KR100299643B1 - Method for manufacturing a three-level infra-red bolometer - Google Patents
Method for manufacturing a three-level infra-red bolometer Download PDFInfo
- Publication number
- KR100299643B1 KR100299643B1 KR1019980025524A KR19980025524A KR100299643B1 KR 100299643 B1 KR100299643 B1 KR 100299643B1 KR 1019980025524 A KR1019980025524 A KR 1019980025524A KR 19980025524 A KR19980025524 A KR 19980025524A KR 100299643 B1 KR100299643 B1 KR 100299643B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- forming
- support
- level
- bolometer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 94
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 56
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0853—Optical arrangements having infrared absorbers other than the usual absorber layers deposited on infrared detectors like bolometers, wherein the heat propagation between the absorber and the detecting element occurs within a solid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L31/182—Special manufacturing methods for polycrystalline Si, e.g. Si ribbon, poly Si ingots, thin films of polycrystalline Si
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
향상된 흡수면적(Fill Factor)를 갖는 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터의 제조방법의 구성은: 기판과 한쌍의 접속단자, 보호층등을 구비한 구동기판레벨을 준비하고; 한쌍의 빈구멍이 형성된 제 1 희생층을 상기 구동기판레벨의 상부에 형성하고; 상부에 전도선이 형성되어 있는 한쌍의 지지교각을 형성하고; 상기 지지교각과 제 1 희생층의 상부에 한쌍의 구멍이 형성되어 있는 제 2 희생층을 형성하고; 흡수대에 의해서 둘러쌓인 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 볼로메터 요소를 구비한 흡수레벨을 형성하고; 제 2 희생층 및 제 1 희생층을 제거함으로서 3층 구조의 적외선 흡수볼로메터가 형성된다.The configuration of the method of manufacturing a three-layer infrared absorbing bolometer having an improved fill factor comprises: preparing a driving substrate level having a substrate, a pair of connecting terminals, a protective layer, and the like; Forming a first sacrificial layer having a pair of hollow holes formed on the driving substrate level; Forming a pair of support piers having conductive lines formed thereon; Forming a second sacrificial layer having a pair of holes formed on the support piers and the first sacrificial layer; Forming an absorption level with a bolometer element formed in a continuous 'd' shape surrounded by an absorption band; By removing the second sacrificial layer and the first sacrificial layer, an infrared absorption bolometer having a three-layer structure is formed.
Description
본 발명은 적외선 흡수 볼로메터의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 지지교각과 흡수레벨을 동일상에 형성하지 않고, 상기 흡수레벨의 아래에 지지교각을 형성함으로서, 흡수레벨 전체가 적외선 흡수작용을 할 수 있는 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an infrared absorption bolometer, and in particular, by forming a support bridge below the absorption level, without forming a support bridge and an absorption level on the same phase, the entire absorption level can be infrared absorption. The present invention relates to a method for manufacturing an infrared absorption bolometer having a three-layer structure.
볼로메터는 방사열의 변화에 따라 저항값이 변하는 재료(소위 볼로메터 요소)의 특성에 바탕을 둔 에너지 검출기중의 하나이다. 상기 볼로메터 요소는 금속과 반도성 재료를 이용하여 만들어진다. 금속에서, 온도가 올라갈수록 저항값이 높아지는 전형적인 저항값의 변화는 근본적으로 전자의 유동성의 변화에 기인하는 것이다. 금속재료 볼로메터 요소 또는 높은 저항의 반도성 재료 볼로메터 요소에 의해서 온도변화에 따른 저항변화의 큰 민감성을 얻을 수 있으나, 반도성 재료는 박막형 제조가 어려우며, 균일성이 좋지 않고, 잡음지수가 큰 것이 문제점으로 남아있다.Volometers are one of the energy detectors based on the properties of materials (so-called bolometer elements) whose resistance changes with changes in radiant heat. The bolometer element is made using metal and semiconducting material. In metals, the typical change in resistance, the higher the temperature, is due to the change in electron flow. The high sensitivity of the resistance change with temperature change can be obtained by the metal material bolometer element or the high resistance semiconducting material bolometer element, but the semiconducting material is difficult to manufacture thin film type, the uniformity is high, and the noise figure is large. That remains a problem.
