CN102901567B - 热电堆红外探测器、阵列及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热电堆红外探测器及其阵列，所述热电堆红外探测器包括支撑部件，热电偶部件和红外吸收部件，其中，所述支撑部件包括支撑柱和空腔，热电偶部件悬空于所述支撑部件上方，热电偶部件的冷端与支撑柱连接；红外吸收部件位于热电偶部件上方，红外吸收部件与热电偶部件的热端连接。相应地，本发明还提供一种热电堆红外探测器的制备方法。所述热电堆红外探测器的红外吸收部件与热电偶部件不在同一平面内，红外吸收部件的面积不受热电偶对数的限制，最大可以覆盖全部热电偶部件，有利于提高红外吸收效率。红外吸收层采用黑硅材料，其制备方法与半导体IC工艺兼容，有利于降低探测器制备成本。
Description
技术领域
本发明涉及红外探测器领域，特别是涉及热电堆红外探测器领域。
背景技术
随着红外探测技术的不断发展，红外探测器作为核心部件已经应用于红外测温、红外检测、红外报警、红外成像、红外制导等领域。热电堆红外探测器是热敏探测器中的一种，主要是利用温差电效应来检测物体温度的变化。热电堆是由两个或多个热电偶串接组成，各热电偶输出的热电势互相叠加就是热电堆的热电势。对于通常的热电堆红外探测器，表征其特性的一个重要的参数是响应率，响应率与红外吸收效率，探测器热导，热电偶对数等因素有关。其中，红外吸收效率由红外探测器的吸收面积决定，吸收区面积越大，红外辐射能转化为热能效率越高，因而探测器的响应率也越高。
目前，常规的热电堆红外探测器采用单层MEMS(Micro-electromechanicalSystems，微机电系统)的悬空结构，见图1(来源：120×90Element ThermopileArray Fabricated with CMOS Technology，M.Hirota，Y.Nakajima，InfraredTechnology and Applications，2003)，在衬底上包括含有多对n型硅和p型硅的热电偶101悬空部件，热电偶围绕在吸热区102外边缘，热电偶的冷端103与衬底相连，热端104与吸热区102相连。吸热区吸收的红外辐射传导到热电偶，转化成热电偶热端与冷端的电势。其中，吸热区102采用金黑涂层、银黑涂层以及其他的材料作为吸收材料，来提高器件的红外吸收率。
从热电堆红外传感器的俯视图1可以看出，有2对热电偶的热电堆探测器，被热电偶包围的吸热区102占整个传感器表面积的比例约1/4。实际上，为了提高热电堆探测器的响应率，通常需要制作包含多对热电偶的热电堆红外探测器。采用现有的结构，随着热电偶对数的增加，势必缩小吸热区的面积。探测器吸热区面积的缩小，使探测器的红外吸收能力降低，不利于探测器吸收率的提高。
另外，现有的一些热电堆探测器，采用金黑涂层、银黑涂层以及其他的材料作为吸收材料来提高器件的红外吸收率。但是金黑涂层、银黑涂层一般采用电阻加热真空蒸镀法制作，这种工艺与IC(Integrated Circuit，集成电路)工艺不兼容。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种热电堆红外探测器、阵列及其制备方法，制作了红外吸收区面积不受热电偶对数影响的热电堆红外探测器。
为了达到上述目的，本发明提供一种热电堆红外探测器，包括支撑部件，热电偶部件和红外吸收部件。其中，所述支撑部件包括支撑柱和空腔；热电偶部件悬空于所述支撑部件上方，其冷端与支撑部件的支撑柱连接；红外吸收部件位于所述热电偶部件上方，所述热电偶部件的热端与红外吸收部件连接。
优选地，所述的热电堆红外探测器的红外吸收部件为平面形状，平面状红外吸收部件覆盖在所述热电偶部件上方，其下表面与所述热电偶部件的热端连接。
优选地，所述的热电堆红外探测器的红外吸收部件包括凹形支撑体和延伸翼，
所述凹形支撑体的下端与所述热电偶的热端连接；
所述的延伸翼的一端与所述凹形支撑体的上端连接，另一端向凹形外延伸。
