CN111044158A - 制造检测具有改进的封装结构的电磁辐射的装置的方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
凸起可以在相对于基板的正交投影中形成至少部分地围绕热检测器的纵向段的二维阵列。
在相对于基板的正交投影中,凸起的纵向段阵列可以连续地围绕热检测器。
热检测器可以包括吸收膜,所述吸收膜悬置在基板上方并且包含测温传感器,凸起在相对于基板的正交投影中设置在距吸收膜一定距离处。
薄密封层可以具有平均厚度ecs,凸起的平均厚度er大于或等于平均厚度ecs的五分之一。
产生凸起的步骤可以包括:沉积由与薄封装层的材料不同的材料制成的第一层,然后通过相对于薄封装层选择性地蚀刻第一层来局部地构造第一层,从而形成凸起。
检测装置可包括设置在所述腔中的热检测器的矩阵阵列,凸起在相对于基板的正交投影中形成至少部分地围绕热检测器中的每一个的纵向段的二维阵列。
薄封装层可以是硅基的,且薄密封层可以是锗基的。
薄密封层优选通过蒸发沉积。
制造方法可以包括通过在薄密封层上进行物理气相沉积来产生薄抗反射层的步骤,然后薄抗反射层在连续体中具有局部断裂。
制造方法可包括:
-在产生凸起的步骤和产生薄密封层的步骤之间,通过薄封装层形成至少一个称为释放孔的通孔的步骤,然后产生薄密封层以阻塞释放孔,
-通过释放孔去除牺牲层的步骤。
附图简要说明
通过阅读以下对本发明优选实施例的详细描述,本发明的其他方面、目的、优点和特征将变得更加清楚,该描述通过非限制性示例的方式并参考附图给出,其中:
已经描述的图1是根据现有技术中的一个示例的检测装置的示意性局部横截面图;
图2A至图2J以示意性的局部横截面图示出了根据一个实施例的用于制造检测装置的方法中的各个步骤。
具体实施例的详细说明
在附图和说明书的其余部分中,已经使用相同的附图标记来指代相同或相似的参考元件。另外,为了附图的清楚起见,未按比例显示各种元件。此外,各种实施例和变体不是彼此排斥的,并且可以组合在一起。除非另有说明,否则术语“基本上”、“约”和“大约”是指10%以内,优选地在5%以内。此外,除非另外指出,否则“包括一个”必须理解为“包括至少一个”而不是“包括单个”。
本发明涉及一种制造用于检测电磁辐射的装置的方法。该检测装置包括至少一个热检测器,所述至少一个热检测器单独或以多于一个的形式被封装在腔中,该腔有利地是密闭的并且由封装结构限定。该热检测器可以适用于检测红外或太赫兹辐射。该热检测器尤其可以检测约7μm至14μm的长波红外波段((LWIR波段)中的红外辐射。
图2A至2J示出了根据一个实施例的用于制造检测装置1的方法中的各个步骤。
在本实施例中,每个热检测器10包括吸收膜11,该吸收膜包含适合于检测LWIR波段中的红外辐射的测温传感器12。测温传感器12是具有随温度变化的电特性的元件,并且在这里是例如由钛或钒氧化物或非晶硅形成的热敏电阻材料。作为变体,测温传感器可以是由铁电或热电材料、二极管(p-n或p-i-n结),或者甚至是金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)形成的电容器。
此外,热检测器10在这里具有其中测温传感器12设置在悬置在读取基板2上方的膜中并且该膜适合于吸收待检测的电磁辐射的配置。吸收膜11与热绝缘臂位于同一平面上。其他配置是可能的,例如其中吸收膜11位于热绝缘臂上方的配置,如在申请WO2018/055276中特别描述的,或者甚至其中吸收体与包含测温传感器12的膜分离并设置在该膜上方的配置,例如在US2009140147中所述的,。
这里,检测装置1包括形成敏感像素的热检测器10的矩阵阵列。封装结构20限定了优选地封装热检测器10的矩阵阵列的密闭腔3。作为变体,检测装置1可以包括多个腔,每个腔封装单个热检测器10,如Dumont等人于2012年在上述论文中特别描述的。