도 1은 2층 구조의 볼로메터(10)을 설명하는 단면도이고, 도 2는 2층 구조의 볼로메터(10)을 보여주는 사시도로서, 상기 2층 구조의 볼로메터(10)는 "THERMAL SENSOR"라는 명칭으로 미합중국 특허 No.5,300,915에 공개되어 있는데, 상기 2층 구조의 볼로메터(10)는 부상된 검출레벨(11)과 하부레벨(12)로 이루어져 있다. 상기 하부레벨(12)은 단결정 실리콘 기판과 같은 상부가 평평한 반도성 기판(13)을 가지고 있다. 상기 반도성 기판(13)의 상부표면(14) 위에는 다이오드, X-버스라인, Y-버스라인, 접속단자, X-버스라인의 끝에 위치하는 접촉패드등의 집적회로(15)의 구성요소들이 널리 통용되는 실리콘 집적회로 제조기술을 이용하여 제조되어 있다. 상기 집적회로(15)는 실리콘 질화막(16)으로 만들어진 보호층으로 코팅되어 있다. 선형으로 패인 도랑(17)은 부상된 검출레벨(11)에 의해 덮여져 있지 않다.1 is a cross-sectional view illustrating a two-layer ballometer 10, Figure 2 is a perspective view showing a two-layer ballometer 10, the two-layer ballometer 10 is a "THERMAL SENSOR" It is disclosed in US Patent No. 5,300, 915 under the name, and the two-layer ballometer 10 is composed of the floating detection level 11 and the lower level 12. The lower level 12 has a semiconductive substrate 13 having a flat top surface, such as a single crystal silicon substrate. On the upper surface 14 of the semiconductor substrate 13, components of the integrated circuit 15 such as diodes, X-bus lines, Y-bus lines, connection terminals, and contact pads positioned at the ends of the X-bus lines are disposed. It is manufactured using a widely used silicon integrated circuit manufacturing technology. The integrated circuit 15 is coated with a protective layer made of silicon nitride film 16. The trench 17 linearly recessed is not covered by the floating detection level 11.
부상된 검출레벨(11)은 실리콘 질화막층(20), 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 저항 노선(21), 실리콘 질화막층(20)과 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 금속패스(21) 위에 형성된 또다른 실리콘 질화막층(22), 실리콘 질화막층(22) 위에 형성된 적외선 흡수코팅(23)등으로 이루어져 있다. 아래쪽으로 뻗어있는 실리콘 질화막층(20')(22')은 상기 부상된 검출레벨(11)을 지지하는 기울어진 네 개의 다리를 만드는 동안 동시에 만들어진다. 상기 다리는 네 개보다 적을수도 많을수도 있다. 두 레벨사이에는 빈공간(26)이 형성되어 서로 이격되어 있다. 제조공정동안, 상기 빈공간(26)은 실리콘 질화막층(20)(20')(22)(22')이 증착될 때까지 용해성 유리나 용해성 재료로 제거되기 쉬운 재료로 증착되어 채워져 있다가 용해성유리나 용해성재료가 제거되어 빈공간으로 남게된다.The floating detection level 11 is formed on the silicon nitride film layer 20, the resistance line 21 formed in the continuous 'L' shape, and the metal path 21 formed in the continuous 'L' shape with the silicon nitride film layer 20. Another silicon nitride film layer 22 formed, infrared absorption coating 23 formed on the silicon nitride film layer 22, and the like. The silicon nitride film layers 20 'and 22' extending downward are made simultaneously while making four inclined legs supporting the injured detection level 11. The legs may be less than four or more. An empty space 26 is formed between the two levels so as to be spaced apart from each other. During the manufacturing process, the void 26 is deposited and filled with a material that is easily removed by soluble glass or a soluble material until the silicon nitride film layers 20, 20 ', 22, and 22' are deposited. The soluble material is removed and left empty.
