本发明专利技术涉及一种用于制造检测装置的方法，该检测装置包括由矿物牺牲层(14、15)覆盖的至少一个热检测器(20)、由含碳牺牲层(17)覆盖的至少一个吸气剂部分(13)、以及包围热检测器和吸气剂部分的薄封装层(31)。制造方法包括产生延伸通过矿物牺牲层(14、15)并且通向衬底(10)的通孔(16)的步骤，以及沉积含碳牺牲层(17)以便覆盖位于通孔(16)中的吸气剂部分(13)并完全填充通孔(16)的步骤。全填充通孔(16)的步骤。全填充通孔(16)的步骤。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造包括吸气剂材料的用于检测电磁辐射的装置的方法
[0001]本专利技术的领域是用于检测电磁辐射、尤其是红外辐射或太赫兹辐射的装置的领域，该装置包括封装在密封腔中的至少一个热检测器，吸气剂材料也位于密封腔中。本专利技术尤其适用于红外成像和热成像领域。
技术介绍
[0002]用于检测电磁辐射(例如红外辐射或太赫兹辐射)的装置可以包括热检测器的矩阵，热检测器中的每个包括能够吸收待检测电磁辐射的吸收部分。
[0003]为了确保热检测器的隔热性，吸收部分通常采用膜的形式，膜通过锚定柱悬置在衬底之上，并通过支撑臂与衬底隔热。这些锚定柱和支撑臂还具有电气功能，将悬浮膜与通常位于衬底中的读取电路进行电气连接。
[0004]读取电路通常采用CMOS电路的形式。它允许向热检测器施加控制信号，以及读取由热检测器响应于待检测电磁辐射的吸收而产生的检测信号。读取电路包括由金属线形成的各种电互连级别，所述金属线通过被称为金属间层的介电层彼此分离。读取电路的至少一个电连接垫被设置在衬底上，使得可以从检测装置的外部与衬底接触。
[0005]文件EP2581339A1描述了检测装置的一个示例，所述检测装置的封装结构包括两个相互连通的腔体，即热检测器所在的第一腔体和吸气剂材料所在的第二腔体，该吸气剂材料确保腔体内的气体泵送。然而，由相同封装结构限定的两个腔体的这种布置导致吸气剂材料的活性区域特别小，这可能导致检测装置的性能降低，并且还导致不适用于相同密封腔包含多个热检测器的情况。
[0006]文件EP3239670A1描述了一种用于通过矿物牺牲层制造检测装置的方法，该矿物牺牲层随后通过湿化学蚀刻去除。吸气剂材料的一部分位于吸收膜下，并且被薄的含碳牺牲层保护以免受湿化学蚀刻影响，然后所述含碳牺牲层通过干化学蚀刻去除。薄的含碳牺牲层尤其可以由非晶态碳或聚酰亚胺制成。然而，一方面，需要改进在制造方法中的各个阶段、尤其是在平面化步骤中获得的叠层的机械强度，并且，另一方面，需要在通过湿化学蚀刻去除矿物牺牲层期间加强对吸气剂材料的保护。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是至少部分地弥补现有技术的缺陷，更特别地，是提出一种制造用于检测电磁辐射的装置的方法，其包括以下步骤：
[0008]o在衬底上产生至少一个热检测器，该至少一个热检测器由至少一个矿物牺牲层覆盖，该至少一个矿物牺牲层由能够通过第一化学蚀刻去除的矿物材料制成；
[0009]o在衬底上产生由具有吸气效应的金属材料制成的吸气剂部分，该吸气剂部分被由对第一化学蚀刻是惰性的并且能够通过第二化学蚀刻去除的含碳材料制成的含碳牺牲层覆盖；
[0010]o产生薄封装层，所述薄封装层包括位于矿物牺牲层上和含碳牺牲层上的顶部部
分，以及延伸通过矿物牺牲层并包围热检测器和吸气剂部分的外围部分；
[0011]o通过第一化学蚀刻去除矿物牺牲层；
[0012]o通过第二化学蚀刻去除含碳牺牲层。
[0013]根据本专利技术，吸气剂部分被设置为与衬底接触并且在平行于衬底的平面中与热检测器相距一定距离。
[0014]此外，产生含碳牺牲层的步骤在产生热检测器的步骤之后执行，该步骤包括：
[0015]·
产生延伸通过矿物牺牲层并且通向衬底的通孔。吸气剂部分位于通孔中，与横向边界相距一定距离，该横向边界由矿物牺牲层限定，并在平行于衬底的平面中界定通孔。换句话说，吸气剂部分不与围绕其的矿物牺牲层接触。
[0016]·
沉积含碳牺牲层，以覆盖位于通孔中的吸气剂部分，并将其围绕在平行于衬底的平面中，并完全填充通孔。换句话说，矿物牺牲层在平行于衬底的平面中并沿着与衬底正交的轴线覆盖吸气剂部分的自由面并与所述自由面接触。吸气剂部分位于衬底上，并由含碳牺牲层封装。
[0017]最后，薄封装层的顶部部分位于矿物牺牲层上和含碳牺牲层上。
[0018]以下是该方法的某些首选但非限制性方面。
[0019]吸气剂部分可以设置在热检测器与薄封装层的外围部分之间。
[0020]外围部分可以包括内表面，该内表面朝向热检测器定向，并与含碳牺牲层接触。
[0021]矿物牺牲层和含碳牺牲层可以具有与衬底相对的共面的顶面。
[0022]矿物材料可以至少包括氧化硅或氮化硅，第一化学蚀刻可以是气相氢氟酸蚀刻。
[0023]含碳材料可以选自无定形碳和聚酰亚胺，第二化学蚀刻可以是通过氧等离子体进行的干蚀刻。
[0024]具有吸气效应的金属材料可以选自钛、锆、钒、铬、钴、铁、锰、钯、钡和/或铝，以及这些金属的合金。
[0025]该方法可以包括产生穿过薄封装层的顶部部分的至少一个第一释放通风口和至少一个第二释放通风口，第一释放通风口通向矿物牺牲层，第二释放通风口通向含碳牺牲层。