在这里,对于本说明书的其余部分中,限定了三维直接坐标系(X,Y,Z),其中XY平面基本平行于检测装置1的读取基板2的平面,Z轴被定向在与读取基板2的XY平面大致正交的方向。此外,术语“下部”和“上部”将被理解为相对于在+Z方向上距读取基板2更近和更远的位置。
在该示例中,使用矿物牺牲层31、32产生热检测器10,所述矿物牺牲层随后旨在通过在酸性介质(HF蒸气)中进行湿法蚀刻来去除。可以使用其它技术,例如使用由聚酰亚胺或等效材料制成的牺牲层,然后通过干法蚀刻(例如在O2等离子体中)去除所述牺牲层。
参考图2A,首先通过沉积在基板2上的至少一个第一牺牲层31来产生热检测器10的矩阵阵列。该步骤与专利US9933309中特别描述的步骤相同或相似。
检测装置1包括读取基板2,在本例中该读取基板是硅基的,该读取基板包含允许控制和读取热检测器10的电子电路(未示出)。这里的读取电路采用位于载体基板中的集成CMOS电路的形式。所述读取电路包括导电的并且例如由金属制成的线段,并且所述线段通过介电材料彼此分离,介电材料例如是硅基矿物材料(例如氧化硅SiOx、氮化硅SiNx或它们的合金)。所述读取电路还可以包括有源或无源电子元件(未示出),例如二极管、晶体管、电容器、电阻器等,所述有源或无源电子元件通过电气互连一方面连接到热检测器10,另一方面连接到连接垫(未示出),所述连接垫旨在将检测系统连接到外部电子设备。
还产生了每个热检测器10的反射体13。反射体13在这里由最后互连级的导线的一段形成,所述段由适合于反射待检测的电磁辐射的材料制成。所述反射体面向吸收膜11,并与所述吸收膜形成用于待检测的电磁辐射的四分之一波长的干涉腔。
如果金属间介电层由矿物材料制成,并且如果用于制造热检测器10和封装结构20的牺牲层31、32也由矿物材料制成,则读取基板2的上面被保护层(未图示)覆盖。所述保护层在这里对应于蚀刻中止层,该蚀刻中止层由相对于随后用于去除矿物牺牲层的化学蚀刻剂基本上是惰性的材料制成,例如相对于汽相HF介质是惰性的材料。因此,该保护层形成化学惰性的密闭层。该保护层是电绝缘的,以防止导线段之间的任何短路。因此,在去除牺牲层的步骤期间所述保护层使得可以防止下面的矿物绝缘层被蚀刻。所述保护层可以由氮化铝或氧化物、三氟化铝或氮化物或无意掺杂的非晶硅形成。
首先,第一牺牲层31沉积在读取基板2上,所述第一牺牲层例如由诸如通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)沉积的二氧化硅SiOx之类的矿物材料制成。这种矿物材料能够通过湿法化学蚀刻,特别是在酸性介质中通过化学蚀刻去除,该蚀刻剂优选为气相氢氟酸(HF)。沉积该矿物牺牲层31,以便连续地延伸到读取基板2的基本所有表面的上方,从而覆盖该保护层。牺牲层31沿Z轴的厚度可以是大约几百纳米到几微米。
接下来,产生以下部件:穿过牺牲层31的锚固柱14、设置在牺牲层31上的热绝缘臂(未示出)和吸收膜11。吸收膜11旨在通过锚固柱14悬置在读取基板2上方,并通过热绝缘臂与读取基板2热绝缘。锚固柱14是导电的,并且局部地穿过保护层以便与读取电路电接触。吸收膜11与读取基板2,特别是反射层以非零距离分离。优选地,调节该距离以形成四分之一波长的干涉腔,该距离使要由膜11检测的电磁辐射的吸收最优化。当热检测器10被设计为检测LWIR波段中的红外辐射时,所述距离通常为1μm至5μm,并且优选地为2μm。吸收膜11包含热敏电阻材料,热敏电阻材料通过热绝缘臂和锚固柱14连接到读取电路。
接下来,产生封装结构20。通常,封装结构20或容器与读取基板2一起限定腔3,该腔有利地是密闭的,并且在这里是热检测器10的矩阵阵列。封装结构20包括由至少一个薄密封层24覆盖的至少一个薄封装层21。薄封装层和密封层21、24由具有不同热膨胀系数(CTEs)的不同材料制成。举例来说,薄封装层21可以由非晶硅制成,而薄密封层24可以由锗制成。薄层是指使用用于沉积微电子领域中使用的材料的技术沉积的层,所述薄层厚度优选小于10μm。
