EP1402581A1 - Capteur infrarouge et procede de fabrication - Google Patents

Capteur infrarouge et procede de fabrication

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EP1402581A1
EP1402581A1 EP01938258A EP01938258A EP1402581A1 EP 1402581 A1 EP1402581 A1 EP 1402581A1 EP 01938258 A EP01938258 A EP 01938258A EP 01938258 A EP01938258 A EP 01938258A EP 1402581 A1 EP1402581 A1 EP 1402581A1
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EP
European Patent Office
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layer
absorption
colloidal particles
structured
elementary
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Withdrawn
Application number
EP01938258A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Markus Kohli
Andreas Seifert
Bert Willing
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IR Microsystems SA
Original Assignee
IR Microsystems SA
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1402581A1 publication Critical patent/EP1402581A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one thermoelectric or thermomagnetic element covered by groups H10N10/00 - H10N15/00

Definitions

  • the present invention relates to infrared sensors comprising a light absorption layer which is structured, that is to say that this layer partially covers the sensor substrate by forming a plurality of elementary infrared light absorption zones associated respectively with a plurality of pixels forming this sensor.
  • the object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned financial and technical drawbacks, by providing an inexpensive method of manufacturing a structured absorption layer and a sensor having such a layer having homogeneous physical characteristics for all of the pixels of a sensor and more generally for a plurality of sensors manufactured in a batch.
  • the invention relates to a method of manufacturing at least one infrared sensor in which there is provided a step of forming a structured infrared light absorption layer on the upper surface of a substrate. wherein a plurality of pixels are partially formed from said at least one infrared sensor.
  • This method is characterized in that it is provided in the step of forming a structured layer to deposit a dispersion of colloidal particles so as to form a layer, preferably substantially uniform, covering said substrate and then to partially eliminate this layer to form a plurality of elementary absorption zones respectively associated with said plurality of pixels and defining said structured layer.
  • the characteristics of the method according to the invention it is possible to deposit a structured infrared light absorption layer using a relatively inexpensive installation, for example using a centrifuge, or simply by spraying, in particular using a spray.
  • Colloidal particles define black pigments, for example graphite platelets or metal oxides. Dispersions of graphite or metal oxides are relatively easy to prepare and some dispersions offered on the market meet the criteria necessary to obtain a layer of binder with colloidal particles defining a homogeneous layer of substantially constant thickness and adhering well to the substrate. .
  • the invention also relates to an infrared sensor comprising a structured light absorption layer, characterized in that this structured layer is formed of colloidal particles and of a binder.
  • the colloidal particles are graphite plates or metal oxides.
  • FIG. 2 is a schematic section along the line ll-ll of Figure 1.
  • an infrared sensor 2 formed in a silicon wafer 4 in which are micromachined a plurality of recesses 6. These recesses are terminated by a layer or membrane 8 on which the lower electrodes 10 of the pixels 12 of the sensor 2 are formed.
  • a pyroelectric layer 14 which in the variant shown here is through between the pixels 12.
  • the layer 14 can be structured so as to isolate the pixels 12.
  • the upper electrodes 16 Above the electrodes 16 is arranged the structured layer infrared light absorption.
  • the absorption layer 20 thus defines a plurality of elementary absorption zones associated respectively with the plurality! of pixels from sensor 2.
  • the invention relates specifically to the structured absorption layer 20 and to the method for depositing this layer.
  • the present invention can be applied to any type of infrared detectors or sensors, in particular for bolometers or thermal elements (thermopiles).
  • the use of a pyroelectric layer is therefore in no way limiting and given here only by way of example.
  • the structured absorption layer 20 is formed of colloidal particles and of a binder which freezes these colloidal particles and also ensures good adhesion of this absorption layer to the substrate 24 (including the electrodes 16) to the surface of which it is arranged.
  • good adhesion must be achieved between the structured layer 20 and the electrodes 16.
  • colloidal particles is meant particles of small dimension, of the order of a few micrometers or of smaller dimension .
  • this definition also includes particles with larger dimensions, in particular platelets whose diameter or largest dimension can reach approximately up to 100 micrometers.
