[发明专利]制造检测具有改进的封装结构的电磁辐射的装置的方法

说明书

本发明涉及一种制造用于检测电磁辐射的装置的方法，该装置包括：封装结构(20)和密封层(24)，该封装结构包括其上放置有凸起(23)的封装层(21)，该密封层在凸起(23)处在连续体中具有局部断裂。

技术领域

本发明的领域是制造用于检测电磁辐射，特别是红外或太赫兹辐射的装置的方法，该装置包括形成腔的封装结构，在该腔中容纳至少一个热检测器。本发明尤其适用于红外或太赫兹成像、热成像、或甚至气体检测领域。

现有技术

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热检测器的矩阵阵列，每个热检测器包括能够吸收待检测电磁辐射的膜，并且包含诸如热敏电阻材料的测温传感器。为了确保测温传感器相对于读取基板的热绝缘，通常通过锚固柱将吸收膜悬置在基板上方，并通过热绝缘臂将所述吸收膜与所述基板热绝缘。这些锚固柱和热绝缘臂还具有电气功能，因为所述锚固柱和热绝缘臂将吸收膜连接到通常设置在基板中的读取电路。

为了确保热检测器的最佳运行，可能需要低压水平。为此，热检测器通常单独或或以其一个以上的一组的形式封闭或封装在真空或低压下的至少一个密闭腔中。密闭腔由封装结构(也称为容器)限定，如Dumont等人在文献Current progress on pixel levelpackaging for uncooled IRFPA,Proc.SPIE 8353,Infrared Technology andApplications XXXVIII,83531I,2012中所述，用于其中封装结构限定多个密闭腔的配置，每个密闭腔封装单个热检测器(称为“像素级封装”的配置)。

专利US9933309描述了一种检测装置1的另一示例，其中封装结构20限定了封装热检测器10的矩阵阵列的密闭腔3。如图1所示，封装结构20然后包括薄封装层21，该薄封装层21与基板2一起限定了密闭腔3。薄封装层21包括多个释放孔，释放孔允许在制造过程中使用的牺牲层从腔3中排出(evacuation)。薄密封层24至少部分地覆盖封装层，并且通过阻塞释放孔22来确保腔的气密性。薄封装层和密封层21、24由对待检测的电磁辐射透明的材料制成。薄抗反射层25可以覆盖薄密封层24。

薄封装层和密封层可以由不同的材料制成，例如，封装层为非晶硅制成，密封层为锗制成，这些材料具有不同的热膨胀系数(CTEs)。事实上，用于制造这种检测装置的方法可以包括一个或更多个步骤，其中所制造的装置暴露于高温下。因此，纯粹是为了举例说明，在大约300℃下激活位于密闭腔3中的吸气材料是个问题，该吸气材料旨在与腔中可能存在的残余气体反应，以使所述腔保持在足够的真空水平。事实证明，封装层和密封层的材料之间的CTE差异可能会在封装结构中产生机械应力，这可能导致其机械强度减弱。

发明内容

本发明的目的是至少部分地弥补现有技术的缺点，更具体地说，本发明的目的是提供一种用于制造这种检测装置的方法，该方法允许增加封装结构的机械强度。

为此，本发明的一个主题是制造用于检测电磁辐射的装置的方法，该装置包括设置在基板上的至少一个热检测器和与基板一起限定腔的一个封装结构，所述热检测器位于所述腔中。该方法包括以下步骤：

从沉积在基板上的至少一个第一牺牲层产生热检测器；

从设置在第一牺牲层上的至少一个第二牺牲层产生在热检测器上方延伸的封装结构的薄封装层；

通过物理气相沉积产生覆盖薄封装层的薄“密封”层，所述薄密封层由热膨胀系数不同于封装材料的密封材料制成。

根据本发明，该方法还包括以下步骤：

在产生薄密封层的步骤之前，在具有适当平均厚度的薄封装层上产生至少一个凸起，使得在薄密封层沉积期间，薄密封层在凸起处在连续体中具有局部断裂。

以下是该制造方法的某些优选但非限制性的方面。