實(shí)施例中的紅外探測(cè)裝置包括微橋結(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)，電極層中的柵極、源極、漏極(圖中未示出)位于同一層，半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于電極層中柵極的柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于電極層中源極的源級(jí)半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于電極層中漏極的漏極半導(dǎo)體層。其中柵極的材料為金屬鉭Ta、氮化鉭TaNJi 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，或者串聯(lián)的兩個(gè)單極性晶體管，或者雙極結(jié)型晶體管，或者串聯(lián)的雙極結(jié)型晶體管與單極性晶體管，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，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(guò)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(lái)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)明中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例一的縱向剖視圖。本實(shí)施例中，探測(cè)結(jié)構(gòu)單元包括第一釋放保護(hù)層201、第二釋放保護(hù)層202，在該第一釋放保護(hù)層201和第二釋放保護(hù)層202之間設(shè)置單極性晶體管(圖中未示出)，該單極性晶體管包括第一電極層(圖中未示出)和第一半導(dǎo)體層(圖中未不出)，第一電極層中的第一柵極213、第一源極223、第一漏極233，第一柵極213、第一源極223、第一漏極233同層設(shè)置且位于第一釋放保護(hù)層201之上、所述第一半導(dǎo)體層之下，第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于第一柵極213的第一柵極半導(dǎo)體層214、·對(duì)應(yīng)于第一源極223的第一源極半導(dǎo)體層224、對(duì)應(yīng)于第一漏極233設(shè)置的第一漏極半導(dǎo)體層 234。本實(shí)施例中，第一柵極213和第一柵極半導(dǎo)體層214之間可以設(shè)置介質(zhì)層215，該介質(zhì)層215也可以延伸到第一源極223和第一源極半導(dǎo)體層224之間,第一漏極233和第一漏極半導(dǎo)體層234之間。該介質(zhì)層215的材料可以為二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅；或者，該介質(zhì)層的材料可以為非化學(xué)計(jì)量比的二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳化硅。該介質(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，該介質(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。本實(shí)施例中，第一釋放保護(hù)層201和第二釋放保護(hù)層202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201和第二釋放保護(hù)層202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。在另外一實(shí)施例中，第一釋放保護(hù)層201和第二釋放保護(hù)層202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，第一釋放保護(hù)層201和第二釋放保護(hù)層202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。本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于第一柵極213的第一柵極半導(dǎo)體層214可以由P型非晶娃材料沉積而成，對(duì)應(yīng)于第一源極223的第一源極半導(dǎo)體層224可以由N型非晶硅材料沉積而成，對(duì)應(yīng)于第一漏極233設(shè)置的第一漏極半導(dǎo)體層234可以由N型非晶硅材料沉積而成，從而使得單極性晶體管為一個(gè)倒置的NMOS晶體管。在另外一實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于第一柵極213的第一柵極半導(dǎo)體層214可以由N型非晶硅材料沉積而成，對(duì)應(yīng)于第一源極223的第一源極半導(dǎo)體層224可以由P型非晶硅材料沉積而成，對(duì)應(yīng)于第一漏極233的第一漏極半導(dǎo)體層234可以由P型非晶硅材料沉積而成，從而使得單極性晶體管為一個(gè)倒置的PMOS晶體管。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(lái)進(jìn)行說(shuō)明，第一柵極213和第一源極223之間金屬接觸的距離產(chǎn)生源級(jí)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(lái)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源級(jí)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，從而引起源級(jí)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)中如果要提高紅外探測(cè)裝置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(lái)進(jìn)行說(shuō)明，第一柵極213和第一源極223之間金屬接觸的距離產(chǎn)生漏級(jí)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源級(jí)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，從而引起漏級(jí)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)明探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例二的剖視圖。