도 3은 도 1에 도시된 부상된 검출레벨(11)을 보여주는 평면도이다. 이 도면에서는 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 저항노선(21)이 나타날 수 있도록 상부에 위치한 흡수코팅(23)과 상부의 실리콘 질화막층(22)을 투시하여 도시되어 있다. 상기 저항노선(21)의 끝부분(21a)(21b)은 하부레벨(12)의 패드(31)(32)에 전기적으로 접속되도록 기울어진 영역(30)을 따라 계속적으로 연장된다. 도 2는 또한 검출레벨의 실리콘 질화막층(20)(22)을 개방시켜 아래의 용해성 유리를 제거할 수 있는 통로를 제공하기 위해 형성되는 질화막 윈도우-컷(35)(36)(37)이 도시되어 있다. 제거할 수 있는 통로를 제공하는 상기 질화막 윈도우-컷(35)(36)(37)은 흡수면적(Fill Factor)과 검출하기 위해 이용할 수 있는 영역을 최대화하도록 매우 좁고 각각이 픽셀 단위로 분할되도록 형성한다. 지지역활을 하는 상기 네 개의 다리는 적당한 지지력과 단열을 제공하도록 필요에 의해서 길거나 짧을수 있다.3 is a plan view showing the injured detection level 11 shown in FIG. In this figure, the resistance coating 21 formed in a continuous 'd' shape is shown through the absorption coating 23 located above and the silicon nitride layer 22 on the top. End portions 21a and 21b of the resistance line 21 continuously extend along the inclined region 30 to be electrically connected to the pads 31 and 32 of the lower level 12. 2 also shows nitride window-cuts 35, 36, 37 formed to open the silicon nitride layer 20, 22 at the detection level to provide a passage through which the soluble glass below can be removed. It is. The nitride window-cuts 35, 36, 37, which provide a removable passageway, are formed to be very narrow and each divided into pixels to maximize the fill factor and the area available for detection. do. The four legs with local bows can be long or short as necessary to provide adequate support and insulation.
상기 기술된 볼로메터에 있는 하나의 결점은, 도 2에 도시된 바와 같이, 부상된 검출레벨(11)에 지지역활을 하는 다리가 함께 형성되어 있어서 적외선을 흡수하는 전체면적이 줄어들기 때문에 최대의 흡수면적(Fill Factor)을 얻을 수 없다.One drawback in the above-described bolometer is that, as shown in Fig. 2, the limbs that support the local area at the injured detection level 11 are formed together so that the total area absorbing infrared rays is reduced. Fill factor cannot be obtained.
도 4는 앞에서 기술된 볼로메터의 결점을 보완할 수 있는 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터를 보여주는 사시도로서 "향상된 흡수면적(Fill Factoor)을 가진 볼로메터" 라는 명칭으로 공개되어 있다.FIG. 4 is a perspective view showing a three-layer infrared absorbing bolometer that can compensate for the above-described drawbacks of the bolometer and is disclosed under the name of "bolometer with an improved fill Factoor".
3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터(201)은 구동기판레벨(210), 지지레벨(220), 적어도 한쌍 이상의 포스트(270), 그리고 흡수레벨(230)으로 구성된다.The infrared absorption bolometer 201 having a three-layer structure includes a driving substrate level 210, a support level 220, at least one pair of posts 270, and an absorption level 230.
상기 구동기판레벨(210)은 기판과 쌍의 접속단자, 보호층등을 포함하고 있다.The driving substrate level 210 includes a substrate, a pair of connecting terminals, a protective layer, and the like.
상기 지지레벨(220)은 상부에 전도선이 형성되어 있는 쌍의 지지교각을 포함한다.The support level 220 includes a pair of support piers having conductive lines formed thereon.
상기 흡수레벨(230)은 열흡수물질로 만들어진 흡수대에 의해 둘러쌓인 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 볼로메터 요소를 구비하고 있다.The absorption level 230 has a bolometer element formed in a continuous 'L' shape surrounded by an absorption band made of a heat absorbing material.
상기 각각의 포스트(270)은 절연물질로 둘러쌓인 전관을 구비하고 있으면서 상기 흡수레벨(230)과 상기 지지레벨(220)의 사이에 위치한다.Each post 270 is positioned between the absorption level 230 and the support level 220 while having an electric tube surrounded by an insulating material.
