[发明专利]基于微机电谐振器的双波段非制冷红外探测器的制备方法

权利要求书

1.基于微机电谐振器的双波段非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、取得硅基底(2-6)；

S2、在硅基底(2-6)上制备左通孔(2-18)、右通孔(2-17)和凹槽(2-19)；所述凹槽(2-19)位于硅基底(2-6)上表面上，左通孔(2-18)和右通孔(2-17)分居凹槽(2-19)两侧且均贯穿硅基底(2-6)上下表面；

S3、在左通孔(2-18)内制备左通孔电极(2-8)，在右通孔(2-17)内制备右通孔电极(2-7)，在左通孔电极(2-8)下端、硅基底(2-6)下表面制备第一电极(2-4)，在右通孔电极(2-7)下端、硅基底(2-6)下表面制备第二电极(2-5)；

S4、利用牺牲层材料填充凹槽(2-19)制备牺牲层(2-29)，所述牺牲层(2-29)覆盖硅基底(2-6)上表面，牺牲层(2-29)的厚度大于凹槽(2-19)的深度；

S5、将硅基底(2-6)上表面进行平坦化处理直至牺牲层(2-29)和硅基底(2-6)上表面共面；

S6、在S5所得的硅基底(2-6)和牺牲层(2-29)的上表面制备底电极(2-3)；所述底电极(2-3)覆盖S5所得的牺牲层(2-29)，底电极(2-3)连接左通孔电极(2-8)；

S7、在底电极(2-3)上表面上制备压电层(2-2)；

S8、在压电层(2-2)上表面上制备顶电极(2-1)；所述顶电极(2-1)连接右通孔电极(2-7)；

S9、在顶电极(2-1)上表面上制备介质层(3)；

S10、在介质层(3)上表面上制备金属阵列层(4)；所述金属阵列层(4)包括复数个金属单元(4-1)，每个金属单元(4-1)由两种不同尺寸的金属块组成；

S11、刻蚀S5所得的牺牲层(2-29)，得到空腔(2-9)，微机电谐振器(2)制备完成；

S12、制备读出集成电路衬底(1)；

S13、读出集成电路衬底(1)键合第一电极(2-4)和第二电极(2-5)，得到非制冷红外探测器，制备完成。

2.如权利要求1所述的基于微机电谐振器的双波段非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，在所述S13之后还包括封装的步骤。

3.如权利要求2所述的基于微机电谐振器的双波段非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，所述封装的步骤具体为在读出集成电路衬底(1)上胶连围板，再在围板上部胶连红外窗口，所述红外窗口位于金属阵列层(4)的正上方；读出集成电路衬底(1)、围板和红外窗口组成密封腔。

4.如权利要求1所述的基于微机电谐振器的双波段非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，所述S12中的读出集成电路衬底(1)包括衬底(1-3)、均设置在衬底(1-3)上且连接衬底(1-3)的第一衬底电极(1-1)和第二衬底电极(1-2)；所述S13中读出集成电路衬底(1)键合第一电极(2-4)和第二电极(2-5)具体为第一衬底电极(1-1)连接第一电极(2-4)、第二衬底电极(1-2)连接第二电极(2-5)。

5.如权利要求1所述的基于微机电谐振器的双波段非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，所述S11的空腔(2-9)在硅基底(2-6)上的投影面积小于压电层(2-2)在硅基底(2-6)上的投影面积。

6.如权利要求1所述的基于微机电谐振器的双波段非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，S4中所述的牺牲层材料采用硼硅玻璃。

7.如权利要求1所述的基于微机电谐振器的双波段非制冷红外探测器的制备方法，其特征在于，制备所述金属阵列层(4)采用的材料为Au、Ag或Al；制备所述介质层(3)采用的材料为Ge、MgF₂、SiO₂或AlN；制备所述底电极(2-3)和顶电极(2-1)采用的材料为Mo、W、Al、Pt或Ni；制备所述压电层(2-2)采用的材料为AlN、ZnO、LiNbO₃或石英；制备所述左通孔电极(2-8)、右通孔电极(2-7)、第一电极(2-4)和第二电极(2-5)采用的材料为Au、Cu或Ni。