一種抗高溫氧化的讀出電路引出電極及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱釋電混合式非制冷焦平面探測器的讀出電路引出電極及其制備方法，具體是指提供一種可以具有抗高溫氧化特性的引出電極，阻止讀出電路的Al引出電極在高溫工藝中的熱擴散和氧化。
【背景技術(shù)】
[0002]熱釋電混合式非制冷焦平面探測器是分別在芯片、讀出電路上制備銦柱，然后通過倒裝互連的方式集成。因此，讀出電路從硅工廠加工完成后，還需要制備用于倒裝互連的銦柱。混合式非制冷焦平面探測器為減小熱導常采用一個低熱導的有機材料做凸臺代替部分銦柱，從引出電極爬坡至凸臺頂部制備銦柱。有機凸臺的制備需在400°C的高溫下固化，形成穩(wěn)定的凸臺結(jié)構(gòu)，保證探測器的可靠性。
[0003]常規(guī)讀出電路的引出電極為Al層，是大規(guī)模硅電路加工廠的常規(guī)工藝。Al電極在凸臺的高溫制備過程中易熱氧化形成氧化鋁，氧化鋁導電性差，導致引出電極電連接失效，產(chǎn)生盲元。為實現(xiàn)讀出電路引出電極的有效連接，讀出電路制備抗氧化的引出電極具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決熱釋電混合式非制冷焦平面探測器的讀出電路引出電極的有效連接問題，本發(fā)明提供一種新的抗高溫氧化的讀出電路引出電極，解決了讀出電路引出電極在400°C的高溫下，不被熱氧化，使得讀出電路引出電極具有良好的導通性，保證了讀出電路與芯片的有效電連接。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種抗高溫氧化的讀出電路引出電極的制備方法，包括如下步驟:
步驟a，讀出電路清洗:讀出電路從硅工廠流片完成后，引出電極為Al金屬層，以讀出電路為襯底，依次利用甲苯、丙酮和乙醇各超聲清洗三遍，清洗至讀出電路表面無多余物，然后用氮氣槍吹干殘留的液體；
步驟b，光刻、腐蝕電極孔:在步驟a所得讀出電路上，以2500?3500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，涂30秒的光刻膠AZ6130，涂膠厚度2?3 μ m，然后在80°C下烘烤2?3分鐘；利用光刻機曝光，采用AZ300MIF的顯影液進行顯影，控制顯影時間使得電極孔的光刻膠顯影干凈的同時，Al金屬層被腐蝕掉500-800A ;
步驟c，復合電極濺射:利用多靶磁控濺射鍍膜機，在已完成步驟b的讀出電路上依次濺射500-600A的Ti金屬層或Cr金屬層，2000-210A的Pa金屬層或Pt金屬層、500-600A的Au金屬層或Ti金屬層；
步驟d，剝離清洗:將經(jīng)步驟c濺射的讀出電路放入丙酮里充分浸泡2.5小時以上，利用頻率為40KHz、超聲功率60W?80W的低功率超聲清洗機超聲清洗至覆蓋在讀出電路上的光刻膠全部剝離清洗干凈，剝離形成如圖5所示的在讀出電路I上的引出電極為四層結(jié)構(gòu)復合引出電極。
[0006]進一步，優(yōu)選的是所述的抗高溫氧化的讀出電路引出電極的制備方法，包括如下步驟:
步驟a，讀出電路清洗:讀出電路從硅工廠流片完成后，引出電極為Al金屬層，以讀出電路為襯底，依次利用甲苯、丙酮和乙醇各超聲清洗三遍，清洗至讀出電路表面無多余物，然后用氮氣槍吹干殘留的液體；
步驟b，光刻、腐蝕電極孔:在步驟a所得讀出電路上，以2800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，涂30秒的光刻膠AZ6130，涂膠厚度2.5 μ m，然后在80°C下前烘2.5分鐘；利用光刻機曝光，采用AZ300MIF的顯影液進行顯影，控制顯影時間使得電極孔的光刻膠顯影干凈的同時，Al金屬層被腐蝕掉500-800A ;
步驟c，復合電極濺射:利用多靶磁控濺射鍍膜機，在已完成步驟b的讀出電路上依次濺射550A的Cr金屬層，2070A的Pt金屬層、580A的Au金屬層；
步驟d，剝離清洗:將經(jīng)步驟c濺射的讀出電路放入丙酮里充分浸泡2.5小時以上，利用頻率為40KHz、超聲功率70W的低功率超聲清洗機超聲清洗至覆蓋在讀出電路上的光刻膠全部剝離清洗干凈，剝離形成四層結(jié)構(gòu)復合讀出電路引出電極。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:
本發(fā)明在讀出電路的Al引出電極上，制備抗高溫氧化的四層結(jié)構(gòu)復合引出電極，相比較現(xiàn)有的單層Al引出電極經(jīng)歷400°C的高溫工藝前后，方塊電阻值從20Ω/ □?30Ω/ □變?yōu)镮kQ/ □?2kQ/ □，從而導致電連接失效，具有重要的意義。
[0008]本發(fā)明不僅實現(xiàn)了與Al電極的歐姆接觸，同時在后續(xù)凸臺制備過程中，四層復合引出電極具有抗高溫氧化特性，在經(jīng)歷400°C的高溫工藝前后，方塊電阻值均為20 Ω / □?30Ω / 口。
[0009]該四層結(jié)構(gòu)復合引出電極制備技術(shù)具有較強的工藝兼容性，保證了探測器的信號有效讀出，使探測器組件的成品率從50%有效提高到90%以上。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的讀出電路引出電極的工藝流程圖；
圖2為從硅工廠流片完成后的讀出電路引出電極的示意圖；
圖3為在讀出電路上涂好光刻膠的示意圖；
圖4為經(jīng)光刻和腐蝕電極孔的讀出電路引出電極的示意圖；
圖5為經(jīng)復合電極濺射后的讀出電路引出電極的示意圖；
圖6為本發(fā)明的讀出電路引出電極的示意圖；
I為讀出電路，2為Al金屬層，3為Ti金屬層或Cr金屬層，4為Pa金屬層或Pt金屬層，5為Au金屬層或Ti金屬層，6為光刻膠層。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0012]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購買獲得的常規(guī)廣品。
[0013]實施例1
如圖1所示，一種抗高溫氧化的讀出電路引出電極的制備方法，包括如下步驟:
步驟a，讀出電路清洗:如圖2所示，讀出電路I從硅工廠流片完成后，引出電極為Al金屬層2。以讀出電路I為襯底，首先進行清洗:依次利用甲苯、丙酮、乙醇各清洗三遍，用氮氣槍吹干殘留的溶液。
[0014]步驟b，光亥I」、腐蝕電極孔:在讀出電路I上，以3500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，涂30秒的光刻膠AZ6130，涂膠厚度2 μ m，涂膠時間30秒，然后在80°C下前烘2分鐘，形成光刻膠層6，如圖3所示。利用光刻機曝光，采用AZ300MIF的顯影液進行顯影，控制顯影時間，使得電極孔的光刻膠顯影干凈的同時，Al金屬層2被腐蝕掉500-800A，露出新鮮的Al金屬層，如圖4所示。
[0015]步驟C，復合電極濺射:利用多靶磁控濺射鍍膜機，在已完成步驟b的讀出電路上依次濺射500A的Ti金屬層3，2000A的Pa金屬層4、500A的Au金屬層5，如圖5所示。
[0016]步驟d，剝離清洗:將經(jīng)步驟c濺射的讀出電路放入丙酮里充分浸泡2.5小時，利用頻率為40KHz、超聲功率60W的低功率超聲清洗機超聲清洗至覆蓋在讀出電路上的光刻膠全部剝離清洗干凈，剝離形成如圖6所示的在讀出電路I上的引出電極