其中，所述热电堆红外探测器的红外吸收部件包括吸收支撑层和红外吸收层，所述吸收支撑层的下表面与热电偶部件的热端连接；所述红外吸收层沉积在所述吸收支撑层的上表面。
优选地，所述热电堆红外探测器的红外吸收层为黑硅材料。
优选地，所述热电堆红外探测器的红外吸收支撑层为二氧化硅或氮化硅。
优选地，所述热电堆红外探测器的红外吸收部件覆盖全部热电偶部件。
优选地，所述热电堆红外探测器的支撑部件由单晶硅形成，该支撑部件包括位于热电偶部件下方的支撑柱、释放阻挡氧化层和空腔。
优选地，所述热电堆红外探测器的支撑部件由类绝缘体上硅中的底层非晶硅形成，所述支撑部件包括位于热电偶部件下方的支撑柱、释放阻挡氧化层和空腔，其中，所述的类绝缘体上硅包括底层非晶硅、氧化层、顶层多晶硅。
本发明还提供一种热电堆红外探测器阵列，包括所述的热电堆红外探测器单元，所述热电堆红外探测器单元的热电偶部件包括至少2层金属连线用来读出红外探测结果。
相应地，本发明还提供一种热电堆红外探测器制备方法，包括步骤：
在衬底上制备支撑部件的支撑柱；
在所述支撑部件上制备冷端与支撑柱连接的热电偶部件；
在所述热电偶部件上制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件；
制备所述支撑部件的空腔和悬空的热电偶部件。
优选地，所述热电堆红外探测器制备方法，在所述热电偶部件上方制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件，制备的红外吸收部件包括吸收支撑层和沉积在吸收支撑层表面的红外吸收层。
优选地，所述热电堆红外探测器制备方法，在热电偶部件上方制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件，包括：
在热电偶部件上制备红外吸热部件的牺牲层；
在所述牺牲层上制备露出热电偶部件的热端的立柱窗口；
在所述包括立柱窗口的牺牲层上制备吸收支撑层；
在所述吸收支撑层上制作红外吸收层。
优选地，所述热电堆红外探测器制备方法，采用类绝缘体上硅中的底层非晶硅作支撑部件，所述支撑柱制备过程包括如下步骤：
在单晶硅衬底上沉积阻挡氧化层；
在阻挡氧化层上制备位于所述支撑柱与单晶硅衬底的接触窗口；
在包含接触窗口的阻挡氧化层上沉积支撑部件的牺牲层，所述牺牲层为非晶硅；
在所述支撑部件的牺牲层上制备位于所述接触窗口位置的一对隔离槽；
在上述隔离槽内填充氧化物阻挡材料，所述隔离槽以及之间的牺牲层共同构成了支撑柱。
与现有技术相比，本发明热电堆红外探测器的红外吸收部件位于悬空的热电偶部件上方，与悬空的热电偶部件的热端相连，红外吸收部件与热电偶不在同一平面，所以红外吸收部件的面积不受热电偶悬空部件中热电偶对数的影响，最大可以覆盖整个热电偶悬空部件。红外探测器的吸收面积增大，能够使更多的红外辐射能转化为热能，可以提高探测器的响应率。
另外，本发明的热电堆红外探测器，在尺寸小于50um时，还可以制作成焦平面阵列，有利于进一步提高探测器的响应率。本发明采用悬空的热电偶部件支撑吸热层的方法，将热电偶的热端与红外吸热部件连接，整个探测器制作过程中悬空的热电偶部件和吸热部件都采用通常的IC工艺制作，解决了金黑涂层制作工艺与IC工艺不兼容的问题，能够降低探测器的制作成本。
附图说明
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为背景技术的热电堆红外探测器的俯视图；
图2为本发明热电堆红外探测器的俯视图；
图3为本发明的热电堆红外探测器沿图2中AB线的剖面图；
图4为本发明的热电堆红外探测器的制备流程图；
图5至图8为本发明采用单晶硅衬底作支撑部件时的支撑柱制备过程剖面示意图；
图9和图10为本发明采用类绝缘体上硅中的底层非晶硅形成支撑部件时的支撑柱制备过程中的剖面示意图；
图11和图12为本发明的热电偶部件制备过程中的剖面示意图；
图13为本发明的热电堆红外探测器阵列示意图；