  • said graphite plates have in majority diameters less than 40 micrometers.
  • the absorption layer has a thickness of less than 10 micrometers.
  • the colloidal particles are formed by metal oxides, in particular iron, copper or manganese oxides.
  • the metal oxides form the pigments of a dispersion, the other elements of which are selected by a person skilled in the art to allow the deposition of a homogeneous layer having good adhesion to the substrate.
  • the manufacturing method according to the invention and the composition of the dispersion used will be described below more particularly for graphite plates used as material for absorbing infrared light.
  • the dispersion used to form the structured absorption layer contains an aqueous or organic solvent in which the pigments are dispersed, that is to say the colloidal particles according to the invention.
  • the percentage by weight of these pigments strongly depends on their type and on the thickness of the intended absorption layer. By way of example, the proportion of pigments can vary approximately between 10% and 60% by weight. Concerning the dimensions of the pigments, an optimum must be determined according to the characteristics desired for the deposited layer. In the case of graphite plates, their diameters are preferably less than 40 micrometers in order to obtain layers whose thickness varies approximately between 1 and 3 micrometers with a very good absorption coefficient, preferably greater than 90%.
  • the dispersion comprises dispersing agents which ensure a substantially homogeneous distribution of the particles in the dispersion and avoid their agglomeration or sedimentation.
  • the dispersion comprises a binder, in particular an acrylic resin which ensures, after evaporation of the solvent, the cohesion between the particles and their adhesion to the substrate on which the dispersion has been deposited.
  • a binder is provided which undergoes a chemical reaction during the evaporation of the solvent so as to ensure that once the layer deposited and become solid, the binder is no longer soluble in the solvent initially present in the dispersion and also in other solvents in contact with which the structured layer thus formed may be found.
  • the dispersion may contain wetting agents which increase the wettability of the dispersion on the substrate so as to allow the deposition of a uniform layer of substantially constant thickness.
  • Such dispersions can be made relatively easily by centrifuges (spin-coating), by immersion in a bath containing the dispersion (dip-coating) or by spraying (spray-coating). Once the dispersion has been provided in the form of a layer covering the substrate, the latter is dried either in air or using a heat treatment which makes it possible in particular to evaporate the solvent and possibly to generate a chemical reaction of the binder.
  • a dispersion of graphite particles in an aqueous solvent has a proportion of solid equal to 18% by weight, a dimension : average of particles from 1 to 2 micrometers with a maximum of 5 micrometers, a density of approximately 1.1 gr / cm3 and a pH value of approximately 11.
  • Such dispersions can be obtained on the market.
  • the dispersion contains, as solvent, isopropanol and graphite plates essentially having diameters between 20 and 40 micrometers. High absorption coefficients are observed, at least 80% for wavelengths between 2 ⁇ m and 20 ⁇ m, for absorption layers formed from such dispersions and having thicknesses of approximately 2 micrometers .
  • Such a dispersion contains, for example, isopropanol and petroleum ether and a binder in the form of an acrylic resin.
  • the structured absorption layer also forms the upper electrodes of the pixels of the sensor.
  • the electrical resistance depends in particular on the size of the particles, the type of binder and its concentration, as well as the drying temperature of the layer.
  • a first embodiment of the method for manufacturing at least one infrared sensor according to the invention will be described below.
  • a silicon wafer as a base
  • a substrate 24 is thus obtained in which a plurality of pixels is partially formed as shown in FIG. 2.
  • the method comprises a step of forming a structured infrared light absorption layer comprising the following substeps:
  • the dispersion layer is extended in a substantially uniform manner using one of the techniques mentioned above, in particular by a centrifuge rotating at a speed of 2000 revolutions / minute during a period of approximately 60 seconds.
  • the operation of drying the dispersion layer to obtain a hard solid absorption layer is carried out on a hot plate at approximately 120 ° for approximately one minute for a layer approximately 2 micrometers thick.
  • acetone will be used as solvent to dissolve the photoresist layer outside the elementary absorption zones defined by photolithography. Acetone will have essentially no effect in the elementary zones on the absorption layer whereas outside of these zones, due to the dissolution of the photoresist, the dispersion layer is removed mechanically.
