InSb焦平面探测器的制作方法和InSb焦平面探测器技术

本发明专利技术涉及一种InSb焦平面探测器的制作方法和InSb焦平面探测器，所述方法包括：将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片的背面进行表面处理；蚀刻所述InSb探测器芯片的背面形成凹透镜和凸透镜；在所述凹透镜和凸透镜远离所述InSb探测器芯片的一侧设置反射膜形成微透镜阵列，制作效率高，与探测器材料耦合应力小，耦合精度高，且同时设置有凹透镜和凸透镜，使得微透镜阵列整体填充率较高。镜阵列整体填充率较高。镜阵列整体填充率较高。

【技术实现步骤摘要】
InSb焦平面探测器的制作方法和InSb焦平面探测器


[0001]本专利技术涉及微透镜阵列制作领域，尤其涉及一种InSb焦平面探测器的制作方法和InSb焦平面探测器。

技术介绍

[0002]InSb焦平面红外探测器是一种工作在中波波段的红外探测器，通过PN结的光伏效应探测红外光。通常有台面型和平面型两种，分别通过制备独立的台面结构或制备阵列化的注入区实现阵列化的PN结，与读出电路集成实现多像素成像。像元阵列间的隔离结构用于不同光敏元间的光学及电学隔离，但是限制了PN结区域的面积和填充率，从而限制了其量子效率，并且存在串音问题。在InSb红外探测器表面耦合微透镜阵列，可以将像元间的光汇聚到像元光敏区域内，用以降低光信号的损失，降低串音，提高能量和位置分辨率。
[0003]折射透镜作为一种光学器件，通过折射实现对光的聚焦、发散，在传感、照明、成像等领域有着广泛的应用。随着工艺水平的进步，制作高精度、高质量的微透镜阵列成为可能，并广泛应用于光束的整形、准直、聚焦、成像、传感等领域。现有的制作方法主要有下列几种：机械、微纳加工工艺，精度高但是效率低且成本高；光刻热回流、微滴喷墨等方式的微透镜的填充因子和曲率半径受限；转印等方式存在均匀性，透镜曲率，集成精度等问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供了一种InSb焦平面探测器的制作方法和InSb焦平面探测器。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种InSb焦平面探测器的制作方法，所述方法包括：将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片的背面进行表面处理；蚀刻所述InSb探测器芯片的背面形成凹透镜和凸透镜；在所述凹透镜和凸透镜远离所述InSb探测器芯片的一侧设置反射膜，形成微透镜阵列。
[0006]可选地，所述方法还包括：将所述InSb探测器芯片读出电路连接。
[0007]可选地，将所述InSb探测器芯片读出电路连接，包括：通过互连结构将所述InSb探测器芯片读出电路连接。
[0008]可选地，将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片的背面进行表面处理，包括：将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度后，对所述InSb探测器芯片的背面进行清洗；使用氮气枪将所述InSb探测器芯片的背面吹干，然后用光刻胶和氧等离子体对所述InSb探测器芯片的背面进行表面处理。
[0009]可选地，蚀刻所述InSb探测器芯片的背面形成凹透镜和凸透镜包括：用光刻胶光刻方形的湿法腐蚀掩膜，进行湿法腐蚀，以将所述InSb探测器芯片的背面蚀刻形成凹透镜和凸透镜。
[0010]第二方面，本专利技术提供了一种InSb焦平面探测器，所述InSb焦平面探测器包括：微透镜阵列、InSb探测器芯片、读出电路、互连结构，所述微透镜阵列采用如上任一项所述的
方法制作而成；所述InSb探测器芯片通过所述互连结构与所述读出电路连接，所述InSb探测器芯片远离所述读出电路一侧设置有所述微透镜阵列。
[0011]可选地，所述微透镜阵列由减反射膜、凸透镜、凹透镜组成。
[0012]可选地，所述微透镜阵列和所述InSb探测器芯片一体成型。
[0013]本专利技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0014]本专利技术实施例提供的该InSb焦平面探测器的制作方法，所述方法包括：将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片的背面进行表面处理；蚀刻所述InSb探测器芯片的背面形成凹透镜和凸透镜；在所述凹透镜和凸透镜远离所述InSb探测器芯片的一侧设置反射膜形成微透镜阵列，制作效率高，与探测器材料耦合应力小，耦合精度高，且同时设置有凹透镜和凸透镜，使得微透镜阵列整体填充率较高。
附图说明
[0015]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种InSb焦平面探测器的基本截面示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的一种InSb焦平面探测器的基本结构示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的一种微透镜阵列的截面的基本示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
[0021]附图标记说明：
[0022]1‑
入射光、2
‑
减反射膜、3
‑
凸透镜、4
‑
凹透镜、5
‑
InSb探测器芯片、6
‑
InSb探测器芯片光敏区域、7
‑
互连结构、8
‑
读出电路。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种InSb焦平面探测器的制作方法，所述方法包括：将InSb探测器芯片5的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片5的背面进行表面处理；蚀刻所述InSb探测器芯片5的背面形成凹透镜4和凸透镜3；在所述凹透镜4和凸透镜3远离所述InSb探测器芯片5的一侧设置反射膜，形成微透镜阵列。
[0025]可选地，所述方法还包括：将所述InSb探测器芯片5读出电路8连接。
[0026]可选地，将所述InSb探测器芯片5读出电路8连接，包括：通过互连结构7将所述InSb探测器芯片5读出电路8连接。
[0027]可选地，将InSb探测器芯片5的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片5的背面进行表面处理，包括：将InSb探测器芯片5的背面减薄至预设透镜设计厚度后，
对所述InSb探测器芯片5的背面进行清洗；使用氮气枪将所述InSb探测器芯片5的背面吹干，然后用光刻胶和氧等离子体对所述InSb探测器芯片5的背面进行表面处理。
[0028]可选地，蚀刻所述InSb探测器芯片5的背面形成凹透镜4和凸透镜3包括：用光刻胶光刻方形的湿法腐蚀掩膜，进行湿法腐蚀，以将所述InSb探测器芯片5的背面蚀刻形成凹透镜4和凸透镜3。
[0029]具体的，例如，通过互连结构7将所述InSb探测器芯片5读出电路8连接，然后清洗互连后的InSb探测器芯片5背面的表面，通过丙酮清洗两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种InSb焦平面探测器的制作方法，其特征在于，所述方法包括：将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片的背面进行表面处理；蚀刻所述InSb探测器芯片的背面形成凹透镜和凸透镜；在所述凹透镜和凸透镜远离所述InSb探测器芯片的一侧设置反射膜，形成微透镜阵列。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述InSb探测器芯片和读出电路连接。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述InSb探测器芯片和读出电路连接，包括：通过互连结构将所述InSb探测器芯片和读出电路连接。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度，对所述InSb探测器芯片的背面进行表面处理，包括：将InSb探测器芯片的背面减薄至预设透镜设计厚度后，对所述InSb探测器芯片的背面进行清洗；使用氮气枪将所述InSb探测器芯片的背面吹干，然后用光刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭启广，张轶，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：