상기에 기술된 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터는 그 앞에 기술한 볼로메터의 결점을 보완하기 위하여 흡수레벨(230)의 하부에 있는 지지레벨(220)에 지지교각을 형성하고, 상기 흡수레벨(230)은 전체적으로 적외선 흡수에 유용되게 함으로서 볼로메터의 흡수면적(Fill Factor)를 증가시킨다.The infrared absorption bolometer of the three-layer structure described above forms a support pier at the support level 220 below the absorption level 230 to compensate for the drawbacks of the previously described bolometer. 230 increases the fill factor of the bolometer by making it useful for infrared absorption as a whole.
본 발명의 목적은 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터의 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing an infrared absorption bolometer having a three-layer structure.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 기판과, 접속단자, 보호층을 구비한 구동기판 레벨 위에 지지 레벨과 흡수레벨이 서로 다른 위상으로 형성되는 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터의 제조방법에 있어서, 구동기판 레벨 상부에 한쌍의 빈구멍을 포함하는 제 1 희생층을 형성하는 단계와; 제 1 희생층 상부에 한쌍의 지지교각과, 지지교각에 형성되어 접속단자와 전기적으로 연결되는 전도선과, 지지교각의 끝단에 위치한 전도선과 전기적으로 연결되어 흡수레벨을 공중에서 지지할 수 있도록 형성되는 포스트를 포함하는 지지레벨을 형성하는 단계와; 지지레벨 상부에 제 2 희생층을 형성하는 단계와; 제 2 희생층 상부에 지지레벨의 상면을 모두 덮을 수 있을 정도의 흡수면적으로 형성되는 흡수대와, 흡수대 내부에 고밀도로 형성되는 볼로메터요소를 포함하는 흡수레벨을 형성하는 단계와; 제 2 희생층과 제 1 희생층을 제거하는 단계로 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing an infrared absorption bolometer having a three-layer structure in which a support level and an absorption level are formed in phases different from each other on a driving substrate level having a substrate, a connection terminal, and a protective layer. Forming a first sacrificial layer including a pair of hollow holes on the driving substrate level; A pair of support piers on the first sacrificial layer, a conduction wire formed at the support piers and electrically connected to the connection terminals, and electrically connected to a conducting wire at the ends of the support piers to support the absorption level in the air Forming a support level comprising a post; Forming a second sacrificial layer over the support level; Forming an absorption level on the second sacrificial layer, the absorption level including an absorption zone formed to cover an upper surface of the support level, and a bolometer element formed at a high density within the absorption zone; Removing the second sacrificial layer and the first sacrificial layer.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 다음에 설명하는 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
도 1은 종래의 2층 구조의 볼로메터를 설명하는 단면도,1 is a cross-sectional view illustrating a conventional two-layer bolometer;
도 2는 도 1에 나타난 2층 구조 볼로메터를 보여주는 사시도,FIG. 2 is a perspective view showing a two-layered bolometer shown in FIG.
도 3은 도 1에 나타난 2층 구조 볼로메터의 부상된 검출레벨을 보여주는 평면도,3 is a plan view showing the injured detection level of the two-layer bolometer shown in FIG.
도 4는 공개된 3층 구조 적외선 흡수 볼로메터를 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing a three-layer infrared absorbing bolometer disclosed;
도 5a 내지 5k는 본 발명에 따라 도 4에 도시된 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터의 I-I 선을 취하여 제조방법를 설명하는 단면도.5A to 5K are cross-sectional views illustrating a manufacturing method by taking the I-I line of the infrared absorption bolometer of the three-layer structure shown in FIG. 4 according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
210 : 구동기판레벨 220 : 지지레벨 230 : 흡수레벨210: driving substrate level 220: support level 230: absorption level
212 : 기판 214 : 접속단자 216 : 보호층212 substrate 214 connection terminal 216 protective layer
240 : 지지교각 265 : 전도선 270 : 포스트240: support piers 265: conduction wire 270: post
285 : 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 볼로메터 요소 290 : 흡수대285: Volometer elements formed in a continuous 'L' shape 290: Absorption bands
297 : 적외선 흡수코팅 300 : 제 1 희생층 310 : 제 2 희생층297: infrared absorption coating 300: first sacrificial layer 310: second sacrificial layer
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터의 제조방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a manufacturing method of the infrared absorption bolometer of the three-layer structure according to the present invention.