如圖5所示，第一電極層中的第一柵極513、第一源極523、第一漏極533位于第一釋放保護(hù)層501之上、第一半導(dǎo)體層之下，第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于第一柵極513的第一柵極半導(dǎo)體層514、對(duì)應(yīng)于第一源極523的第一源極半導(dǎo)體層524、對(duì)應(yīng)于第一漏極533的第一漏極半導(dǎo)體層534，第一柵極513與對(duì)應(yīng)的第一柵極半導(dǎo)體層514之間設(shè)置介質(zhì)層515。與圖2所示實(shí)施例不同之處在于，本實(shí)施例中，在第一釋放保護(hù)層501和第二釋放保護(hù)層502之間增加功能輔助層516。該功能輔助層516的材料為硅、二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或者碳化硅；或者，功能輔助層516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；功能輔助層516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，功能輔助層516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。具體地，本實(shí)施例中，該功能輔助層516位于第二釋放保護(hù)層502之下、第二半導(dǎo)體層之上，該功能輔助層516包括支撐層、應(yīng)力平衡層或者紅外吸收層，S卩，如果僅為了增加支撐力，該功能輔助層516可以為支撐層，如果僅為了增加受力平衡，該功能輔助層516可以為應(yīng)力平衡層，如果僅為了增加對(duì)紅外的吸收，該功能輔助層516可以為紅外吸收層。如果基于這三方面或其中某兩方面的技術(shù)考慮，也可同時(shí)增加這三層，比如從下到上依次為支撐層、應(yīng)力平衡層、紅外吸收層。如果增加兩層的話，比如從下到上依次為支撐層、應(yīng)力平衡層，或者，從下到上依次為支撐層、紅外吸收層，或者從下到上依次為應(yīng)力平衡層、紅外吸收層。需要說(shuō)明的是，這三層的關(guān)系并局限于上述這幾種，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需求，在不影響紅外探測(cè)裝置電氣連接關(guān)系的前提下，可做靈活設(shè)計(jì)，比如，也可以在第一釋放保護(hù)層和第一電極層之間增加輔助功能層，或者，在第一釋放保護(hù)層和第一電極成之間增加支撐層和應(yīng)力平衡層，而在第二釋放保護(hù)層和第一電極層之間增加紅外吸收層等。圖6為本發(fā)明探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例三的剖視圖。如圖6所示，第一電極層中的第一柵極613、第一源極623、第一漏極633位于第一半導(dǎo)體層之下，第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于第一柵極613的第一柵極半導(dǎo)體層614、對(duì)應(yīng)于第一源極623的第一源極半導(dǎo)體層624、對(duì)應(yīng)于第一漏極633的第一漏極半導(dǎo)體層634。第一柵極613與對(duì)應(yīng) 的第一柵極半導(dǎo)體層614之間設(shè)置介質(zhì)層615。與上述實(shí)施例一不同之處在于，本實(shí)施例中，在第一電極層(圖中未不出)和第一釋放保護(hù)層601之間設(shè)置第二半導(dǎo)體層(圖中未示出)，以形成另一單極性晶體管，第二半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于第一柵極613的第一柵極輔助半導(dǎo)體層626、對(duì)應(yīng)于第一源極623的第一源極輔助半導(dǎo)體層636、對(duì)應(yīng)于第一漏極633的第一漏極輔助半導(dǎo)體層646。第一柵極613與對(duì)應(yīng)的第一柵極半導(dǎo)體層614、第一柵極輔助半導(dǎo)體層626之間設(shè)置介質(zhì)層615。本實(shí)施例中，第二半導(dǎo)體層中對(duì)應(yīng)于第一柵極、第一源極、第一漏極設(shè)置的第一柵極輔助半導(dǎo)體層626、第一源極輔助半導(dǎo)體層636、第一漏極輔助半導(dǎo)體層646分別與第一半導(dǎo)體層中的第一柵極半導(dǎo)體層614、對(duì)應(yīng)于第一源極623的第一源極半導(dǎo)體層624、對(duì)應(yīng)于第一漏極633的第一漏極半導(dǎo)體層634的半導(dǎo)體材料對(duì)應(yīng)，即分別選用相同的半導(dǎo)體材料，第二半導(dǎo)體層中對(duì)應(yīng)于第一柵極、第一源極、第一漏極設(shè)置的第一柵極輔助半導(dǎo)體層626、第一源極輔助半導(dǎo)體層636、第一漏極輔助半導(dǎo)體層646的材料分別為P型非晶硅材料、N型非晶硅材料、P型非晶硅材料，以形成PMOS晶體管；或者，所述第二半導(dǎo)體層中對(duì)應(yīng)于第一柵極、所述第一源極、所述第一漏極設(shè)置的半導(dǎo)體材料分別為N型非晶硅材料、P型非晶硅材料、N型非晶硅材料，以形成NMOS晶體管。圖7為圖6中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的電路示意圖。如圖7所示，以形成兩個(gè)并聯(lián)的PMOS晶體管來(lái)說(shuō)明，本實(shí)施例中，與上述圖2所示，不同之處在于，同時(shí)有兩個(gè)PMOS晶體管來(lái)進(jìn)行工作。對(duì)于每一個(gè)PMOS晶體管603來(lái)說(shuō)，第一柵極613和第一源極623之間金屬接觸的距離產(chǎn)生源級(jí)寄生電阻643，第一漏極633可接電壓VDD，第一源極623可接地。