图14为本发明采用类绝缘体上硅中的底层非晶硅形成支撑部件时的热电偶部件第2层接触金属制备过程中的剖面示意图；
图15为本发明采用类绝缘体上硅中的底层非晶硅形成支撑部件时的热电偶部件接触孔制备过程中的剖面示意图；
图16和图17为本发明采用类绝缘体上硅中的底层非晶硅形成支撑部件时的红外吸收部件制备过程中的剖面示意图；
图18为本发明采用单晶硅形成支撑部件时的热电堆红外探测器刻蚀完成后的剖面示意图；
图19为本发明采用平面形状红外吸热部件的热电堆红外探测器的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在详细描述本发明实施例时，为了便于说明，表示探测器结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，不应以此作为对本发明的限定，此外，在实际探测器制备中，应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
热电堆红外探测器是热敏传感器中的一种，工作原理是利用温差电效应来检测物体温度的变化。红外探测器的吸收面积越大，红外辐射能转化为热能越多，这有利于提高热电堆红外探测器的响应率。现有技术中的热电堆红外探测器的吸热区被热电偶包围，其面积受热电偶的影响，热电偶对数越多吸热面积越小。本发明提供的热电堆红外探测器，吸热部件在悬空热电偶部件的上方，面积不受热电偶对数的影响。图2是本发明热电堆红外探测器的俯视图，为了清楚展示本发明的热电堆红外探测器结构，图2中的热电偶条111制作在吸热部件112的下方，在这里热电偶条用实线画出，热电偶的热端114与吸热部件112连接，冷端113与支撑部件连接，图中的115是热电偶的冷端和热端与金属连线的接触孔。图3是本发明的热电堆红外探测器沿图2中AB线的剖面图，本发明的热电堆红外探测器包括支撑部件200，热电偶部件300和红外吸收部件400。其中，热电偶部件300悬空于支撑部件上方，其冷端与支撑部件200的支撑柱连接，红外吸收部件400与热电偶部件300的热端301连接。
本发明的热电堆红外探测器的制备流程见图4，包括以下步骤：
步骤S1，在衬底上制备支撑部件的支撑柱；
步骤S2，在所述支撑部件上制备冷端与支撑柱连接的热电偶部件；
步骤S3，在热电偶部件上制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件；
步骤S4，制备支撑部件的空腔和悬空的热电偶部件。
下面结合附图，详细描述本实施例中热电堆红外探测器的制备过程。
步骤S1，在衬底上制备支撑部件的支撑柱。
由于热电堆红外探测器的工作原理是热电偶的热端和冷端存在温度差时会产生电动势，因此，为了使热量有效地从热端沿着热电偶条传到冷端，需要在热电偶的之间以及上下都制备出空腔结构，形成本发明中的悬空热电偶。这样的空腔是在探测器制备最后一步经过刻蚀形成的，所以需要在衬底上做一些预处理，制备出支撑部件。下面结合附图详细描述：
图5至图8为采用单晶硅作衬底时的支撑柱制备过程中的剖面示意图，下面结合附图对制备过程进行详细介绍。
参见图5，在单晶硅衬底201上通过热氧化或低压化学气相沉积方法制备硬掩膜202，然后根据热电堆红外探测器的设计要求在硬掩膜202上采用通常的光刻和刻蚀方法制备刻蚀窗口203。本实施例中的硬掩膜材料是SiO2。
参见图6，在上述刻蚀窗口位置刻蚀制备深刻蚀槽204，然后通过热氧化或低压化学气相沉积方法在深刻蚀槽的内壁制备隔离氧化层205。
参见图7，采用低压化学气相沉积方法或等离子体增强CVD方法在内壁上有隔离层205的深刻蚀槽中填充非晶硅206，通过反刻蚀方法或化学机械平坦化方法去除多余的非晶硅。
参见图8，通过热氧化方法或低压化学气相沉积方法在非晶硅206上制备氧化层207，使单晶硅衬底上的掩膜层202表面平坦。在后续步骤中，将在该衬底的平坦上表面上制备热电偶层，两个填充非晶硅206的相邻深刻蚀槽以及之间的单晶硅208形成了热电偶冷端的支撑柱，在衬底硬掩膜层202下的衬底209区域上部将被刻蚀释放后形成热电偶下方的空腔，深刻蚀槽内壁隔离氧化层层将作为释放阻挡氧化层。