도 5a 내지 도 5k를 참조하면, 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터(201)의 제조공정은 집적회로(도시되지 않음)와 한쌍의 접속단자(214)를 포함한 기판(212)의 준비로서 시작된다. 상기 각각의 접속단자(214)는 상기 기판(212)의 상부에 위치하면서 상기 집적회로에 전기적으로 접속되어 있다.5A-5K, the fabrication process of a three-layer infrared absorbing bolometer 201 begins with the preparation of a substrate 212 including an integrated circuit (not shown) and a pair of connection terminals 214. . Each connection terminal 214 is positioned above the substrate 212 and electrically connected to the integrated circuit.
계속적으로, 실리콘 질화막(SiNx) 같은 잔류응력이 보상된 절연성이 우수한 재료로 만들어진 보호층(216)이 PECVD 방법을 사용하여 증착됨으로서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 기판(212)과 접속단자(214)를 완전하게 덮고 있는 구동기판레벨(210)이 형성된다.Subsequently, a protective layer 216 made of a material having excellent insulating properties such as silicon nitride film (SiN x ) having excellent compensation for residual stress is deposited using the PECVD method, thereby connecting to the substrate 212 as shown in FIG. 5A. A driving substrate level 210 is formed that completely covers the terminal 214.
다음으로, 다결정 실리콘(poly-Si) 같은 재료로 구성되고, 평평한 상부표면을 가진 제 1 희생재료(도시되지 않음)가 저압기상증착법(LPCVD)을 사용하여 증착된다. 그리고나서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 희생재료가 부분적으로 제거됨으로서 한쌍의 빈구멍(305)을 포함한 제 1 희생층(300)이 형성된다.Next, a first sacrificial material (not shown) made of a material such as poly-crystalline silicon (poly-Si) and having a flat upper surface is deposited using low pressure vapor deposition (LPCVD). Then, as shown in FIG. 5B, the first sacrificial material is partially removed to form a first sacrificial layer 300 including a pair of hollow holes 305.
그 다음으로, 실리콘 질화물(SiNx) 같은 재료로 만들어진 지지층(250)이 상기 빈구멍(305)을 포함한 상기 제 1 희생층의 상부에 PECVD 법을 사용하여 증착된다.Next, a support layer 250 made of a material such as silicon nitride (SiN x ) is deposited using the PECVD method on top of the first sacrificial layer including the voids 305.
계속적으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 접속단자(214)가 노출되도록 상기 지지층(250)에 한쌍의 비아홀(via hole:252)이 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 5C, a pair of via holes 252 are formed in the support layer 250 to expose the connection terminal 214.
그런 후에, 도 5d에 도시된 바와 같이, 티탄늄 같은 금속으로 만들어진 전도성층(260)이 상기 비어홀(252)를 포함한 상기 지지층(250)의 상부에 스퍼터링법을 사용하여 증착되는데, 여기에서 상기 비어홀(252) 내부에 금속으로 만들어진 전도성층(260)이 채워지면서 상기 전도성층(260)이 상기 접속단자(214)와 전기적으로 연결하게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 5D, a conductive layer 260 made of a metal such as titanium is deposited using a sputtering method on top of the support layer 250 including the via hole 252, where the via hole is formed. As the conductive layer 260 made of metal is filled in the 252, the conductive layer 260 is electrically connected to the connection terminal 214.
다음으로, 도 5e에 도시된 바와 같이, 상기 전도성층(260)과 상기 지지층(250)은 각각 금속식각방법과 실리콘 질화막 식각방법을 이용하여 패턴되면서 상부에 전도선(265)이 형성되어 있는 한쌍의 지지교각(240)을 형성함으로서 지지레벨(220)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 5E, the conductive layer 260 and the support layer 250 are patterned using a metal etching method and a silicon nitride film etching method, respectively, and a pair of conductive lines 265 are formed thereon. The support level 220 is formed by forming the support piers 240.
