[发明专利]制造包括吸气剂材料的用于检测电磁辐射的装置的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。本发明尤其适用于红外成像和热成像领域。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

发明内容

本发明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：

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；

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；

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；

o通过第一化学蚀刻去除矿物牺牲层；

o通过第二化学蚀刻去除含碳牺牲层。

根据本发明，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。

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：

·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。