對(duì)于單個(gè)PMOS晶體管來(lái)說(shuō)，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(lái)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源級(jí)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，從而引起源級(jí)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。另外一個(gè)PMOS晶體管也有上述類似地工作過(guò)程，在此不再贅述。如果以漏極寄生電容來(lái)進(jìn)行說(shuō)明的話，單個(gè)PMOS晶體管與上述圖4的相似，在此不再贅述。圖8為本發(fā)明探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例四的剖視圖。如圖8所示，探測(cè)結(jié)構(gòu)單元包括第一釋放保護(hù)層801、第二釋放保護(hù)層802，在該第一釋放保護(hù)層801和第二釋放保護(hù)層802之間設(shè)置雙極結(jié)型晶體管(圖中未示出)，該雙極結(jié)型晶體管包括第一電極層(圖中未不出)、第二電極層(圖中未不出)和第一半導(dǎo)體層(圖中未不出)，第一電極層中的第一柵極813、第一源極823、第一漏極833,第一柵極813、第一源極823、第一漏極833同層設(shè)置且位于第一釋放保護(hù)層801之上、第一半導(dǎo)體層之下，第二電極層包括第二柵極814、第二源極824、第二漏極834，第二柵極814，第二源極824、第二漏極834同層設(shè)置且位于第一半導(dǎo)體層之上、第二釋放保護(hù)層802之下，第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于第一柵極813和第二柵極814設(shè)置的柵極半導(dǎo)體層815、對(duì)應(yīng)于第一源極823和第二源級(jí)824的源級(jí)半導(dǎo)體層825、對(duì)應(yīng)于第一漏極833和第二漏極834的漏極半導(dǎo)體層835。柵極半導(dǎo)體層815設(shè)置在第一柵極813和所述第二柵極814之間，源極半導(dǎo)體層825設(shè)置在第一源極823和第二源級(jí)824之間，漏極半導(dǎo)體層835設(shè)置在所述第一漏極833和第二漏極834之間，即第一柵極813和所述第二柵極814共享柵極半導(dǎo)體層815，第一源極823和第二源級(jí)824共享源極半導(dǎo)體層825，所述第一漏極833和第二漏極834共享漏極半導(dǎo)體層835。 在本發(fā)明的另外一實(shí)施例中，第一柵極813和所述第二柵極814也可以單獨(dú)設(shè)置各自的柵極半導(dǎo)體層，第一源極823和第二源級(jí)824也可以單獨(dú)設(shè)置各自的源極半導(dǎo)體層，所述第一漏極833和第二漏極834也可以單獨(dú)設(shè)置各自的漏極半導(dǎo)體層。此時(shí)，所述柵極半導(dǎo)體層815包括設(shè)置在所述第一柵極之上對(duì)應(yīng)所述第一柵極的第一柵極半導(dǎo)體層、設(shè)置在所述第二柵極之下對(duì)應(yīng)所述第二柵極的第二柵極半導(dǎo)體層；所述源極半導(dǎo)體層825包括設(shè)置在所述第一源極之上對(duì)應(yīng)所述第一源極的第一源極半導(dǎo)體層、設(shè)置在所述第二源極之下對(duì)應(yīng)所述第二源極的第二源極半導(dǎo)體層；所述漏極半導(dǎo)體層835包括設(shè)置在所述第一漏極之上對(duì)應(yīng)所述第一漏極的第一漏極半導(dǎo)體層、設(shè)置在所述第二漏極之下對(duì)應(yīng)所述第二漏極的第二漏極半導(dǎo)體層。在有各自半導(dǎo)體層的情況下，所述第一柵極半導(dǎo)體層與所述第二柵極半導(dǎo)體層可以相接或分離，所述第一源級(jí)半導(dǎo)體層與所述第二源級(jí)半導(dǎo)體層可以相接或分離，所述第一漏極半導(dǎo)體層和所述第二漏極半導(dǎo)體層可以相接或分離。在分離時(shí)，可以用在兩層半導(dǎo)體層之間設(shè)置一層介質(zhì)層實(shí)現(xiàn)。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(guò)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(guò)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(guò)電極相連形成晶體管的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，柵極半導(dǎo)體層815、源級(jí)半導(dǎo)體層825、漏極半導(dǎo)體層835的材料可以分別為P型非晶硅材料、N型非晶硅材料、N型非晶硅材料；或者，柵極半導(dǎo)體層815、源級(jí)半導(dǎo)體層825、漏極半導(dǎo)體層835可以分別為N型非晶硅材料、P型非晶硅材料、P型非晶硅材料。第一柵極813和對(duì)應(yīng)的柵極半導(dǎo)體層815之間設(shè)置有對(duì)應(yīng)的介質(zhì)層853，第二柵極814與對(duì)應(yīng)的柵極半導(dǎo)體層815之間設(shè)置有對(duì)應(yīng)的介質(zhì)層854。本實(shí)施例中，第二電極層之上還設(shè)置有第二半導(dǎo)體層(圖中未示出)，該第二半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二柵極814的第二柵極輔助半導(dǎo)體層、第二源極824第二源極輔助半導(dǎo)體層、第二漏極834的第二漏極輔助半導(dǎo)體層。所述第二柵極輔助半導(dǎo)體層、第二源極輔助半導(dǎo)體層、第二漏極輔助半導(dǎo)體層與所述第一半導(dǎo)體層中柵極半導(dǎo)體層、源級(jí)半導(dǎo)體層、漏極半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)，該第二半導(dǎo)體層中對(duì)應(yīng)于第二電極層第二柵極814的第二柵極輔助半導(dǎo)體層、第二源極824第二源極輔助半導(dǎo)體層、第二漏極834的第二漏極輔助半導(dǎo)體層的材料分別為P型非晶硅材料、N型非晶硅材料、P型非晶硅材料，以形成PMOS晶體管；或者，該第二半導(dǎo)體層中對(duì)應(yīng)于第二電極層第二柵極814的第二柵極輔助半導(dǎo)體層、第二源極824第二源極輔助半導(dǎo)體層、第二漏極834的第二漏極輔助半導(dǎo)體層的材料分別為N型非晶硅材料、P型非晶硅材料、N型非晶硅材料，以形成NMOS晶體管。