  • the senor or the batch of sensors is cleaned, for example using isopropanol and distilled water.
  • Other methods of forming the structured infrared light absorption layer can be envisaged by a person skilled in the art.
  • a second mode of implementing the method according to the invention will be described quickly, in which the conventional photolithography technique is replaced by the use of a contact mask.
  • the step of forming a structured layer using a dispersion of colloidal particles comprises the following substeps:
  • - Providing a mask having a plurality of openings on the substrate in which the pixels are partially formed, this plurality of openings defining a plurality of elementary areas associated respectively with the pixels; - depositing a dispersion layer covering the substrate and the mask, in particular using one of the techniques mentioned above; - removal of the mask so as to partially remove the layer thus deposited.
  • the absorption layer is structured by removing the mask, the internal cohesion of the deposited layer and its adhesion to the substrate are determined so that this layer remains firmly attached to the substrate in the regions of the mask openings.

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

Le capteur d'infrarouge (2) comprend une pluralité de pixels (12) présentant une couche structurée (20) d'absorption de lumière infrarouge située à la surface supérieure du capteur. Selon l'invention, la couche d'absorption (20) est formée par des particules colloïdales, notamment des plaquettes de graphite ou des oxydes métalliques noyés ou figés dans un liant. Il est prévu de former la couche structurée en déposant par une technique conventionnelle une couche d'absorption de dispersion contenant des particules colloïdales et ensuite d'éliminer partiellement la couche d'absorption ainsi formée pour obtenir une pluralité de zones élémentaires d'absorption associées respectivement à la pluralité de pixels.

Description

CAPTUER INFRAROUGE ET PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention concerne les capteurs infrarouges comprenant une couche d'absorption de lumière qui est structurée, c'est à dire que cette couche recouvre partiellement le substrat du capteur en formant une pluralité de zones élémentaires d'absorption de la lumière infrarouge associées respectivement à une pluralité de pixels formant ce capteur.
Il est connu de former de telles couches d'absorption structurées par un dépôt thermique sous vide d'un métal dans une atmosphère d'azote de quelques milibars pour obtenir une texture de couleur noire ayant un bon coefficient d'absorption de la lumière infrarouge. On parle alors par exemple d'or ou d'argent "noir". Cette technique de formation de couches d'absorption présente au moins deux inconvénients.
Premièrement, l'installation nécessaire est relativement onéreuse, ce qui augmente le coût de production du capteur. Deuxièmement, le dépôt d'un métal "noir" est parfois accompagné de problèmes d'adhérence de la couche déposée sur le substrat.
Il est aussi connu de former de telles couches d'absorption structurées par une croissance électrochimique d'une couche de platine effectuée avec une forte densité de courant de sorte que l'on obtient une croissance dendritique qui donne à la couche sa couleur noire. On parle ici de platine "noir". Ce dernier procédé présente également des inconvénients. Premièrement le sel de platine utilisé est relativement cher. Ensuite, les conditions de croissance dendritique dépendent relativement fortement de la surface du substrat sur lequel est prévu la couche structurée. Ainsi, si la surface du substrat n'est pas parfaitement homogène, on obtient des croissances différentes selon les régions, ce qui conduit à des coefficients d'absorption différents selon les pixels d'un capteur ou d'une pluralité de capteurs fabriqués en lot. Ce fait est particulièrement néfaste pour une production industrielle. Finalement, le procédé électrochimique nécessite de relier électriquement l'ensemble des pixels d'un capteur pour permettre le dépôt dans des zones élémentaires correspondantes. Ces liaisons électriques doivent ensuite être éliminées pour que le capteur puisse fonctionner.