계속적으로, 다결정 실리콘으로 만들어진 제 2 희생재료(도시되지 않음)가 상기 지지교각(240)과 제 1 희생층(300)의 상부에 평평한 상부표면이 형성되도록 저압기상증착(LPCVD)법을 사용하여 증착된다. 그런다음, 상기 제 2 희생재료를 식각법을 사용하여, 도 5f에 도시된 바와 같이, 한쌍의 구멍(315)을 포함한 제 2 희생층이 형성하도록 선택적으로 제거한다.Subsequently, a second sacrificial material (not shown) made of polycrystalline silicon is formed by using a low pressure vapor deposition (LPCVD) method so that a flat upper surface is formed on the support piers 240 and the first sacrificial layer 300. Is deposited. The second sacrificial material is then selectively removed using an etching method to form a second sacrificial layer comprising a pair of holes 315, as shown in FIG. 5F.
다음으로, 잔류응력이 보상되고 절연성이 우수한 실리콘 질화막(SiNx)로 만들어진 제 1 열흡수물질(292)가 상기 구멍(315)을 포함한 제 2 희생층(310)의 상부에 PECVD법을 사용하여 증착된다.Next, a first heat absorbing material 292 made of a silicon nitride film (SiN x ) having a residual stress being compensated for and having excellent insulation was subjected to PECVD on top of the second sacrificial layer 310 including the hole 315. Is deposited.
그런 후에, 도 5g에 도시된 바와 같이, 상기 지지교각(240)의 전도선(265)이 노출되도록 제 1 열흡수물질(292)안에 한쌍의 노출구멍(296)이 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 5G, a pair of exposed holes 296 are formed in the first heat absorbing material 292 to expose the conductive line 265 of the support bridge 240.
계속적으로, 티탄늄(Ti)으로 만들어진 볼로메터 요소층(도시되지 않음)이 상기 노출구멍을 포함한 제 1 열흡수물질(292)의 상부에 스퍼터링법을 사용하여 증착되는데, 이때 상기 노출구멍(296)의 내부는 볼로메터요소층으로 채워지면서 한쌍의 전관(272)를 형성한다. 그런다음, 상기 볼로메터요소층은, 도 5h에 도시된 바와 같이 금속식각법을 사용하여 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 볼로메터요소(285)가 되도록 패턴된다.Subsequently, a bolometer element layer (not shown) made of titanium (Ti) is deposited using a sputtering method on top of the first heat absorbing material 292 including the exposure hole, wherein the exposure hole 296 The interior of the cavities is filled with a layer of bolometer elements to form a pair of electric conduits 272. Then, the bolometer element layer is patterned to be a bolometer element 285 formed in a continuous 'd' shape using a metal etching method as shown in Fig. 5h.
다음으로, 도 5i에 도시된 바와 같이, 제 1 열흡수물질(292)와 동일한 재료로 만들어진 제 2 열흡수물질(294)가 상기 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 볼로메터요소(285)의 상부에 증착되어 상기 연속적인 'ㄹ'자형으로 형성된 볼로메터요소(285)를 둘러쌓고 있는 흡수층(290)이 형성된다. 계속해서, 상기 흡수층(290)의 상부에 일반적인 적외선 흡수코팅(296)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 5I, the second heat absorbing material 294 made of the same material as the first heat absorbing material 292 is formed on the upper portion of the bolometer element 285 formed in the continuous 'L' shape. An absorbing layer 290 is formed which is deposited on and surrounds the bolometer element 285 formed in the continuous 'd' shape. Subsequently, a general infrared absorption coating 296 is formed on the absorption layer 290.
그런 후에, 도 5j에 도시된 바와 같이, 상기 흡수층(290)은 질화물식각방법을 사용하여 셀단위로 나뉘어진 흡수대(295)로 형성됨으로서, 흡수레벨(230)이 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 5J, the absorption layer 290 is formed of absorption bands 295 divided into cell units using a nitride etching method, thereby forming an absorption level 230.
마지막으로, 상기 제 2 희생층(310)과 제 1 희생층(300)이 식각방법을 사용하여 제거됨으로서 도 5k에 도시된 바와 같이 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터(201)를 형성하게 된다.Finally, the second sacrificial layer 310 and the first sacrificial layer 300 are removed using an etching method to form an infrared absorption bolometer 201 having a three-layer structure as shown in FIG. 5K.