圖9為本發(fā)明探測(cè)結(jié)構(gòu)單元實(shí)施例五的剖視圖。如圖9所示，探測(cè)結(jié)構(gòu)單元包括第一釋放保護(hù)層901、第二釋放保護(hù)層902，在該第一釋放保護(hù)層901和第二釋放保護(hù)層902之間設(shè)置雙極結(jié)型晶體管(圖中未示出)，該雙極結(jié)型晶體管包括第一電極層(圖中未不出)、第二電極層(圖中未不出)和第一半導(dǎo)體層(圖中未不出)，第一電極層中的第一柵極913、第一源極923、第一漏極933,第一柵極913、第一源極923、第一漏極833同層設(shè)置且位于第一釋放保護(hù)層901之上、第一半導(dǎo)體層之下，第二電極層包括第二柵極914、第二源極924、第二漏極934，第二柵極914、第二源極924、第二漏極934同層設(shè)置且位于第一半導(dǎo)體層之上、第二釋放保護(hù)層902之下，第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于第一柵極913和第二柵極914設(shè)置的柵極半導(dǎo)體層915、對(duì)應(yīng)于第一源極923和第二源級(jí)924的源級(jí)半導(dǎo)體層925、對(duì)應(yīng)于第一漏極933和第二漏極934設(shè)置的漏極半導(dǎo)體層935。第一柵極913和對(duì)應(yīng)的柵極半導(dǎo)體層915之間設(shè)置有對(duì)應(yīng)的介質(zhì)層953，第二柵極914與對(duì)應(yīng)的柵極半導(dǎo)體層915之間
設(shè)置有對(duì)應(yīng)的介質(zhì)層954。與上述圖8所示實(shí)施例不同之處在于，本實(shí)施例中，第一柵極913通過(guò)沉積金屬的溝槽955與對(duì)應(yīng)的第二柵極914電連接。第一源極923通過(guò)導(dǎo)電通孔956與對(duì)應(yīng)的第二柵極914電連接。第一漏極933通過(guò)導(dǎo)電通孔956與對(duì)應(yīng)的第二漏極934電連接。第一柵極913也可以通過(guò)導(dǎo)電通孔956與對(duì)應(yīng)的第二柵極914電連接。第一源極923也可以通過(guò)沉積金屬的溝槽955與對(duì)應(yīng)的第二柵極914電連接。第一漏極933也可以通過(guò)沉積金屬的溝槽955與對(duì)應(yīng)的第二漏極934電連接。圖10為圖8中探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的電路示意圖。如圖10所示，雙極結(jié)型晶體管803具有上述第一層電極和第二層電極形成的基級(jí)B、集散級(jí)C、發(fā)射極E，當(dāng)有紅外光照射時(shí)，雙極結(jié)型晶體管803吸收紅外導(dǎo)致溫度上升，從而導(dǎo)致基級(jí)B的閾值電壓Vt下降，因此，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)基級(jí)B實(shí)際加載的驅(qū)動(dòng)電壓在一定區(qū)域時(shí)，即能帶來(lái)較大的發(fā)射極E電流Ie變化。圖11為本發(fā)明紅外探測(cè)裝置的制造方法實(shí)施例流程示意圖。如圖11所示，紅外探測(cè)裝置的制造方法，包括
步驟1101、在微橋結(jié)構(gòu)單元上設(shè)置探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第一釋放保護(hù)層；
步驟1102、在所述第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層中的柵極、源極、漏極位于同一層，所述半導(dǎo)體層位于所述電極層之上，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；
步驟1102中，形成電極層中各個(gè)電極時(shí)，可以通過(guò)沉積電極材料，并經(jīng)過(guò)圖形化處理得到對(duì)應(yīng)的柵極、源級(jí)和漏極。步驟1102中，形成半導(dǎo)體層時(shí)，可以通過(guò)沉積半導(dǎo)體材料層、SiH4氣體分解形成非晶硅，通過(guò)B2H6等摻雜氣體的CVD技術(shù)的in-situ摻雜，或者，通過(guò)SiH4氣體分解形成非晶硅，通過(guò)PH3等摻雜氣體的CVD技術(shù)的in-situ摻雜以及圖形化處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。在形成上下結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層如第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，或者半導(dǎo)體層中上下層半導(dǎo)體層如第一柵極半導(dǎo)體層、第一源級(jí)半導(dǎo)體層、第一漏極半導(dǎo)體層時(shí)，還需要消除之前形成的半導(dǎo)體層上可能存在的氧化物。在上述實(shí)施例中的制造方法，步驟1102還可以包括去除所述電極層表面的氧化物。如果在柵極與柵極半導(dǎo)體層之間設(shè)置介質(zhì)層的話，步驟1102中還需要去除源級(jí)和漏極表面的介質(zhì)層。步驟1103、在所述半導(dǎo)體層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的第二釋放保護(hù)層。在本實(shí)施例中，步驟1102可以包括
在第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中單極性晶體管的第一電極層，所述第一電極層包括第一柵極、第一源極、第一漏極； 在所述第一電極層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的第一半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于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。在本另一實(shí)施例中，步驟1102可以包括