Le but de la présente invention est donc de palier les inconvénients financiers et techniques susmentionnés, en fournissant un procédé peu onéreux de fabrication d'une couche d'absorption structurée et un capteur ayant une telle couche présentant des caractéristiques physiques homogènes pour l'ensemble des pixels d'un capteur et plus généralement pour une pluralité de capteurs fabriqués en lot.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'au moins un capteur infrarouge dans lequel il est prévu une étape de formation d'une couche structurée d'absorption de lumière infrarouge à la surface supérieure d'un substrat dans lequel sont formés partiellement une pluralité de pixels dudit au moins un capteur infrarouge. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il est prévu dans l'étape de formation d'une couche structurée de déposer une dispersion de particules colloïdales de manière à former une couche, de préférence sensiblement uniforme, recouvrant ledit substrat et d'éliminer ensuite partiellement cette couche pour former une pluralité de zones élémentaires d'absorption associées respectivement à ladite pluralité de pixels et définissant ladite couche structurée.
Grâce aux caractéristiques du procédé selon l'invention, il est possible de déposer une couche structurée d'absorption de lumière infrarouge à l'aide d'une installation relativement peu onéreuse, par exemple à l'aide d'un centrifugeur, ou simplement par pulvérisation, notamment à l'aide d'un spray.
Les particules colloïdales définissent des pigments noirs, par exemple des plaquettes de graphite ou des oxydes métalliques. Les dispersions de graphite ou d'oxydes métalliques sont relativement faciles à préparer et certaines dispersions offertes sur le marché répondent aux critères nécessaires pour obtenir une couche de liant avec des particules colloïdales définissant une couche homogène d'une épaisseur sensiblement constante et adhérant bien au substrat.
L'invention concerne également un capteur infrarouge comprenant une couche structurée d'absorption de lumière, caractérisé en ce que cette couche structurée est formée de particules colloïdales et d'un liant. En particulier, les particules colloïdales sont des plaquettes de graphite ou des oxydes métalliques.
La présente invention serait exposée plus en détail à l'aide de la description suivante, faite en référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple nullement limitatif, dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique partielle de dessus d'un premier mode de réalisation d'un capteur infrarouge selon l'invention; et
- la figure 2 est une coupe schématique selon la ligne ll-ll de la figure 1. Aux figures 1 et 2 est représenté schématiquement et partiellement un capteur infrarouge 2 formé dans une plaquette de silicium 4 dans laquelle sont micro-usinés une pluralité d'évidements 6. Ces évidements sont terminés par une couche ou membrane 8 sur laquelle sont formés les électrodes inférieures 10 des pixels 12 du capteur 2. Au-dessus de la membrane 8 et des électrodes 10 est formée une couche pyroélectrique 14 qui dans la variante représentée ici est traversante entre les pixels 12. Toutefois dans une autre variante, la couche 14 peut être structurée de manière à isoler les pixels 12. Sur la couche 14 sont formées les électrodes supérieures 16. Au-dessus des électrodes 16 est agencée la couche structurée d'absorption de lumière infrarouge. La couche d'absorption 20 définit ainsi une pluralité de zones élémentaires d'absorption associées respectivement à la pluralité! de pixels du capteur 2.
On notera que l'invention porte spécifiquement sur la couche d'absorption structurée 20 et sur le procédé de dépôt de cette couche. Ainsi, la présente invention peut s'appliquer à tout type de détecteurs ou capteurs infrarouges , notamment pour des bolomètres ou des éléments thermiques (thermopiles). L'utilisation d'une couche pyroélectrique est donc nullement limitative et donnée ici seulement à titre d'exemple. Selon un autre mode de réalisation d'un capteur infrarouge de l'invention, il est prévu que la couche structurée d'absorption définissant les zones élémentaires soit électriquement conductrice et forme également les électrodes supérieures de la pluralité de pixels 12. Comme représenté à la figure 1 , chacune des électrodes supérieures 16 est reliée électriquement par une piste conductrice 21 à une plage de contact 22.