[0026]第一释放通风口和第二释放通风口可以在第一化学蚀刻之前产生，薄封装层的顶部部分之下的含碳牺牲层与矿物牺牲层接触。
[0027]薄封装层还可以包括内部部分，该内部部分从顶部部分朝衬底的方向延伸，并且位于矿物牺牲层与含碳牺牲层之间，使得薄封装层的顶部部分之下的含碳牺牲层与薄封装层的顶部部分、外围部分和内部部分接触。
[0028]产生第二释放通风口的步骤除了可以包括形成通向含碳牺牲层的至少一个第二释放通风口之外，还可以包括形成与内部部分垂直的至少一个通风口，所述至少一个通风口至少局部地中断内壁与顶部部分之间的物理连接的中断，从而确保在第二化学蚀刻之后，热检测器所在的第一空间与吸气剂部分所在的第二空间之间的连通。
[0029]内部部分可以与含碳部分接触，所述含碳部分设置为与衬底接触并且由含碳材料制成，所述含碳材料对第一化学蚀刻是惰性的并且能够通过第二化学蚀刻去除，使得第二化学蚀刻确保去除含碳牺牲层并释放吸气剂部分，并且确保去除含碳部分并确保热检测器所在的第一空间与吸气剂部分所在的第二空间之间的连通。
[0030]可以同时产生多个热检测器，所述多个热检测器中的每个包括适于吸收待检测电磁辐射的膜，所述膜通过锚定柱悬置在衬底之上，并通过支撑臂与衬底热绝缘。
[0031]此外，薄封装层的顶部部分可以位于矿物牺牲层上并与所述矿物牺牲层接触，并且可以位于含碳牺牲层上并与所述含碳牺牲层接触。
附图说明
[0032]通过阅读本专利技术的优选实施例的以下详细描述时，本专利技术的其他方面、目的、优点和特征将变得更加明显，本说明书以非限制性示例的方式并参考附图给出，其中：
[0033]图1A至图1F是根据第一实施例的用于制造检测装置的方法的不同步骤的示意性局部横截面图；
[0034]图2A至图2F是根据第二实施例的用于制造检测装置的方法的不同步骤的示意性局部横截面图；
[0035]图3A至图3E是根据第二实施例的变体的用于制造检测装置的方法的不同步骤的以横截面的示意性局部横截面图。
具体实施方式
[0036]在附图和说明书的其余部分中，相同的参考表示相同或类似的元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造用于检测电磁辐射的装置的方法，其包括以下步骤：o在衬底(10)上产生至少一个热检测器(20)，所述至少一个热检测器由至少一个矿物牺牲层(14、15)覆盖，所述至少一个矿物牺牲层由能够通过第一化学蚀刻去除的矿物材料制成；o产生延伸通过矿物牺牲层(14、15)并且通向所述衬底(10)的通孔(16)；o产生由具有吸气效应的金属材料制成的吸气剂部分(13)，所述吸气剂部分设置在衬底(10)上并与所述衬底接触，并且与平行于所述衬底(10)的平面中的热检测器(20)相距一定距离；
·
所述吸气剂部分(13)位于通孔(16)中，与横向边界(16.1)相距一定距离，所述横向边界由矿物牺牲层(14、15)限定，并在平行于所述衬底(10)的平面中界定所述通孔(16)；o产生由对第一化学蚀刻是惰性的并且能够通过第二化学蚀刻去除的含碳材料制成的含碳牺牲层(17)，
·
以便覆盖所述吸气剂部分(13)，并且在平行于所述衬底的平面中包围所述吸气剂部分，并且完全填充所述通孔(16)；o产生薄封装层(31)，所述薄封装层包括：顶部部分(31.1)和外围部分(31.2)；所述顶部部分位于矿物牺牲层(15)上和含碳牺牲层(17)上；所述外围部分延伸通过矿物牺牲层(14、15)并包围热检测器(20)和吸气剂部分(30)；o通过所述第一化学蚀刻去除矿物牺牲层(14、15)；o通过所述第二化学蚀刻去除含碳牺牲层(17)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸气剂部分(13)设置在热检测器(20)与薄封装层(31)的外围部分(31.2)之间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述外围部分(31.2)包括内表面，所述内表面朝向所述热检测器(20)定向，并与所述含碳牺牲层(17)接触。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述矿物牺牲层(15)和含碳牺牲层(17)具有与所述衬底(10)相对的共面的顶面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述矿物材料至少包括氧化硅或氮化硅，并且所述第一化学蚀刻是气相氢氟酸蚀刻。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述含碳材料选自无定形碳和聚酰亚胺，并且所述第二化学蚀刻是由氧等离子体进行的干蚀刻。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，具有吸气效应的所述金属材料选自钛、锆、钒、铬、钴、铁、锰、钯、钡和/或铝，以及这些金属的合金。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述方法包括产...
【专利技术属性】
技术研发人员：若弗鲁瓦，
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：
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