本发明的热电堆红外探测器还可以采用类绝缘体上硅制备支撑部件，通常意义的绝缘体上硅包括底层单晶硅、掩埋氧化层和顶层单晶硅，本发明采用的类绝缘体上硅结构包括底层非晶硅、氧化层、顶层多晶硅。具体类绝缘体上硅制备和支撑柱制备过程参见图9和图10的剖面示意图。
参见图9，在单晶硅211上通过热氧化或低压化学气相沉积方法制备释放工艺的阻挡氧化层212，该层是在制备热电偶下方的空腔时的刻蚀结束位置。然后按照本发明热电堆红外探测器的设计要求，通过光刻和刻蚀方法在热电偶部件冷端位置的阻挡氧化层212上制备非晶硅与衬底硅211的接触窗口。最后，在包括接触窗口的阻挡氧化层212上采用低压化学气相沉积方法制备非晶硅层213，该非晶硅层为本发明中采用的类绝缘体硅的底层非晶硅，该非晶硅层为制备支撑部件空腔的牺牲层。
参见图10，在非晶硅层213上通过光刻、刻蚀方法制备位于接触窗口位置的一对隔离槽214，然后采用低压化学气相沉积方法或等离子体增强化学气相沉积方法在隔离槽214中填充阻挡材料，该阻挡材料可以是二氧化硅，通过反刻蚀方法或化学机械平坦化方法去除多余的阻挡材料。
最后，在图10所示的衬底上采用热氧化或低压化学气相沉积方法沉积氧化层。至此，热电堆红外探测器的支撑柱制备完成，后续将在其上制备探测用的热电偶部件，两个相邻的填充二氧化硅的隔离槽214以及之间的非晶硅牺牲层215将作为热电偶冷端的支撑柱，二氧化硅之间的非晶硅牺牲层213将被刻蚀后形成热电偶下方的空腔，该空腔的腔壁为释放阻挡氧化层。
本发明的热电堆红外探测器的后续制备步骤以类绝缘体上硅的底层非晶硅制作探测器的支撑部件为例，下面结合附图对本发明的热电堆红外探测器的制备过程进行详细描述。
步骤S2，在所述支撑部件上制备冷端与支撑柱连接的热电偶部件。
本发明的热电偶部件包括热电偶以及热电偶热端和冷端用于读出探测结果的金属连线。该步骤包括以下过程：
参见图11，在包括表面氧化层302的非晶硅上采用低压化学气相沉积方法或等离子体增强化学气相沉积方法沉积热电偶层。热电偶材料选择多晶硅，该多晶硅层材料是本发明中采用的类绝缘体上硅的顶层多晶硅。另外，作为热电偶层材料也可以选用锗硅。通过光刻技术和离子注入技术在区域303和区域304进行P型和N型掺杂，获得热电偶的两种材料。根据热电堆红外探测器的设计要求，采用光刻和刻蚀方法制作所需图形的热电偶条305，采用低压化学气相沉积方法制备热电偶305的覆盖层306，该覆盖层是二氧化硅或氮化硅。热电偶条305、支撑氧化层302和覆盖层306构成了热电偶部件的悬臂梁，也是支撑本发明中红外吸收部件的悬臂梁。
在热电偶部件的热端和冷端制备金属连线，参见图12。采用光刻和刻蚀方法去除热电偶条305的热端301和冷端(在图中没有显示出)的覆盖层，制作热电偶热端和冷端的接触孔。通过溅射方法沉积金属层307，经过光刻和刻蚀处理后留下图12中金属层307的图形金属。其中覆盖在热电偶上面的金属图形在刻蚀时对热电偶起保护作用，覆盖在支撑柱上的金属图形起连线作用。然后再通过等离子体增强化学气相沉积方法在图形金属上沉积绝缘层308。
当本发明的热电堆红外探测器的尺寸小于50μm时，可以作为红外探测器单元，制作成热电堆红外探测器阵列，也称为焦平面阵列，见图13。这时需要至少有2层金属连线用来读出信号。前面所述的过程是制备第1层金属连线，下面描述制备第2金属连线制备过程。
参见图14，在支撑柱215上方，采用光刻和刻蚀方法制作通孔，通过溅射方法在热电偶支撑柱215上方沉积金属层，通过光刻和刻蚀后制作所需图形的金属连线309。然后通过等离子体增强化学气相沉积方法在接触金属309上沉积绝缘层310。
为了在后续步骤中刻蚀释放热电偶，需要制备热电偶的释放孔，参见图15，通过光刻和刻蚀方法去除热电偶条305之间的二氧化硅和绝缘层，制作热电偶释放孔311，所述释放孔直到类绝缘体上硅的非晶硅层213。然后通过腐蚀方法去除热电偶条305上除热电偶热端和冷端外的保护金属。