Selon l'invention, la couche d'absorption structurée 20 est formée de particules colloïdales et d'un liant qui fige ces particules colloïdales et assure également une bonne adhérence de cette couche d'absorption au substrat 24 (incluant les électrodes 16) à la surface duquel elle est agencée. En particulier, dans le cas de la figure 2, une bonne adhésion doit être réalisée entre la couche structurée 20 et les électrodes 16. Par particules colloïdales, on entend des particules de petite dimension, de l'ordre de quelques micromètres ou de dimension inférieure. Dans le cadre de la présente invention, on englobe également sous cette définition des particules aux dimensions plus élevées, notamment des plaquettes dont le diamètre ou la plus grande dimension peut atteindre environ jusqu'à 100 micromètres. Toutefois pour obtenir des couches relativement minces et homogènes, il est prévu de préférence que lesdits plaquettes de graphite aient en majorité des diamètres inférieurs à 40 micromètres. De manière non limitative, il est prévu généralement que la couche d'absorption ait une épaisseur inférieure à 10 micromètre. De préférence, il est prévu de déposer des couches selon l'invention présentant une épaisseur située environ entre 1 et 3 micromètres.
Dans un autre mode de réalisation, les particules colloïdales sont formées par des oxydes métalliques, notamment des oxydes de fer, de cuivre ou de manganèse. Les oxydes métalliques forment les pigments d'une dispersion dont les autres éléments sont sélectionnés par l'homme du métier pour permettre le dépôt d'une couche homogène présentant une bonne adhérence au substrat. Le procédé de fabrication selon l'invention et la composition de la dispersion utilisée seront décrits ci-après plus particulièrement pour des plaquettes de graphite utilisées comme matériel d'absorption de la lumière infrarouge.
La dispersion utilisée pour former la couche structurée d'absorption contient un solvant, aqueux ou organique, dans lequel sont dispersés les pigments, c'est à dire les particules colloïdales selon l'invention. Le pourcentage en poids de ces pigments dépend fortement de leur type et de l'épaisseur de la couche d'absorption prévue. A titre d'exemple, la proportion de pigments peut varier environ entre 10% et 60% en poids. Concernant les dimensions des pigments, un optimum doit être déterminé en fonction des caractéristiques souhaitées pour la couche déposée. Dans le cas des plaquettes de graphite, leurs diamètres sont de préférence inférieur à 40 micromètres pour obtenir des couches dont l'épaisseur varie environ entre 1 et 3 micromètres avec un très bon coefficient d'absorption, de préférence supérieur à 90%.
En plus du solvant, la dispersion comprend des agents de dispersion qui assurent une répartition sensiblement homogène des particules dans la dispersion et évite leur agglomération ou sédimentation. Ensuite, la dispersion comprend un liant, notamment une résine acrylique qui assure, après évaporisation du solvant, la cohésion entre les particules et leur adhésion au substrat sur lequel la dispersion a été déposée. De préférence, il est prévu un liant qui subit une réaction chimique lors de l'évaporation du solvant de manière à assurer qu'une fois la couche déposée et devenue solide, le liant ne soit plus soluble dans le solvant initialement présent dans la dispersion et également dans d'autres solvants au contact duquel peut se trouver la couche structurée ainsi formée.
On peut également prévoir d'introduire dans le solvant un matériel qui modifie les propriétés mécaniques de la couche déposée, notamment des molécules de polyester, qui augmentent l'adhésion avec le substrat. Finalement la dispersion peut contenir des agents mouillants qui augmentent la mouillabilité de la dispersion sur le substrat de manière à permettre le dépôt d'une couche uniforme d'épaisseur sensiblement constante. De telles dispersions peuvent être apportées de manière relativement aisée par des centrifugeurs (spin-coating), par immersion dans un bain contenant la dispersion (dip-coating) ou par pulvérisation (spray-coating). Une fois la dispersion apportée sous forme d'une couche recouvrant le substrat, cette dernière est séchée soit à l'air ou à l'aide d'un traitement thermique permettant notamment d'évaporer le solvant et éventuellement d'engendrer une réaction chimique du liant.
A titre d'exemple, une dispersion de particules de graphite dans un solvant aqueux présente une proportion de solide égale à 18% en poids, une dimension : moyenne des particules de 1 à 2 micromètres avec un maximum de 5 micromètres, une densité d'environ 1.1 gr/cm3 et une valeur du pH d'environ 11. De telles dispersions peuvent être obtenues sur le marché.
