CN109904245B - 小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构及其制备方法 - Google Patents
小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构，包括：红外焦平面混成芯片和抗红外辐射膜层；红外焦平面混成芯片的上表面设置有抗红外辐射膜层，其中，抗红外辐射膜层开有多个透光微孔，透光微孔与红外焦平面混成芯片中的光敏元背面的位置相对应；本发明通过对混成芯片的加工，形成自带小尺寸透光微孔的探测器芯片，规避了对昂贵且受限的小光点测试系统的需求，实现了对小像元间距红外探测器芯片的串音测试。
Description
技术领域
本发明涉及红外探测器领域，尤其涉及一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构及其制备方法。
背景技术
红外探测器组件尤其是碲镉汞红外焦平面探测器组件促进了红外技术应用的发展，对更低功耗、更小重量、更低成本的红外探测器组件的需求，使得更小像元间距的红外探测器产品发展起来。
因为红外的敏感波长较长，在探测器芯片像元间距逐渐减小的情况下，像元之间的串音现象会逐渐加剧。需要及时评价红外探测器芯片的串音情况，而目前小光点串音测试系统造价昂贵且对国内禁运，成为限制小间距红外探测器的串音测试的重要因素。鉴于此，针对上述问题分析研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明实施例提供一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构及其制备方法，用以解决现有技术中小间距红外探测器难以进行串音测试的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构，包括：红外焦平面混成芯片和抗红外辐射膜层；
红外焦平面混成芯片的上表面设置有抗红外辐射膜层，其中，抗红外辐射膜层开有多个透光微孔，透光微孔与红外焦平面混成芯片中的光敏元背面的位置相对应。
优选地，红外焦平面混成芯片的背面生长有ZnS。
第二方面，本发明实施例提供一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，用于制备权利要求1至2中任一项的小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构，方法包括如下步骤：
在上表面四角处设有对准标记的读出电路上表面设置红外焦平面混成芯片，对红外焦平面混成芯片作点胶减薄处理；
通过在点胶减薄完成后的红外焦平面混成芯片上沉积金属Cr，在其表面生长一层抗红外辐射膜层；
通过高精度对准光刻工艺以及低损伤刻蚀工艺对抗红外反射膜层进行开孔，在其上形成透光微孔。
优选地，通过在点胶减薄完成后的红外焦平面混成芯片上沉积金属Cr，在其表面生长一层抗红外辐射膜层，生长过程中通过专用盖片对读出电路的引线焊盘进行保护。
优选地，高精度对准光刻工艺，具体包括：
对沉积完Cr并涂敷有正性光刻胶的红外焦平面混成芯片烘烤，通过直写式光刻机获得红外焦平面混成芯片上表面的焦面数据，并将此焦面数据设置为曝光所需焦面数据，直写式光刻机通过读出电路上的对准标记对红外焦平面混成芯片中的光敏元背面进行对准，在抗红外辐射膜层上表面曝光生成多个微孔图形。
优选地，低损伤刻蚀工艺，具体包括：
通过离子铣对带有微孔图形的红外焦平面混成芯片以束压200V～400V，束流50mA～100mA，零角度旋转刻蚀，在抗红外辐射膜层微孔图形处生成透光微孔。
优选地，沉积金属Cr的厚度为
优选地，对沉积完Cr并涂敷有正性光刻胶的红外焦平面混成芯片烘烤，具体包括：
在沉积完Cr的红外焦平面混成芯片上涂敷1μm～2μm正性光刻胶，经60～90摄氏度烘烤3～5分钟。
优选地，将刻蚀完透光微孔的红外焦平面混成芯片封入中测杜瓦，对芯片进行测试。
优选地，将刻蚀完透光微孔的红外焦平面混成芯片封入中测杜瓦，对芯片进行测试，具体包括：
给红外焦平面混成芯片加上一定偏压，使芯片处于正常工作状态；分别在温度T0与T1的黑体辐射源下，测试像元的响应电平；计算透光微孔对应的像元与其周围不透光像元的响应电平，获得串音数据。
采用本发明实施例，解决了现有技术中小间距红外探测器难以进行串音测试的问题，通过对混成芯片的加工，形成自带小尺寸透光微孔的探测器芯片，规避了对昂贵且受限的小光点测试系统的需求，实现了对小像元间距红外探测器芯片的串音测试。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例提供的小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构示意图；
图2是本发明实施例提供的小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备步骤示意图；
图3是本发明实施例提供的混成芯片测试过程示意图；
图4是本发明实施例提供的测试电平图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构，如图1所示，包括：红外焦平面混成芯片和抗红外辐射膜层；
红外焦平面混成芯片的上表面设置有抗红外辐射膜层，其中，抗红外辐射膜层开有多个透光微孔，透光微孔与红外焦平面混成芯片中的光敏元背面的位置相对应。
其中，红外焦平面混成芯片的背面生长有ZnS。
通过对混成芯片的加工，形成自带小尺寸透光微孔的探测器芯片，规避了对昂贵且受限的小光点测试系统的需求，实现了对小像元间距红外探测器芯片的串音测试。