通过以上步骤，制备了本发明的热电偶部件，包括图形热电偶条和热电偶的热端和冷端的金属连线，热电偶条组成热电偶部件的悬梁臂。以上步骤中制备的热电偶部件，包括至少一对热电偶，每对热电偶的两个热电偶条分别在不同的悬梁臂中，也可以根据设计需要将每对热电偶的两个热电偶条制备在同一个悬梁臂中。
另外，本发明的热电偶也可以由金属和多晶硅组成，其制备过程与上述过程类似，只是热电偶对的热电偶条是在不同步骤中制备的。一个热电偶条在上述图形热电偶制备过程中制备，另一个热电偶条在热端和冷端的金属连线制备过程中制备，这里不再详细描述。
步骤S3，在热电偶部件上制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件。
本发明的红外吸收部件包括吸收支撑层和红外吸收层，该步骤具体包括以下步骤：
在热电偶部件上制备红外吸热部件的牺牲层，参见图16。在步骤S2制备的热电偶部件上采用旋涂聚酰亚胺(Polymide)或等离子体增强化学气相沉积方法沉积红外吸收部件的释放牺牲层401，该释放牺牲层是非晶硅材料。平坦化后通过光刻和刻蚀方法刻蚀去除热电偶热端接触金属307上的释放牺牲层和绝缘层，形成红外吸收部件的立柱窗口402，这样露出热电偶的热端接触金属有利于传导热量。
在包括立柱窗口的牺牲层上制备吸热部件，本实施例的的吸收部件包括支撑层和红外吸收层，参见图17。在立柱窗口402的底部和侧壁以及释放牺牲层401的上表面采用等离子体增强化学气相沉积方法制备红外吸收部件的支撑层，支撑层材料采用二氧化硅或氮化硅材料。该支撑层包括两部分，沉积在立柱窗口402中的凹形支撑体403和覆盖在释放牺牲层上表面的延伸翼404。该凹形支撑体403的下端与所述热电偶的热端接触金属307连接，延伸翼404的一端与所述凹形支撑体403的上端连接，另一端向凹形支撑体外延伸，最大可以延伸至覆盖所有热偶条。在吸收支撑层上采用通常的IC工艺制备红外吸收层405，红外吸收材料比较松散，沉积在吸热支撑层上。本发明的红外吸收层采用黑硅材料，也可以采用其它IC工艺兼容的红外吸收材料。然后通过光刻和刻蚀方法在红外吸收部件上制备出释放孔406，用于后续步骤中刻蚀释放红外吸收部件释放牺牲层401和衬底牺牲层非晶硅。
步骤S4，制备所述支撑部件的空腔和悬空的热电偶部件。
采用氧气等离子体灰化工艺方法或XeF2气相释放工艺方法刻蚀去除红外吸收部件的牺牲层和衬底非晶硅层，刻蚀完成后的热电堆红外探测器的截面图见图3，俯视图见图2。在热电偶部件300下方刻蚀出氧化物空腔，形成支撑部件200的空腔和悬空于的热电偶部件，红外吸收部件400位于悬空的热电偶部件300的上方。至此，完成本发明的热电堆红外探测器的制备。
采用单晶硅作本发明的支撑部件，刻蚀完成后的热电堆红外探测器的截面图见图18，在热电偶部件下方刻蚀形成衬底支撑柱和空腔，该空腔的侧壁为释放阻挡氧化层。具体制备步骤与采用类绝缘体上硅制备支撑部件的步骤相同，这里不再重复。
以上所述的红外吸收部件的支撑层由凹形支撑体和延伸翼构成，也可以采用平面形状的支撑层，热电堆红外探测器制备完成后的截面图见图19。因为红外吸收部件的支撑层413是平面形状，与热电偶条305距离比较近，不利于释放红外吸收部件和支撑部件的牺牲层，所以需要在吸收支撑层413上制作刻蚀释放孔414，以便加快刻蚀释放速度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (14)
1.一种热电堆红外探测器，包括衬底、支撑部件，热电偶部件和红外吸收部件，其特征在于：
所述支撑部件包括支撑柱和空腔，所述支撑柱和所述空腔形成于所述衬底的同一面；并且所述支撑柱和所述空腔形成于所述衬底的区域内；
热电偶部件悬空于所述支撑部件上方，其冷端与支撑部件的支撑柱连接；
红外吸收部件位于所述热电偶部件上方，所述热电偶部件的热端与红外吸收部件连接。