Selon un autre exemple, la dispersion contient comme solvant de l'isopropanoi et des plaquettes de graphite présentant essentiellement des diamètres entre 20 et 40 micromètres. On observe de hauts coefficients d'absorption, d'au moins 80% pour des longueurs d'ondes comprises entre 2 μm et 20 μm, pour des couches d'absorption formées à partir de telles dispersions et présentant des épaisseurs d'environ 2 micromètres. En utilisant de préférence un dépôt par pulvérisation, on peut également déposer des couches d'absorption relativement minces, d'environ 2 micromètres avec des plaquettes de graphite de diamètre relativement élevées, notamment d'une valeur moyenne d'environ 10 micromètres avec un maximum d'environ 100 micromètres. Une telle dispersion contient par exemple comme solvant de l'isopropanoi et du pétroléther et un liant sous forme de résine acrylique. On a obtenu avec de telles dispersions des couches structurées d'absorption ayant des coefficients d'absorption supérieurs à 90%. De telles dispersions sont disponibles sur le marché. Bien entendu, l'homme du métier saura déterminer quel est la dispersion appropriée pour un substrat donné, notamment un substrat semi-conducteur et ou une métallisation spécifique. Il déterminera notamment en fonction du procédé de dépôt la viscosité adéquate de la dispersion utilisée.
Comme déjà mentionné précédemment, il est possible de prévoir que la couche d'absorption structurée forme également les électrodes supérieures des pixels du capteur. Etant donné les propriétés électriques du graphite, il est possible d'obtenir des zones élémentaires présentant une relativement faible résistance. La résistance électrique dépend notamment de la grosseur des particules, du type de liant et sa concentration, de même que la température de séchage de la couche.
On décrira ci-après un premier mode de mise en œuvre du procédé de fabrication d'au moins un capteur infrarouge selon l'invention. En prenant par exemple comme base une plaque de silicium, il est prévu de former partiellement une pluralité de pixels selon une méthode conventionnelle adaptée au type de capteur prévu. On obtient ainsi un substrat 24 dans lequel est formé partiellement une pluralité de pixels comme représenté à la figure 2. Le procédé comprend une étape de formation d'une couche structurée d'absorption de lumière infrarouge comprenant les sous-étapes suivantes:
- dépôt d'une couche photosensible (photorésist) formant une couche supérieure dudit substrat; - définition d'une pluralité de zones élémentaires d'absorption par un procédé de photolithographie;
- dépôt d'une couche de dispersion sur le substrat;
- apport d'un solvant spécifique pour dissoudre ladite couche photosensible hors desdites zones élémentaires avec élimination de la couche d'absorption formée par la dispersion également hors desdites zones élémentaires.
Le procédé décrit ici s'apparente au procédé "Lift-off" connu de l'homme du métier de la fabrication de circuits semiconducteurs.
La couche de dispersion est étendue de manière sensiblement uniforme à l'aide d'une des techniques mentionnées ci-avant, notamment par un centrifugeur tournant à une vitesse de 2000 tours/minute durant une période d'environ 60 secondes. L'opération de séchage de la couche de dispersion pour obtenir une couche d'absorption solide dure est effectuée sur une plaque chauffante à environ 120° pendant environ une minute pour une couche d'environ 2 micromètres d'épaisseur. L'homme du métier saura choisir les bonnes valeurs pour les paramètres mentionnés ci-dessus en fonction de la dispersion utilisée et notamment de sa viscosité.
A titre d'exemple, on utilisera comme solvant de l'acétone pour dissoudre la couche de photorésist hors des zones élémentaires d'absorption définies par photolithographie. L'acétone n'aura sensiblement aucun effet dans les zones élémentaires sur la couche d'absorption alors que hors de ces zones, du fait de la dissolution du photorésist, la couche de dispersion est éliminée mécaniquement.