参考图2B,首先沉积第二牺牲层32,该第二牺牲层32优选与第一牺牲层31具有相同性质。第二牺牲层32覆盖牺牲层31、吸收膜11和热绝缘臂。使用常规的光刻技术,然后将牺牲层31、32局部地蚀刻到读取基板2的表面(或束缚设置在基板上的段)。蚀刻区域可以采取围绕热检测器10的矩阵阵列的连续和闭合周界的沟槽形式。
接下来,例如通过化学气相沉积(CVD)来沉积薄封装层21,该薄封装层21在这里由非晶硅制成并且覆盖牺牲层32的上表面和沟槽的侧面。薄封装层21包括位于热检测器10上方且与热检测器10相距一定距离的上壁21.1以及在XY平面中优选连续地围绕热检测器10的矩阵阵列的侧壁21.2。上壁21.1基本上是平面的并且位于热检测器10上方,与悬置的膜的距离为不为零,该距离例如为0.5μm至5μm、优选为0.5μm至3.5μm和优选地等于1.5μm。侧壁21.2在这里是外围的,以便在XY平面内包围热检测器10。所述侧壁从上壁21.1延伸以局部地设置在读取基板2上。因此,在该示例中,薄封装层21在热检测器10的矩阵阵列的上方和周围连续延伸,以与读取基板2一起限定腔3。薄封装层21由对待检测的电磁辐射是透明的材料制成,这里是由非晶硅制成,并且所述薄封装层的平均厚度有利地等于λ/4nce的不均匀倍数,其中λ是关注的电磁辐射的检测波段的中心波长,例如在LWIR波段的情况下为10μm,并且nce是薄封装层21的材料的折射率。该折射率可以为几百纳米至几微米,例如等于约800nm。
参考图2C、2D和2E,随后在薄封装层21上,更确切地在所述薄封装层的上壁21.1上产生凸起23。凸起23是指在薄封装层21上方局部延伸的一段材料,从上表面21a形成突起。有利地,所述凸起具有上表面23a,该上表面基本上平行于设置该凸起的薄封装层21的上表面21a。上表面23a由基本上正交于薄封装层21延伸的侧面23b界定。因此,凸起23然后可以在平行于Z轴的横向平面中具有基本上矩形或正方形的横截面。然后将局部厚度限定为凸起23沿Z轴的局部尺寸。将平均厚度er限定为局部厚度的平均值。选择该平均厚度er以在随后通过物理气相沉积产生的薄密封层24引起连续体中的局部断裂。
为此,优选地沉积由与薄封装层21的材料不同的材料并且相对于所述薄封装层具有蚀刻选择性的材料制成的层。接下来,通过光刻和蚀刻,局部地构造沉积层,从而在薄封装层21上形成凸起23。凸起23可以是在薄封装层21上方延伸的一个或更多个纵向段。纵向段是指一定体积的材料,其纵向尺寸大于宽度和厚度的横向尺寸。纵向段优选地是彼此相连和连续的,但是作为变体可以彼此分离。凸起23也可以由在XY平面上具有相同量级尺寸的一个或更多个单独的段形成。
优选地,凸起23形成纵向段的二维阵列,并因此该二维阵列沿平行于XY平面的两个横向轴线延伸,该纵向段的二维阵列在正交投影中至少部分地围绕每个热检测器10。正交投影,或相对于基板的正交投影是指在与基板2的平面平行的平面中沿着Z轴的投影。至少部分地是指凸起23的纵向段在XY平面中仅围绕热检测器10的一部分。因此,纵向段可以彼此分离。优选地,凸起23的纵向段在正交投影中连续地围绕每个热检测器10。因此,所述纵向段彼此接合,并且因此在所述纵向段之间具有材料的连续性。
优选地,凸起23在正交投影中被设置在距热检测器10、优选地与吸收膜11一定距离处,以便不干扰待检测的电磁辐射的传输。换句话说,凸起23垂直于不包含吸收膜11的区域设置。因此,可以将所述凸起与锚固柱14垂直地设置,或者甚至与两个相邻的热检测器10的锚固柱14之间通过的区域垂直地设置。
