[发明专利]一种微机电系统红外探测器及其制作方法

说明书

本发明提供一种微机电系统红外探测器，包括配置至少二垂直导电区的衬底，相对固定于衬底、配置至少二电极的热敏感器件，及数量与电极的数量相同，电连接电极与垂直导电区的导电引线；其中，衬底配置热绝缘层，热绝缘层位于热敏感器件于衬底的投影面处。本发明提供MEMS红外探测器的结构，热敏感器件用于接收红外辐射信号，输出电学感应信号，将热敏感器件上面朝向待探测区域，并于热敏感器件的下部的热绝缘层，并于下热敏感器件的下部设置引线结构，提高测量的精准度。基于此，本发明还提供了一种微机电系统红外探测器的制作方法。

技术领域

本发明涉及微机电红外探测器，涉及一种微机电红外探测器的封装结构及其工艺。

背景技术

随着微机电系统红外探测器(微机电系统，译自Micro-Electro-MechanicalSystem，简称MEMS)的研究日益成熟，相对落后的封装技术已成为制约MEMS红外探测器产品进入市场的主要瓶颈之一。封装技术将直接影响MEMS红外探测器产品的性能、成本、尺寸等，受到越来越广泛的关注。

MEMS红外探测器封装需要提供电学互连通道，被封装的器件通过封装结构引出电极，与外部设备或电路进行连接，实现对器件的驱动以及性能检测。电学互连对信号传输速度、信号损耗、可靠性以及器件尺寸等方面产生较大的影响。

目前，常用电学互连方法有两种：表面制作金属导电引线的横向互连和基于硅通孔技术的垂直互连。相比于横向互连结构，垂直互连结构具有导电引线占用尺寸小、高频损耗低以及可集成度高等优点。但传统的垂直互连结构存在诸多问题，如成本高、可靠性低、工艺复杂等。

因此，亟需提供一种微机电系统红外探测器，弥补上述缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题中的一个或者多个，本发明提供一种MEMS红外探测器。

本发明提供一种微机电系统红外探测器，包括

衬底，配置至少二垂直导电区，

热敏感器件，相对固定于衬底，配置至少二电极；及

导电引线，数量与电极的数量相同，电连接电极与垂直导电区；

其中，衬底配置热绝缘层，热绝缘层位于热敏感器件于衬底的投影面处。

本发明提供MEMS红外探测器的结构，热敏感器件用于接收红外辐射信号，输出电学感应信号，将热敏感器件上面朝向待探测区域，并于热敏感器件的下部的热绝缘层，并于下热敏感器件的下部设置引线结构，提高测量的精准度。

在一些实施方式中，热绝缘层与热敏感器件的垂直方向无接触。

在一些实施方式中，还包括设置于各垂直导电区外周的电绝缘层。

在一些实施方式中，电绝缘层与热绝缘层一体设置为绝缘结构，绝缘结构采用硼硅酸盐玻璃。

在一些实施方式中，，还包括，相对固定热敏感器件于衬底的侧向支撑结构，侧向支撑结构包括固定于衬底的垂直支撑柱以及固定垂直支撑柱与热敏感器件侧壁的横支撑梁。

在一些实施方式中，还包括罩设衬底附着热敏感器件面的封装外壳，封装外壳配置配合热敏感器件的红外透射窗口。

在一些实施方式中，红外透射窗口配置金刚石薄膜，热敏感器件与封装外壳无接触

另一方面，本发明提供一种MEMS红外探测器的制作方法，包括如下步骤：

步骤1、选择SOI片作为原料，刻蚀SOI片顶层硅预设位置至二氧化硅牺牲层，形成热敏感器件、侧向支撑结构；；

步骤2、于预设为绝缘结构处刻蚀SOI片底层硅至二氧化硅牺牲层形成凹槽；于凹槽内填充绝缘材料并平坦化后形成绝缘结构，预留部分底层硅为垂直导电区；