在所述第一釋放保護(hù)層之上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第二半導(dǎo)體層，以形成另一單極性晶體管，所述第二半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述第一柵極的第一柵極輔助半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)所述第一源極的第一源極輔助半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)所述第一漏極的第一漏極輔助半導(dǎo)體層；
在第二半導(dǎo)體層之上設(shè)置第一電極層和第一半導(dǎo)體層，所述第一電極層中的第一柵極、第一源極、第一漏極位于所述第二半導(dǎo)體層之上、所述第一半導(dǎo)體層之下，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于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。在本另一實(shí)施例中，步驟1102可以包括
在第一釋放保護(hù)層上沉積電極材料形成雙極結(jié)型晶體管的第一電極層，所述第一電極層包括第一柵極、第一源極、第一漏極；
在所述第二釋放保護(hù)層下形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中雙極結(jié)型晶體管的第二電極層，所述第二電極層包括第二柵極、第二源極、第二漏極；
在所述第一電極層和第二電極層之間形成第一半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層包括分別對(duì)應(yīng)于所述第一柵極和所述第二柵極的柵極半導(dǎo)體層、所述第一源極和第二源級(jí)的源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極和第二漏極的漏極半導(dǎo)體層。在步驟1102中在所述第二釋放保護(hù)層下形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中雙極結(jié)型晶體管的第二電極層之后，可以包括在所述第二電極層之上形成第二半導(dǎo)體層，所述第二半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二柵極的第二柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二源極的第二源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二漏極的第二漏極半導(dǎo)體層。其中，在上述實(shí)施例中，在所述電極層上沉積形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的半導(dǎo)體層之后還可以包括形成導(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。在上述實(shí)施例中，在步驟1101之前可以包括形成分別電連接于所述電極層中的柵極、源極、漏極的支撐柱，以形成微橋結(jié)構(gòu)單元。在上述實(shí)施例中，在步驟1103之后還可以包括在所述第二釋放保護(hù)層上的形成輸出引腳和連接導(dǎo)線，通過(guò)柵極、源極、漏極對(duì)應(yīng)的輸出引腳以及連接導(dǎo)線，使所述電極層中的柵極、源極、漏極分別與對(duì)應(yīng)的所述支撐柱電連。在上述實(shí)施例中的制造方法，還可以包括在所述第一釋放保護(hù)層下方設(shè)置金屬反射層。該步驟可以在形成微橋結(jié)構(gòu)單元之后執(zhí)行，或者，在形成第一釋放保護(hù)層之前，或者在形成第二釋放保護(hù)層之后執(zhí)行。在上述實(shí)施例中的制造方法，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。該步驟可以在形成微橋結(jié)構(gòu)單元之后執(zhí)行，或者，在形成第一釋放保護(hù)層之前，或者在形成第二釋放保護(hù)層之后執(zhí)行。上述說(shuō)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(guò)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
1.一種紅外探測(cè)裝置，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，所述電極層中的柵極、源極、漏極位于同一層，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所述的紅外探測(cè)裝置，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，所述第一電極層中的第一柵極、第一源極、第一漏極位于所述第一釋放保護(hù)層之上、所述第一半導(dǎo)體層之下，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第一柵極和所述第一柵極半導(dǎo)體層之間設(shè)置有介質(zhì)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外探測(cè)裝置，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P型非晶硅材料、N型非晶硅材料、N型非晶硅材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外探測(cè)裝置，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求I任意所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第一電極層和所述第一釋放保護(hù)層之間設(shè)置第二半導(dǎo)體層，以形成一單極性晶體管，所述第二半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述第一柵極的第一柵極輔助半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)所述第一源