본 발명의 공정에 따라 제조된 3층 구조의 적외선 흡수 볼로메터(201)은 지지대가 흡수레벨가 동일상에 형성되지 않고, 상기 흡수레벨(230)의 아래에 지지교각(240)이 형성되어 있음으로서, 흡수레벨(230)은 전체가 적외선 흡수 작용을 할 수 있음으로서, 적외선 흡수 볼로메터(201)의 전체적인 흡수면적(Fill Factor)을 증가시킬 수 있다.In the infrared absorption bolometer 201 of the three-layer structure manufactured according to the process of the present invention, since the support is not formed on the same absorption level, the support bridge 240 is formed below the absorption level 230. In this case, the absorption level 230 may function as an entire infrared absorption, thereby increasing the overall fill factor of the infrared absorption bolometer 201.
상술한 바와 같이 본 발명은 바람직한 예를 중심으로 설명 및 도시되었으나, 본 기술 분야의 숙련자라면 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 다양하게 변형 실시 할 수 있음을 알 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described and illustrated with reference to a preferred example, but it will be understood by those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980025524A KR100299643B1 (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Method for manufacturing a three-level infra-red bolometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980025524A KR100299643B1 (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Method for manufacturing a three-level infra-red bolometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000004123A KR20000004123A (en) | 2000-01-25 |
| KR100299643B1 true KR100299643B1 (en) | 2001-10-27 |
Family
ID=19541935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980025524A KR100299643B1 (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Method for manufacturing a three-level infra-red bolometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100299643B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005034248A1 (en) | 2003-10-09 | 2005-04-14 | Ocas Corp. | Bolometric infrared sensor having two layer structure and method for manufacturing the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101619625B1 (en) | 2014-10-22 | 2016-05-10 | 현대자동차주식회사 | Inside mirror assembly for vehicle |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5399897A (en) * | 1993-11-29 | 1995-03-21 | Raytheon Company | Microstructure and method of making such structure |
-
1998
- 1998-06-30 KR KR1019980025524A patent/KR100299643B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5399897A (en) * | 1993-11-29 | 1995-03-21 | Raytheon Company | Microstructure and method of making such structure |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005034248A1 (en) | 2003-10-09 | 2005-04-14 | Ocas Corp. | Bolometric infrared sensor having two layer structure and method for manufacturing the same |
| US7554085B2 (en) | 2003-10-09 | 2009-06-30 | Ocas Corp. | Bolometric infrared sensor having two-layer structure and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000004123A (en) | 2000-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8115272B2 (en) | Silicon dioxide cantilever support and method for silicon etched structures | |
| US5939971A (en) | Infrared bolometer | |
| US6094127A (en) | Infrared bolometer and method for manufacturing same | |
| KR100299643B1 (en) | Method for manufacturing a three-level infra-red bolometer | |
| EP1137918B1 (en) | Infrared bolometer | |
| KR100299642B1 (en) | Three-level infra-red bolometer | |
| JP2000019011A (en) | Manufacture of infrared ray bolometer of 3-layer structure | |
| EP1141669B1 (en) | Infrared bolometer and method for manufacturing same | |
| KR100529132B1 (en) | Method for manufacturing an infrared bolometer | |
| KR100313043B1 (en) | Method for manufacturing an infrared bolometer | |
| KR20000007216A (en) | Bolometer for absorbing infra-red rays and method of fabricating the same | |
| KR20000004158A (en) | Infrared ray absorbing bolometer and preparation thereof | |
| KR100472539B1 (en) | Infrared bolometer manufacture method | |
| KR20000044811A (en) | Method of forming infrared bolometer | |
| KR20000004154A (en) | Infrared ray absorption bolometer and fabrication method thereof | |
| KR100501296B1 (en) | Infrared bolometer manufacture method | |
| JPS61177746A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
| KR20030016784A (en) | Infrared bolometer manufacture method | |
| KR20000044812A (en) | Method for fabricating infrared absorption bolometer | |
| KR100529133B1 (en) | Infrared rays absorption bolometer | |
| KR100529131B1 (en) | Infrared bolometer manufacture method | |
| KR20000004155A (en) | Fabrication method of an infrared ray absorption bolometer | |
| KR20000044814A (en) | Infrared bolometer | |
| KR20000004156A (en) | Preparation method of infrared ray absorbing bolometer | |
| KR20000044813A (en) | Infrared bolometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110601 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |