具有减少的串扰的电磁辐射检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测电磁辐射的检测装置(1)，包括衬底(2)、热检测器(10)的矩阵，每个热检测器(10)包括悬置的吸收膜(11)和反射层(14)。该检测装置(1)包括至少一个不透明竖直壁(31)，所述至少一个不透明竖直壁设置在衬底(2)上并且在相邻的两个热检测器(10)之间纵向延伸，并且由对于待检测的电磁辐射不透明的材料制成。

Electromagnetic radiation detection device with reduced crosstalk

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有减少的串扰的电磁辐射检测装置
本专利技术的领域是用于检测电磁辐射、特别是红外辐射的装置的领域，该装置包括热检测器矩阵，该热检测器矩阵具有悬浮在衬底上方的吸收膜。本专利技术特别适用于红外成像和热成像领域。
技术介绍
用于检测电磁辐射、例如红外辐射的装置通常包括热检测器矩阵，该热检测器矩阵形成多个敏感像素，所述多个敏感像素中的每个包括能够吸收待检测的电磁辐射的部分。为了确保热检测器的热绝缘，吸收部分通常呈通过锚固柱悬置在衬底上方的膜的形式，并通过保持臂和绝热臂与衬底热绝缘。这些锚固柱和保持臂还通过将吸收膜与通常设置在衬底中的读取电路电连接来提供电子功能。图1示出了这种检测装置1的热检测器10的示例。敏感像素的每个吸收膜11以与衬底2的非零距离悬置在所述衬底上方。为了改善待检测的电磁辐射的吸收，可以在面对吸收膜11的衬底2上放置反射层14。然后选择吸收膜11和反射层14之间的间隔以形成具有包括在待检测电磁辐射的波长范围内的参考波长的谐振的四分之一波长的腔。但是，需要布置减少了串扰的这种检测装置。
技术实现思路
本专利技术旨在至少部分地弥补现有技术的缺点，并且更具体地提出一种具有减小的串扰的电磁(例如，红外)辐射检测装置。为此，本专利技术的目的是一种电磁辐射的检测装置，包括：-衬底，其包括读取电路；-热检测器的矩阵，其用于吸收待检测的电磁辐射，布置在所述衬底上，每个热检测器包括：o吸收膜，其通过设置在所述衬底上并与衬底接触的锚固柱并且通过保持臂而悬置在衬底上方，所述锚固柱和保持臂确保吸收膜与读取电路的电连接，以及o反射层，其设置在面对所述吸收膜的衬底上。根据本专利技术，检测装置包括至少一个不透明竖直壁，所述至少一个不透明竖直壁设置在衬底上并与该衬底接触，并且在相邻的两个热检测器之间纵向延伸，并且由对于待检测的电磁辐射不透明的材料制成。另外，不透明竖直壁沿穿过相邻的两个锚固柱的轴线纵向延伸。换言之，不透明竖直壁与穿过相邻的两个柱的轴线同轴地延伸。此外，每个锚固柱是这样的结构，其沿着与平行于衬底的平面正交的轴线的高度大于其在平行于衬底的平面中的尺寸。“设置在衬底上”是指沿着与平行于衬底的平面正交的轴线布置在衬底上。此外，不透明竖直壁与至少一个锚固柱一体地实现。每个不透明竖直壁有利地由与锚固柱相同的一种或更多种材料制成。该检测装置的一些优选的但非限制性的方面如下。每个热检测器在与衬底平行的平面中可以被不透明竖直壁包围。每个热检测器可以被连续或不连续地包围。每个热检测器可以包括四个锚固柱。在平行于衬底的平面中，每个锚固柱位于吸收膜的一侧被至少两个不透明竖直壁所围绕，所述至少两个不透明竖直壁沿其纵向轴线彼此分开。两个不透明竖直壁优选地以同轴的方式延伸。不透明竖直壁可以与保持臂和吸收膜分开。这因此使得能够排出用于实现热检测器的牺牲层。另外，不透明竖直壁的存在不会破坏吸收膜的热绝缘。该检测装置可以包括多个不透明竖直壁。至少两个不透明竖直壁可以在相邻的两个热检测器的吸收膜之间纵向延伸，所述不透明竖直壁沿其纵轴彼此分开。所述不透明竖直壁可以沿着其纵向轴线彼此间隔开小于或等于λ0/10的距离，其中λ0为待检测的电磁辐射的波长范围的中央波长。所述距离可以小于或等于1.4μm。同一热检测器被彼此分开且彼此间隔开非零距离的多个不透明竖直壁包围。不透明材料可以具有小于或等于5％、优选小于或等于1％的待检测的电磁辐射的透射率。待检测的电磁辐射的波长范围可以为8μm至14μm。一个或更多个不透明竖直壁可以以热检测器的侧的长度的至少50％与该热检测器的同一侧连续地邻接。本专利技术还涉及一种用于制造根据前述特征中的任一项所述的检测装置的方法。该方法包括以下步骤：-提供衬底；-在衬底上沉积牺牲层；-穿过牺牲层实现至少一个不透明竖直壁和锚固柱；-在牺牲层上实现保持臂和吸收膜；-去除牺牲层。有利地，锚固柱和不透明竖直壁同时并且使用相同的一种或更多种材料制成。有利地，不透明竖直壁沿与平行于衬底的平面正交的轴线的高度基本上等于锚固柱的高度。附图说明通过阅读以下通过以非限制性示例的形式给出并且参考附图做出的本专利技术的优选实施例的详细描述，本专利技术的其他方面、目的、优点和特征将变得更加显而易见，在这些附图中：已被描述的图1是根据现有技术的示例的检测装置的热检测器的示意性立体图；图2A和2B是根据一个实施例的检测装置的俯视示意图，其示出了敏感像素的悬置的吸收膜(图2A)和由不透明竖直壁隔开的反射层(图2B)；图3A和3B是图2A和2B所示的检测装置沿剖面A-A(图3A)和沿剖面B-B(图3B)的示意图；图4A至4I是根据实施变型的检测装置的制造方法的不同阶段的示意性剖视图；图5A至5C是根据实施变型的不同检测装置的俯视示意图，图5D是图5C所示的变型沿剖面E-E的示意图；图6A是根据实施变型的检测装置的俯视示意图，并且图6B、6C、6D是图6A所示的变型沿不同剖面的示意性剖视图。具体实施方式在附图和以下描述中，相同的附图标记表示相同或相似的元素。另外，为了附图的清晰性，不同的元素没有按比例显示。此外，不同的实施例和变型不是互相排斥的，并且可以彼此组合。除非另外指出，否则术语“基本上”、“大约”、“约”是指接近10％。此外，除非另外指出，否则表述“包括”应理解为“包括至少一个”。图2A-2B和3A-3B示出了根据一个实施例的电磁辐射的检测装置1。图2A和图2B是示出热检测器10的悬置的吸收膜11(图2A)和由不透明竖直壁31成对隔开的反射层14(图2B)的俯视图。图3A和3B是检测装置1沿剖面A-A(图3A)和沿剖面B-B(图3B)的截面图。在此，并在本说明书的其余部分中，定义了直接的三维直角坐标(X，Y，Z)，其中平面(X，Y)是基本上平行于检测装置1的衬底2的平面，Z轴沿基本上与衬底2的平面正交的方向定向。术语“垂直”和“垂直地”在延伸时与基本上平行于Z轴的定向有关，术语“水平”和“水平地”与基本上平行于平面(X，Y)的定向有关。此外，术语“下部”和“上部”在延伸时与当沿+Z方向远离衬底2时增加的位置有关。在该示例中，电磁辐射的检测装置1适于检测红外辐射。该检测装置包括形成敏感像素的热检测器10的矩阵，这里以2×2矩阵布置。仅通过说明的方式给出了该示例，可以实现更复杂的矩阵，例如高达1024×768的敏感像素10。该检测装置包括例如由硅基制成的衬底2，该衬底包括由CMOS技术实现的读取电路，使得可以施加热检测器10的操作所必需的电极化，并响应于目标电磁辐射的检测来读取来自热检测器的信号。读取电路可以包括下部分(未示出)，该下部分由适于实现读取电路的各种电子功能的MOS类型的电子器件(例如，晶体管、二极管、电容器)形成。该读取电路还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁辐射的检测装置(1)，包括：/n-衬底(2)，其包括读取电路；/n-热检测器(10)的矩阵，其用于吸收待检测的电磁辐射，设置在所述衬底(2)上，每个热检测器(10)包括：/no吸收膜(11)，其通过设置在所述衬底(2)上并与衬底接触的锚固柱(12)并且通过保持臂(13)而悬置在衬底(2)上方，所述锚固柱(12)和保持臂(13)确保吸收膜(11)与读取电路的电连接，以及/no反射层(14)，其设置在面对所述吸收膜(11)的衬底(2)上；/n其特征在于，所述检测装置包括：/n-至少一个不透明竖直壁(31)，其设置在所述衬底(2)上并与衬底接触，并且在相邻的两个热检测器(10)之间纵向延伸，并且由对于所述待检测电磁辐射不透明的材料制成，/no所述不透明竖直壁(31)沿穿过相邻的两个锚固柱(12)的轴线纵向延伸，/no所述不透明竖直壁(31)与至少一个锚固柱(12)一体地实现。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171121 FR 17609611.一种电磁辐射的检测装置(1)，包括：
-衬底(2)，其包括读取电路；
-热检测器(10)的矩阵，其用于吸收待检测的电磁辐射，设置在所述衬底(2)上，每个热检测器(10)包括：
o吸收膜(11)，其通过设置在所述衬底(2)上并与衬底接触的锚固柱(12)并且通过保持臂(13)而悬置在衬底(2)上方，所述锚固柱(12)和保持臂(13)确保吸收膜(11)与读取电路的电连接，以及
o反射层(14)，其设置在面对所述吸收膜(11)的衬底(2)上；
其特征在于，所述检测装置包括：
-至少一个不透明竖直壁(31)，其设置在所述衬底(2)上并与衬底接触，并且在相邻的两个热检测器(10)之间纵向延伸，并且由对于所述待检测电磁辐射不透明的材料制成，
o所述不透明竖直壁(31)沿穿过相邻的两个锚固柱(12)的轴线纵向延伸，
o所述不透明竖直壁(31)与至少一个锚固柱(12)一体地实现。


2.根据权利要求1所述的检测装置(1)，其中，每个热检测器(10)在与所述衬底平行的平面中被不透明竖直壁(31)包围。


3.根据权利要求1或2所述的检测装置(1)，其中，每个不透明竖直壁(31)由与所述锚固柱(12)相同的一种或更多种材料制成。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测装置(1)，其中，所述不透明竖直壁(31)与保持臂(13)和吸收膜(11)分开。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的检测装置(1)，其中，每个热检测器(10)包括四个锚固柱(12)，在平行于所述衬底(2)的平面中，所述吸收膜(11)的每一侧被至少两个不透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·贝克尔，
申请(专利权)人：原子能和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：法国;FR