極的第一源極輔助半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)所述第一漏極的第一漏極輔助半導(dǎo)體層，第二半導(dǎo)體層之上設(shè)置有第一電極層和第一半導(dǎo)體層，所述第一電極層中的第一柵極、第一源極、第一漏極位于所述第二半導(dǎo)體層之上、所述第一半導(dǎo)體層之下，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第一柵極和所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層之間設(shè)置有介質(zhì)層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層、所述第一源極輔助半導(dǎo)體層、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層的材料與所述第一半導(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)體層的材料對(duì)應(yīng)，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層、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、N型非晶硅材料、N型非晶硅材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第二半導(dǎo)體層中所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層、所述第一源極輔助半導(dǎo)體層、所述第一漏極輔助半導(dǎo)體層的材料與所述第一半導(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)體層的材料對(duì)應(yīng)，所述第二半導(dǎo)體層中的所述第一柵極輔助半導(dǎo)體層、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、P型非晶硅材料、P型非晶娃材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，在第一釋放保護(hù)層和第二釋放保護(hù)層之間的設(shè)置一個(gè)雙極結(jié)型晶體管，所述雙極結(jié)型晶體管包括第一電極層、第二電極層和第一半導(dǎo)體層，所述第一電極層中的第一柵極、第一源極、第一漏極位于所述第一釋放保護(hù)層之上、所述第一半導(dǎo)體層之下，所述第二電極層中的第二柵極、第二源極、第二漏極位于所述第一半導(dǎo)體層之上、第二釋放保護(hù)層之下，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述第一柵極和所述第二柵極的柵極半導(dǎo)體層、所述第一源極和第二源極的源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極和第二漏極的漏極半導(dǎo)體層，柵極半導(dǎo)體層設(shè)置在第一柵極和所述第二柵極之間，源極半導(dǎo)體層設(shè)置在第一源極和第二源級(jí)之間，漏極半導(dǎo)體層設(shè)置在所述第一漏極和第二漏極之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第一柵極和所述柵極半導(dǎo)體層之間、所述第二柵極和所述柵極半導(dǎo)體層之間均設(shè)置有介質(zhì)層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述柵極半導(dǎo)體層包括設(shè)置在所述第一柵極之上對(duì)應(yīng)所述第一柵極的第一柵極半導(dǎo)體層、設(shè)置在所述第二柵極之下對(duì)應(yīng)所述第二柵極的第二柵極半導(dǎo)體層；所述源極半導(dǎo)體層包括設(shè)置在所述第一源極之上對(duì)應(yīng)所述第一源極的第一源極半導(dǎo)體層、設(shè)置在所述第二源極之下對(duì)應(yīng)所述第二源極的第二源極半導(dǎo)體層；所述漏極半導(dǎo)體層包括設(shè)置在所述第一漏極之上對(duì)應(yīng)所述第一漏極的第一漏極半導(dǎo)體層、設(shè)置在所述第二漏極之下對(duì)應(yīng)所述第二漏極的第二漏極半導(dǎo)體層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第一柵極半導(dǎo)體層與所述第二柵極半導(dǎo)體層相接或分離，所述第一源級(jí)半導(dǎo)體層與所述第二源級(jí)半導(dǎo)體層相接或分離，所述第一漏極半導(dǎo)體層和所述第二漏極半導(dǎo)體層相接或分離。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極和所述第二柵極的柵極半導(dǎo)體層、所述第一源極和第二源級(jí)的源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極和第二漏極的漏極半導(dǎo)體層的材料分別為P型非晶硅材料、N型非晶硅材料、N型非晶娃材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層中所述第一柵極和所述第二柵極的柵極半導(dǎo)體層、所述第一源極和第二源級(jí)的源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極和第二漏極的漏極半導(dǎo)體層的材料分別為N型非晶硅材料、P型非晶硅材料、P型非晶娃材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第一柵極、第一源極、第一漏極通過(guò)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。
