[发明专利]用于制造含吸气材料层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包括至少一个热检测器(10)的电磁辐射检测装置(1)的方法，所述热检测器包括悬置在衬底(2)上方的吸收膜(11)并且旨在位于密封腔(3)中，所述方法包括以下步骤：‑在衬底(2)上沉积包括具有吸气效应的金属材料的、所谓吸气金属层(40)；‑在吸气金属层(40)上沉积非晶碳的所谓的碳质牺牲层(50)；‑在碳质牺牲层(50)上沉积至少一个牺牲矿物层(60A、60B)；‑使牺牲矿物层(60A)化学‑机械平面化；‑制造热检测器(10)，使得吸收膜(11)在牺牲矿物层(60A)上被制造；‑去除牺牲矿物层(60A、60B)；‑去除碳质牺牲层(50)。

技术领域

本发明的领域是用于检测电磁辐射、特别是红外或太赫兹辐射的装置的领域，所述装置包括封装在密封腔中的至少一个热检测器，位于密封腔中的吸气材料薄层。本发明特别适用于红外成像和热成像的领域。

背景技术

用于检测电磁辐射(例如红外或太赫兹辐射)的装置可以包括所谓的基本热检测器的矩阵，每个检测器包括能够吸收待检测电磁辐射的吸收(absorbent)部分。

为了确保热检测器的热隔离，吸收部分通常是通过锚定柱悬置在衬底上方的膜的形式，并且通过保持臂和热绝缘与后者热隔离。这些锚定柱和绝缘臂也具有电功能，将悬置膜电连接到通常布置在衬底中的读取电路。

读取电路通常是CMOS电路的形式。其允许对热检测器施加控制信号以及读取响应于待检测电磁辐射的吸收而由热检测器产生的检测信号。读取电路包括由通过所谓的金属间介电层彼此分开的金属线形成的各种级的电互连。用于读取电路的电连接的垫布置在衬底上，使其能够从检测装置的外部被接触。

因此，文献EP2743659描述了用于检测红外辐射的装置的两个示例，其制造方法使用与读取电路的金属间介电层相同或相似的矿物牺牲层。

图1A图示了检测装置1的第一示例，该检测装置包括多个热检测器10，每个热检测器包括悬置在衬底2上方并与CMOS读取电路20的金属线的部分21电连接的吸收膜11，在这种情况下，所述金属线属于CMOS电路20的倒数第二电互连级。使用与CMOS电路20的金属间介电层23的材料相同或相似的矿物材料的牺牲层来制造热检测器10。电连接垫5被这样布置使得其能够从检测装置1的外部连接CMOS电路20。蚀刻阻挡层4在衬底2的表面上连续地延伸，以阻止在去除矿物牺牲层的步骤中采用的化学蚀刻的进行，从而保护CMOS电路20。热检测器10(一个或更多个)被封装在密封腔3中，所述密封腔由覆盖有密封层34的封装层31部分界定，所述密封层特别确保至少一个排出孔32的密封，至少一个排出孔允许在去除矿物牺牲层的步骤期间排出蚀刻产物。

图1B图示了检测装置1的第二示例，该检测装置的热检测器10也使用矿物牺牲层制造。在去除矿物牺牲层的步骤期间，蚀刻阻挡层4还提供对CMOS电路20的金属间介电层23的保护。与位于吸收膜11相对并被蚀刻阻挡层4覆盖的部分21-1的金属线相同的金属线的第二部分21-2提供待检测波长的光学反射的功能。热检测器10(一个或更多个)被封装于在这种情况下由封装结构30形成的密封腔3中，封装结构30在这种情况下采取通过气密密封件35组装在衬底2上的附加盖的形式。包括吸气材料的层40位于附加盖30的下表面上，用于在密封腔3内提供气体抽吸。

然而，需要一种用于制造用于检测电磁辐射的装置的方法，其包括使用至少一个牺牲矿物层，并且其中在密封腔内吸气材料层沉积在衬底的表面上。

还需要一种用于制造用于检测电磁辐射的装置的方法，其使得可以形成在热检测器(一个或更多个)上方和周围延伸的薄封装层。

还需要一种具有提高的检测灵敏度的、用于制造用于检测电磁辐射的装置的方法。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服现有技术的缺点，并且更具体地，提出一种用于制造包括至少一个热检测器、用于检测电磁辐射的装置的方法，所述热检测器包括悬置在衬底上方、适于吸收待检测辐射的吸收膜，其中所述热检测器旨在位于密封腔中。所述方法至少包括以下步骤：