凸起23具有所选择的平均厚度er,使得在随后通过物理气相沉积在薄封装层21和凸起23上产生薄密封层24期间,凸起23的存在导致薄密封层24的连续体的局部断裂,即,凸起23处的XY平面上的薄密封层24的材料的不连续性。凸起23的平均厚度er大于或等于薄密封层24的平均厚度ecs的约五分之一,优选大于或等于四分之一,并且优选地大于或等于平均厚度ecs的约一半。举例来说,在薄密封层24具有的平均厚度为1800nm的情况下,凸起23的厚度可以大于或等于400nm,例如等于约800nm,或者甚至等于1000nm。
参考图2F,然后对薄封装层21进行局部蚀刻,以产生形成释放孔22的通孔。每个释放孔22在这里有利地面向吸收性膜11的中心定位。然后如文献EP3067675中所述,吸收膜11可以被构造为具有面向释放孔22的通孔(未示出)。
参考图2G,然后通过各个释放孔,在矿物牺牲层的情况下通过在HF蒸汽中进行湿法蚀刻,去除各个牺牲层31、32,从而释放每个热检测器10的吸收膜11并形成腔3。在适当的情况下,将检测装置1设置在真空或低压下。
参考图2H和2I,然后沉积薄密封层24以覆盖薄封装层21和凸起23,从而阻塞释放孔22。薄密封层24由对待检测的电磁辐射是透明的且具有高折射率的材料制成,例如由锗或硅锗合金制成。在这里,将所述薄密封层的平均厚度调整为基本上等于λ/4ncs的不均匀倍数,其中ncs是薄密封层24的材料的折射率。举例来说,薄密封层24可以由锗制成并且具有等于约1800nm的平均厚度。
薄密封层24的材料不同于薄封装层21的材料,并且具有不同的热膨胀系数。举例来说,该薄密封层的材料可以是锗,该材料的CTE约等于5.9×10-6K-1,在本示例中,锗不同于薄封装层21的非晶硅,该非晶硅的CTE约等于2.6×10-6K-1。
通过物理气相沉积(PVD),并且例如通过真空蒸发法、电子束蒸发法或阴极溅射法进行沉积。PVD沉积相当于在接收区域的上表面形成材料的薄层。因此,薄密封层24的材料沉积在未涂覆有凸起23的薄封装层21的上表面21a上以及凸起23的上表面23a上。薄密封层24的材料基本没有沉积在凸起23的侧面23b上(与通过化学气相沉积进行的共形沉积不同),从而导致薄密封层24的连续体的局部断裂。结果,薄密封层24由设置在薄封装层21上的至少一个层段24.1和由设置在凸起23上的至少一个垫24.2形成,这里是条形的纵向垫。每个层段24.1是分离的,因此与相邻的纵向垫24.2没有材料的连续性。换句话说,在每个层段24.1与一个或更多个相邻的垫24.2之间存在物理隔离(反之亦然)。
如果凸起23围绕热检测器10形成连续的二维阵列,则纵向垫24.2彼此接合,并且也形成与凸起23的阵列悬置的连续阵列。然后,一方面的纵向垫24.2与另一方面的一个或更多个相邻层段24.1之间存在连续体的断裂,即物理分离。此外,相邻的层段24.1在平面XY上彼此分离。
将理解,由于凸起23,层的连续体的断裂不同于层的平面性的简单断裂。这里所描述的与现有技术文献的公开不同,现有技术文献例如描述了在局部覆盖有凸起的平面上的层的共形沉积。然后,该沉积层可以连续地在平面和凸起的面的上方延伸。在这种情况下,凸起会导致在XY平面内的沉积层的平面性破裂,而不会导致层的连续体的断裂。换句话说,位于凸起上的层的部分与位于平面上的层的部分不分离(物理隔离)。
此外,可以通过与设置在凸起23上的垫24.2相关联的遮蔽效应来加强连续性的局部破裂。具体地,由于待沉积的材料的PVD源的发射的准单向性,特别是通过蒸发的沉积期间,垫24.2具有在+Z方向上张开的横截面,即,XY平面中的宽度随着在+Z方向上距凸起23的距离而增加。垫24.2的张开导致沿+Z方向的层段24.1变窄。这种遮蔽效应加强了薄封装层21的连续体的局部断裂。