2.根据权利要求1所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收部件为平面形状，
平面状红外吸收部件覆盖在所述热电偶部件上方，其下表面与所述热电偶部件的热端连接。
3.根据权利要求1所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收部件包括凹形支撑体和延伸翼，
所述凹形支撑体的下端与所述热电偶的热端连接；
所述的延伸翼的一端与所述凹形支撑体的上端连接，另一端向凹形外延伸。
4.根据权利要求1、2或3所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收部件包括吸收支撑层和红外吸收层，其中，
所述吸收支撑层的下表面与热电偶部件的热端连接；
所述红外吸收层沉积在所述吸收支撑层的上表面。
5.根据权利要求4所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收层为黑硅材料。
6.根据权利要求4所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的吸收支撑层为二氧化硅或氮化硅。
7.根据权利要求1、2或3所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述的红外吸收部件覆盖全部热电偶部件。
8.根据权利要求1、2或3所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述支撑部件由单晶硅形成，该支撑部件包括位于热电偶部件下方的支撑柱、释放阻挡氧化层和空腔。
9.根据权利要求1、2或3所述的热电堆红外探测器，其特征在于，所述支撑部件由类绝缘体上硅中的底层非晶硅形成，所述支撑部件包括位于热电偶部件下方的支撑柱、释放阻挡氧化层和空腔，其中，所述的类绝缘体上硅包括底层非晶硅、氧化层、顶层多晶硅。
10.一种热电堆红外探测器阵列，其特征在于，包括多个权利要求1所述的热电堆红外探测器，所述热电堆红外探测器的热电偶部件包括至少2层金属连线用来读出红外探测结果。
11.一种热电堆红外探测器制备方法，其特征在于，包括步骤：
在衬底上制备支撑部件的支撑柱；
在所述支撑部件上制备冷端与支撑柱连接的热电偶部件；
在热电偶部件上制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件；
在制备所述支撑柱的同一衬底表面上制备所述支撑部件的空腔和悬空的热电偶部件；并且所述支撑柱和所述空腔形成于所述衬底的区域内。
12.根据权利要求11所述的热电堆红外探测器制备方法，其特征在于，在所述热电偶部件上方制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件，制备的红外吸收部件包括吸收支撑层和沉积在吸收支撑层表面的红外吸收层。
13.根据权利要求12所述的热电堆红外探测器制备方法，其特征在于，在热电偶部件上方制备与热电偶部件的热端连接的红外吸收部件，包括：
在热电偶部件上制备红外吸热部件的牺牲层；
在所述牺牲层上制备露出热电偶部件的热端的立柱窗口；
在所述包括立柱窗口的牺牲层上制备吸收支撑层；
在所述吸收支撑层上制作红外吸收层。
14.根据权利要求11所述的热电堆红外探测器制备方法，其特征在于，采用类绝缘体上硅中的底层非晶硅作支撑部件，所述支撑柱制备过程包括：
在单晶硅衬底上沉积阻挡氧化层；
在阻挡氧化层上制备位于所述支撑柱与单晶硅衬底的接触窗口；
在包含接触窗口的阻挡氧化层上沉积支撑部件的牺牲层，所述牺牲层为非晶硅；
在所述支撑部件的牺牲层上制备位于所述接触窗口位置的一对隔离槽；
在所述隔离槽内填充氧化物阻挡材料，所述隔离槽以及之间的牺牲层共同构成了支撑柱。
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