[发明专利]微测辐射热计结构

权利要求书

1.一种制造微测辐射热计探测器的方法，该方法包括：

形成互补金属氧化物半导体CMOS晶片，所述晶片包括硅衬底层，所述硅衬底层上的金属叠层，所述金属叠层包括至少两个彼此接触的金属层，所述硅衬底层上的介电层，以及嵌入在所述介电层中的热电转换元件，所述热电转换元件配置为将热量转换为电信号；

蚀刻所述金属叠层以限定微测辐射热计桥的外侧边缘，所述微测辐射热计桥包括至少一部分介电层和嵌入所述介电层中的热电转换元件；

从硅衬底层的正面蚀刻所述微测辐射热计桥下面的硅衬底层；以及

从正面蚀刻所述硅衬底层以形成至少一个像素臂，其中，嵌入有导电层以承载所述电信号，并且在所述微测辐射热计探测器与相邻的微测辐射热计探测器之间形成至少一个壁结构，以在微测辐射热计探测器之间提供热隔离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述壁结构包括用于承载电信号的布线金属。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述热电转换元件包括金属层、金属籽晶层、多晶硅层、硅化物层、硅化多晶硅层、任何CMOS技术层、一个或多个晶体管、一个或多个二极管，或任何CMOS技术的有源或无源元件中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述热电转换元件包括非CMOS技术层中的至少一种，在CMOS制造期间或之内或在CMOS制造之后沉积，其中热电转换单元在金属层之前或在金属层之上制造。

5.根据权利要求1所述的方法，其中使用金属蚀刻工艺蚀刻所述金属叠层的所述至少两个金属层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述微测辐射热计桥还包括镜结构，所述镜结构配置为反射红外光并嵌入在所述介电层中，所述介电层在所述热电转换元件上方，在所述热电转换元件下方，或在与所述热电转换元件相同的水平面上。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述微测辐射热计桥包括嵌入在所述介电层中并由至少一个CMOS金属层制成的至少一个等离子体结构，所述至少一个等离子体结构配置为增加所述微测辐射热计桥中的红外光的吸收，或过滤微测辐射热计桥中红外光的吸收。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属叠层包括第一金属层和第二金属层，所述第二金属层位于所述第一金属层的顶部上并且从所述第一金属层横向偏移，使得通过蚀刻所述第一金属层所限定的所述微测辐射热计桥的第一外侧边缘，相对于通过蚀刻第二金属层所限定的微测辐射热计桥的第二外侧边缘，横向更接近微测辐射热计桥的中心，以便增加微测辐射热计探测器的填充因子。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属叠层包括在所述介电层上的金属层，并且其中蚀刻所述金属叠层还包括在所述介电层上蚀刻所述金属层以限定所述微测辐射热计桥的第一内侧边缘，所述第一内侧边缘由介电层形成并与微测辐射热计桥的外侧边缘相对，以减小微测辐射热计探测器的热质量和热时间常数。

10.一种用于制造微测辐射热计探测器的方法，所述方法包括：

形成互补金属氧化物半导体CMOS晶片，所述晶片包括衬底层，在有源硅层或衬底层上的介电层，嵌入在介电层中的热电转换元件，所述热电转换元件配置为将热量转换为电信号，以及至少一个具有预定形状的金属层，其用作至少一个后CMOS MEMS工艺期间的掩模；

蚀刻介电层以到达有源硅层或衬底层，其中至少一个金属层用作蚀刻阻挡层或掩模；以及

从正面蚀刻所述有源硅层或衬底层以形成微测辐射热计桥，所述微测辐射热计桥包括介电层的一部分和嵌入所述介电层中的热电转换元件。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述CMOS晶片是绝缘体上硅SOI-CMOS晶片，其包括在所述衬底层顶部上的绝缘层和在绝缘层顶部上的有源硅层，其中衬底层是手柄硅衬底，其中蚀刻所述有源硅层以形成微测辐射热计桥。