本发明实施例提供一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，用于上述实施例中的小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构，如图2所示，根据本发明实施例的小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法具体包括如下步骤：
步骤S201，在上表面四角处设有对准标记的读出电路上表面设置红外焦平面混成芯片，对红外焦平面混成芯片作点胶减薄处理；
步骤S202，通过在点胶减薄完成后的红外焦平面混成芯片上沉积金属Cr，在其表面生长一层抗红外辐射膜层；
在S202中，需要通过专用盖片对读出电路的引线焊盘进行保护；在实际应用中，沉积Cr的厚度为
步骤S203，通过高精度对准光刻工艺以及低损伤刻蚀工艺对抗红外反射膜层进行开孔，在其上形成透光微孔，具体包括：
通过涂胶机在沉积完Cr的红外焦平面混成芯片上涂敷1μm～2μm正性光刻胶，经60～90摄氏度烘烤3～5分钟；通过直写式光刻机获得红外焦平面混成芯片上表面的焦面数据，并将此焦面数据设置为曝光所需焦面数据，直写式光刻机通过读出电路上的对准标记对红外焦平面混成芯片中的光敏元背面进行对准，在抗红外辐射膜层上表面曝光生成多个微孔图形，通过离子铣对带有微孔图形的红外焦平面混成芯片以束压200V～400V，束流50mA～100mA，零角度旋转刻蚀，在抗红外辐射膜层微孔图形处生成透光微孔。
在完成上述处理后，可以根据需要进行串音测试，测试过程如图3所示，测试电平图如图4所示，具体过程为：
将刻蚀完透光微孔的红外焦平面混成芯片封入中测杜瓦，给红外焦平面混成芯片加上一定偏压，使混成芯片处于正常工作状态；分别在温度T0与T1的黑体辐射源下，测试像元的响应电平；计算透光微孔对应的像元与其周围不透光像元的响应电平，获得串音数据。
本发明实施例中，通过在混成芯片背面加工透光微孔，规避了高价格小光点测试系统的必需性，通过对混成芯片的加工，形成自带小尺寸透光微孔的探测器芯片，规避了对昂贵且受限的小光点测试系统的需求，实现了对小像元间距红外探测器芯片的串音测试，可以有效的获取串音数据，解决了现有技术中小间距红外探测器难以进行串音测试的问题。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，其特征在于，用于制备小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构，所述透光微孔结构包括：红外焦平面混成芯片和抗红外辐射膜层；
所述红外焦平面混成芯片的上表面设置有所述抗红外辐射膜层，其中，所述抗红外辐射膜层开有多个透光微孔，所述透光微孔与所述红外焦平面混成芯片中的光敏元背面的位置相对应；
所述方法包括如下步骤：
在上表面四角处设有对准标记的读出电路上表面设置红外焦平面混成芯片，对红外焦平面混成芯片作点胶减薄处理；
通过在点胶减薄完成后的红外焦平面混成芯片上沉积金属Cr，在其表面生长一层抗红外辐射膜层；
通过高精度对准光刻工艺以及低损伤刻蚀工艺对抗红外反射膜层进行开孔，在其上形成透光微孔；
所述高精度对准光刻工艺，具体包括：
对沉积完Cr并涂敷有正性光刻胶的红外焦平面混成芯片烘烤，通过直写式光刻机获得红外焦平面混成芯片上表面的焦面数据，并将此焦面数据设置为曝光所需焦面数据，直写式光刻机通过读出电路上的对准标记对红外焦平面混成芯片中的光敏元背面进行对准，在抗红外辐射膜层上表面曝光生成多个微孔图形。
2.如权利要求1所述的一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，其特征在于，通过在点胶减薄完成后的红外焦平面混成芯片上沉积金属Cr，在其表面生长一层抗红外辐射膜层，所述方法进一步包括：
通过专用盖片对读出电路的引线焊盘进行保护。
3.如权利要求1所述的一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，其特征在于，所述低损伤刻蚀工艺，具体包括：
通过离子铣对带有微孔图形的红外焦平面混成芯片以束压200V～400V，束流50mA～100mA，零角度旋转刻蚀，在抗红外辐射膜层微孔图形处生成透光微孔。
4.如权利要求1所述的一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，其特征在于，所述沉积金属Cr的厚度为
5.如权利要求1所述的一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，其特征在于，所述对沉积完Cr并涂敷有正性光刻胶的红外焦平面混成芯片烘烤，具体包括：
在沉积完Cr的红外焦平面混成芯片上涂敷1μm～2μm正性光刻胶，经60～90摄氏度烘烤3～5分钟。
6.如权利要求1所述的一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
将刻蚀完透光微孔的红外焦平面混成芯片封入中测杜瓦，对芯片进行测试。
7.如权利要求6所述的一种小间距红外探测器串音测试用透光微孔结构制备方法，所述将刻蚀完透光微孔的红外焦平面混成芯片封入中测杜瓦，对芯片进行测试，具体包括：
给红外焦平面混成芯片加上一定偏压，使芯片处于正常工作状态；分别在温度T0与T1的黑体辐射源下，测试像元的响应电平；计算透光微孔对应的像元与其周围不透光像元的响应电平，获得串音数据。
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