因此,由于凸起23的存在,根据薄密封层24的ecs选择平均厚度er,薄密封层24的连续体的局部断裂在凸起23处形成。因此,薄密封层24在XY平面上具有材料的不连续性,这形成了由薄封装层和密封层21、24的材料之间的热膨胀系数的差异引起的机械应力的松弛区域。然后提高了封装结构20的机械强度。
凸起23形成连续地界定热检测器10中的每一个的二维阵列是特别有利的。因此,所沉积的薄密封层24然后由多个层段24.1形成,所述多个层段彼此分离并与相邻的垫24.2分离,并且每个层段面向一个热检测器10设置。然后,机械应力的松弛区域围绕薄密封层24的每个段24.1,这进一步提高了封装结构20的机械强度。
参考图2J,然后优选地产生通过PVD沉积以覆盖薄密封层24的薄抗反射层25。由于薄密封层25的连续体的局部断裂和所使用的沉积技术(即PVD),薄抗反射层25也包含连续体的局部断裂。薄抗反射层在这里由彼此分离并覆盖薄密封层24的段24.1的层段25.1以及由分离的并覆盖薄密封层24的下面的纵向垫24.2的纵向垫25.2形成。薄抗反射层25可以由ZnS制成并且具有几百纳米至几微米的平均厚度,并且例如在检测LWIR辐射的情况下等于约1.2μm。
因此,制造方法允许获得其封装结构20具有改进的机械强度的检测装置1。有利地,制造方法允许薄密封层24和薄抗反射层25以彼此分离的多个层段24.1、25.1的形式来产生,即在XY平面中所述多个层段之间没有材料的连续性。然后,可以有效地缓解由封装结构20的各个材料的CTEs之间的差异引起的机械应力。然后,封装结构20在其热暴露于高温期间具有改进的机械强度,例如在大约300℃下激活位于腔3中的吸气材料,该吸气材料旨在与腔3中可能存在的残余气体反应,以将所述腔保持在足够的真空水平。制也可以是沉积薄密封层24和/或薄抗反射层25的步骤,或者甚至是用于密封包装中的整体检测芯片的钎焊步骤等的问题。
该制造方法使得可以避免为了获得连续体的局部断裂而必须实施对薄密封层24并且在适当情况下对薄抗反射层25局部蚀刻的特定步骤,所述层已经沉积在不包括凸起23的薄封装层21上,凸起23的厚度被选择以获得例如在图1的配置中的这种效果。此外,可以避免由这种局部蚀刻可能引起的缺陷。
具体地,可以对薄密封层和抗反射层进行局部湿法蚀刻,抗反射层以平面方式延伸到薄封装层21上。然而,湿法刻蚀的各向同性特性可能导致大约两倍于待蚀刻薄层的厚度的侧向蚀刻。因此,对于约3000nm量级的薄密封层和抗反射层的总平均厚度,将获得在XY平面上具有大约6μm的横向尺寸的沟槽,这将对检测装置1的性能具有不可接受的影响,特别是在热检测器10的矩阵阵列的像素的间距为大约12μm或更小的情况下。
此外,还可以对薄密封层和抗反射层进行局部干法蚀刻(例如局部等离子体蚀刻)。然而,用于产生薄密封层24的材料相对于薄封装层21的材料可以具有低的蚀刻选择性,就像锗相对于非晶硅的情况一样。然后,干法蚀刻将按时间顺序进行控制,这可能不仅导致薄密封层24的部分蚀刻,从而导致在连续体中不存在局部断裂,或者导致薄密封层24的完全蚀刻,而且可能导致薄密封层21的(部分)蚀刻,这甚至可能导致封装结构20的机械强度更大的降低。为了减轻薄封装层和密封层材料之间不存在蚀刻选择性,可以在两个薄层之间插入薄蚀刻中止层,但是,只要薄蚀刻中止层的材料可以吸收待检测的非零比例的电磁辐射,就以降低检测装置1的性能为代价。
因此,根据本发明的制造方法允许通过产生薄密封层24以及在适当情况下的薄抗反射层25的连续体的局部断裂,通过存在具有为此目的选择的厚度的凸起23来提高封装结构20的机械强度,。不必采用对薄密封层和抗反射层进行局部蚀刻的特定步骤,这尤其使得可以保持检测装置1的性能。
刚刚描述了特定实施例。本领域技术人员将清楚地看到各种变体和修改。
Claims (11)
1.一种制造用于检测电磁辐射的装置(1)的方法,所述装置(1)包括设置在基板(2)上的至少一个热检测器(10)和与基板(2)一起限定腔(3)的一个封装结构(20),所述热检测器(10)位于所述腔中,所述方法包括以下步骤:
从沉积在基板(2)上的至少一个第一牺牲层(31)产生热检测器(10);
从设置在第一牺牲层(31)上的至少一个第二牺牲层(32)产生在热检测器(10)上方延伸的封装结构(20)的薄封装层(21),所述薄封装层(21)由封装材料制成;
通过物理气相沉积(PVD)产生覆盖薄封装层(21)的薄密封层(24),所述薄密封层(24)由热膨胀系数不同于封装材料的密封材料制成;
其特征在于,所述制造方法还包括以下步骤:
在产生薄密封层(24)的步骤之前,在具有适当平均厚度的薄封装层(21)上产生至少一个凸起(23),使得在薄密封层(24)的沉积期间,薄密封层(24)由设置在薄封装层(21)上的至少一个层段(24.1)和由与层段(24.1)分离并设置在凸起(23)上的至少一个垫(24.2)形成,从而在凸起(23)处形成薄密封层(24)的连续体的中局部破裂。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述凸起(23)在相对于基板(2)的正交投影中形成至少部分地围绕热检测器(10)的纵向段的二维阵列。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其中,在相对于所述基板(2)的正交投影中,所述凸起(23)的纵向段的阵列连续围绕热检测器(10),使得所述垫(24.2)连续地延伸到凸起(23)的纵向段的阵列之上,并且与由凸起(23)的纵向段的阵列围绕的层段(24.1)分离。
4.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述热检测器(10)包括悬置在所述基板(2)上方并且包含测温传感器(12)的吸收膜(11),所述凸起(23)在相对于基板(2)的正交投影中设置在距吸收膜(11)一定距离处。
5.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述薄密封层(24)的平均厚度为ecs,所述凸起(23)的平均厚度er大于或等于平均厚度ecs的五分之一。
6.根据权利要求1所述的制造方法,其中,制造凸起(23)的步骤包括:沉积由与薄封装层(21)的材料不同的材料制成的第一层,然后通过相对于薄封装层(21)选择性地蚀刻第一层来局部地构造第一层,从而形成凸起(23)。
7.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述检测装置(1)包括设置在所述腔(3)中的热检测器(10)的矩阵阵列,所述凸起(23)在相对于基板(2)的正交投影中形成至少部分地围绕热检测器(10)中的每一个的纵向段的二维阵列。
8.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述薄密封层(21)是硅基的,并且所述薄密封层(24)是锗基的。
9.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述薄密封层(24)通过蒸发沉积。
10.根据权利要求1所述的制造方法,所述制造方法包括以下步骤:通过在薄密封层(24)上进行物理气相沉积来产生薄抗反射层(25),然后所述薄抗反射层(25)在连续体中具有局部断裂。
11.根据权利要求1所述的制造方法,所述制造方法包括:
在产生凸起(23)的步骤和产生薄密封层(24)的步骤之间,通过薄封装层(21)形成称为释放孔(22)的至少一个通孔的步骤,
·然后产生薄密封层(24)以阻塞释放孔(22),通过释放孔(22)去除牺牲层(31、32)的步骤。
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