17.根據(jù)權(quán)利要求10-16任意所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第二電極層之上、所述第二釋放保護(hù)層之下還設(shè)置有第二半導(dǎo)體層，以形成另一單極性晶體管，所述第二半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二柵極的第二柵極輔助半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二源極的第二源極輔助半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二漏極的第二漏極輔助半導(dǎo)體層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第二柵極和所述第二柵極輔助半導(dǎo)體層之間設(shè)置有介質(zhì)層。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第二柵極輔助半導(dǎo)體層、第二源極輔助半導(dǎo)體層、第二漏極輔助半導(dǎo)體層與所述第一半導(dǎo)體層中柵極半導(dǎo)體層、源級(jí)半導(dǎo)體層、漏極半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)，所述第二半導(dǎo)體層中所述第二柵極輔助半導(dǎo)體層、第二源極輔助半導(dǎo)體層、第二漏極輔助半導(dǎo)體層的材料分別為P型非晶硅材料、N型非晶硅材料、N型非晶硅材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述第二柵極輔助半導(dǎo)體層、第二源極輔助半導(dǎo)體層、第二漏極輔助半導(dǎo)體層與所述第一半導(dǎo)體層中柵極半導(dǎo)體層、源級(jí)半導(dǎo)體層、漏極半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)，所述第二半導(dǎo)體層中所述第二柵極輔助半導(dǎo)體層、第二源極輔助半導(dǎo)體層、第二漏極輔助半導(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。
21.根據(jù)權(quán)利要求3或7或11或18所述的紅外探測(cè)裝置，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。
22.根據(jù)權(quán)利要求3或7或11或18所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，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。
23.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外探測(cè)裝置，其特征在于，所述微橋結(jié)構(gòu)單元包括分別電連接于所述電極層中的柵極、源極、漏極的支撐柱。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的紅外探測(cè)裝置，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(guò)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。
25.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外探測(cè)裝置，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。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外探測(cè)裝置，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。
27.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外探測(cè)裝置，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。
28.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外探測(cè)裝置，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硅。
29.根據(jù)權(quán)利要求I所述的紅外探測(cè)裝置，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。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的紅外探測(cè)裝置，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。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的紅外探測(cè)裝置，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。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的紅外探測(cè)裝置，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。
33.一種紅外探測(cè)裝置的制造方法，其特征在于，包括 在微橋結(jié)構(gòu)單元上設(shè)置探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第一釋放保護(hù)層； 在所述第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的電極層和半導(dǎo)體層，所述電極層中的柵極、源極、漏極位于同一層，所述半導(dǎo)體層位于所述電極層之上，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； 在所述半導(dǎo)體層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元的第二釋放保護(hù)層。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制造方法，其特征在于，在所述第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的電極層和半導(dǎo)體層包括 在第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中單極性晶體管的第一電極層，所述第一電極層包括第一柵極、第一源極、第一漏極； 在所述第一電極層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的第一半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于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。