Finalement, le capteur ou le lot de capteurs est nettoyé par exemple à l'aide d'isopropanol et d'eau distillée. D'autres procédés de formation de la couche structurée d'absorption de lumière infrarouge peuvent être envisagés par l'homme du métier. On décrira notamment rapidement un deuxième mode de mise en œuvre du procédé selon l'invention dans lequel la technique de photolithographie conventionnelle est remplacée par l'utilisation d'un masque de contact. Dans ce deuxième mode, l'étape de formation d'une couche structurée à l'aide d'une dispersion de particules colloïdales comprend les sous-étapes suivantes :
- apport d'un masque présentant une pluralité d'ouvertures sur le substrat dans lequel sont formés partiellement des pixels, cette pluralité d'ouvertures définissant une pluralité de zones élémentaires associées respectivement aux pixels; - dépôt d'une couche de dispersion recouvrant le substrat et le masque, notamment à l'aide d'une des techniques mentionnées précédemment; - retrait du masque de manière à enlever partiellement la couche ainsi déposée.
La couche d'absorption est structurée par le retrait du masque, la cohésion interne de la couche déposée et son adhérence au substrat sont déterminées de manière à ce que cette couche reste solidement fixée au substrat dans les régions des ouvertures du masque.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'au moins un capteur infrarouge (2) dans lequel il est prévu une étape de formation d'une couche structurée (20) d'absorption de lumière infrarouge à la surface supérieure d'un substrat (24) dans lequel sont formés partiellement une pluralité de pixels (12) dudit au moins un capteur infrarouge, caractérisé en ce qu'il est prévu dans cette étape de formation d'une couche structurée de déposer une dispersion de particules colloïdales de manière à former une couche d'absorption recouvrant ledit substrat et d'éliminer ensuite partiellement ladite couche d'absorption pour former une pluralité de zones élémentaires d'absorption (20) associées respectivement à ladite pluralité de pixels et définissant ladite couche structurée.
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite étape de formation d'une couche structurée ("lift-off) comprend les sous-étapes suivantes:
- dépôt d'une couche photosensible formant une couche supérieure dudit substrat;
- définition de ladite pluralité de zones élémentaires par un procédé de photolithographie;
- dépôt de ladite couche d'absorption formée de particules colloïdales;
- apport d'un solvant pour dissoudre ladite couche photosensible située hors desdites zones élémentaires avec élimination de ladite couche d'absorption hors de ces zones élémentaires.
3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la dite étape de formation d'une couche structurée comprend les sous-étapes suivantes:
- apport d'un masque présentant une pluralité d'ouvertures sur ledit substrat, cette pluralité d'ouvertures définissant alors ladite pluralité de zones élémentaires d'absorption;
- dépôt de ladite couche d'absorption formée de particules colloïdales;
- retrait dudit masque de manière à enlever partiellement ladite couche sensiblement uniforme pour ne laisser cette couche que dans ladite pluralité de zones élémentaires d'absorption.
4. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites .particules colloïdales sont constituées de plaquettes de graphite dont le diamètre est inférieur à 100 micromètres, l'épaisseur de ladite couche structurée étant inférieur à 10 micromètres.
5.. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérise en de que lesdites particules colloïdales sont constituées d'oxydes métalliques, notamment d'oxydes de fer, de cuiyre ou de manganèse.
6. Capteur infrarouge (2) comprenant une couche structurée (20) d'absorption de lumière infrarouge, caractérisé en ce que ladite couche structurée est formée de particules colloïdales et d'un liant.
7. Capteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites particules colloïdales sont des plaquettes de graphite.
8. Capteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le diamètre desdites plaquettes de graphite est inférieur à 100 micromètres.
9. Capteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites particules colloïdales sont des oxydes métalliques, notamment des oxydes de fer, de cuivre ou de manganèse.
10. Capteur selon l'une des revendications 6 à 9, caractérise en ce que l'épaisseur de ladite couche structurée est inférieur à 10 micromètres.
11. Capteur selon l'une des revendication 6 à 10, caractérisé en ce que ladite couche structurée définit une pluralité de zones élémentaires d'absorption associées respectivement à une pluralité de pixels (12) formant ce capteur.
12. Capteur selon la revendication 11 , caractérisé en ce que lesdites zones élémentaires d'absorption sont électriquement conductrices et forment également les électrodes supérieures de la pluralité de pixels.
EP01938258A 2001-06-08 2001-06-08 Capteur infrarouge et procede de fabrication Withdrawn EP1402581A1 (fr)

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