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制造方法，其特征在于，在所述第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的電極層和半導(dǎo)體層包括 在所述第一釋放保護(hù)層之上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第二半導(dǎo)體層，以形成另一單極性晶體管，所述第二半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述第一柵極的第一柵極輔助半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)所述第一源極的第一源極輔助半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)所述第一漏極的第一漏極輔助半導(dǎo)體層； 在第二半導(dǎo)體層之上設(shè)置第一電極層和第一半導(dǎo)體層，所述第一電極層中的第一柵極、第一源極、第一漏極位于所述第二半導(dǎo)體層之上、所述第一半導(dǎo)體層之下，所述第一半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于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。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制造方法，其特征在于，在所述第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的電極層和半導(dǎo)體層包括包括 在第一釋放保護(hù)層上沉積電極材料形成雙極結(jié)型晶體管的第一電極層，所述第一電極層包括第一柵極、第一源極、第一漏極； 在所述第二釋放保護(hù)層下形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中雙極結(jié)型晶體管的第二電極層，所述第二電極層包括第二柵極、第二源極、第二漏極； 在所述第一電極層和第二電極層之間形成第一半導(dǎo)體層，所述第一半導(dǎo)體層包括分別對(duì)應(yīng)于所述第一柵極和所述第二柵極的柵極半導(dǎo)體層、所述第一源極和第二源級(jí)的源極半導(dǎo)體層、所述第一漏極和第二漏極的漏極半導(dǎo)體層。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的制造方法，其特征在于，在所述電極層上沉積形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的半導(dǎo)體層之后包括形成導(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。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的制造方法，其特征在于，在所述電極層上沉積形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的半導(dǎo)體層之后包括 在所述第二電極層之上形成第二半導(dǎo)體層，所述第二半導(dǎo)體層包括對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二柵極的第二柵極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二源極的第二源極半導(dǎo)體層、對(duì)應(yīng)于所述第二電極層中第二漏極的第二漏極半導(dǎo)體層。
39.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制造方法，其特征在于，在微橋結(jié)構(gòu)單元上沉積形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中的第一釋放保護(hù)層之前形成分別電連接于所述電極層中的柵極、源極、漏極的支撐柱，以形成微橋結(jié)構(gòu)單元。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的制造方法，其特征在于，在所述第二釋放保護(hù)層上的形成輸出引腳和連接導(dǎo)線，通過(guò)柵極、源極、漏極對(duì)應(yīng)的輸出引腳以及連接導(dǎo)線，使所述電極層中的柵極、源極、漏極分別與對(duì)應(yīng)的所述支撐柱電連。
41.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制造方法，其特征在于，還包括在所述第一釋放保護(hù)層下方設(shè)置金屬反射層。
42.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制造方法，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。
43.根據(jù)權(quán)利要求33至42任意所述的方法，在所述第一釋放保護(hù)層上形成探測(cè)結(jié)構(gòu)單元中晶體管的電極層和半導(dǎo)體層還包括去除所述電極層表面的氧化物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外探測(cè)裝置及其制造方法，屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域。該紅外探測(cè)裝置包括微橋結(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，所述電極層中的柵極、源極、漏極位于同一層，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。
文檔編號(hào)G01J5/20GK102874740SQ20121037978
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8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