KR20020060692A - 마이크로-브리지 구조체 - Google Patents
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Abstract
기판(20) 상에 마이크로 브리지 구조체(14,16)를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 기판(20)의 표면 영역에 희생 물질(32)을 제공하는 단계와, 상기 희생 물질(32)을 패턴식으로 에칭하는 단계와, 희생 물질의 표면 영역에 감지 물질(34)을 제공하는 단계와, 상기 감지 물질의 표면 영역에 지지 물질(36)을 제공하는 단계 및, 상기 기판(20)의 상부에 자립 상태로 상기 감지 물질(34)을 그의 하부 표면에 위치시키는 상태로, 상기 희생 물질(32)을 제거하여 지지 물질(36)을 잔류시키는 단계를 포함한다.
Description
열 검출기의 2차원 어레이에 기초하는 적외선 영상 카메라는 거의 실온 작동성 때문에 각광 받고 있다. 적외선 영상에 사용되는 열 검출기는 적외선 방사선의 흡수에 기인하는 감지 물질의 온도 변화에 의존한다. 1℃의 환경 온도 변화는 검출기 내의 약 0.001℃ 온도 변화를 야기하므로, 흡수된 방사량을 극대화하려고 시도하는 것이 중요하다.
감지 물질은, 전자 회로를 사용하여 온도 변화의 크기가 검출되고, 증폭되고, 디스플레이되도록 하는 온도 의존 특성을 갖는다. 이러한 예로서는 강유전성 물질에서 발생하는 온도에 의한 전기적 분극의 변화에 의존하는 초전형 어레이와, 몇몇 물질에서 발생하는 온도에 의한 전기적 저항의 변화를 사용하는 저항 마이크로 볼로미터(micro-bolometer)가 있다.
모든 형태의 열 저항기에서, 적외선 방사선의 흡수에 기인하는 감지 물질의온도의 상승을 최대화하는 것이 유리하다. 온도 상승은 감지 물질로부터의 열을 수용하는 임의의 열 전도 기구에 의해 감소된다. 이는 감지 물질의 단열을 최대화하는 검출기 디자인을 가능하게 한다. 전기적 판독 및 기계적 강성에 대한 요구라는 것은, 대부분의 실용 검출기에서, 감지 물질에 대한 물리적 접속이 필요하다는 것을 의미한다.
적외선(IR) 영상은 모든 물체가 그의 온도에 의존하여 최고 파장으로 에너지를 방사한다는 사실에 의존한다. 실온의 물체에서 이러한 최고 파장은 적외선에서 약 10㎛이다. 더욱 고온의 물체일수록 더욱 강렬히 방사한다. IR 영상은 통상, 게르마늄으로 형성될 수 있는 렌즈를 사용하여 광학 초점면에 배치된 감광성 소자의 어레이 상에 방사선을 집중시키는 것을 포함한다. 상기 소자는 통상 그의 특성 파라미터(각각, 전하 또는 저항)가 온도에 의존하는 마이크로 커패시터 또는 마이크로 저항기(마이크로 볼로미터)이다. 마이크로 볼로미터는 통상 "마이크로 가공 기술"을 사용하여 실리콘 기판 상에 형성된다. 이는 자립식의 단열된 구조체를 잔류시키도록 최종적으로 에칭 제거되는 희생층 상에 활성층을 적층하고 리소그래피를 사용하여 패터닝하는 것을 포함한다.
이러한 구조체는 도 1에 도시되어 있으며, 여기서 레그(2,4)가 기판(도시 않음)의 상부에 소자의 본체(1)를 지지한다. 레그(2,4)는 주 본체를 위한 기계적 지지를 제공하지만 기판에 대한 낮은 열 전도성을 갖는다.
각각의 소자는 상기 소자 또는 그에 인접한 층에 의해 흡수된 IR 에너지의 강도에 의존하는 온도에 비례하는 전기 신호를 발생시킨다. 다음, 전기 신호는 회로를 사용하여 판독되어 여과되며 증폭되어야 한다.
통상적으로, IR 방사선을 검출하는데 사용되는 양자 디바이스들은 액체 질소 온도로 냉각되어 있다. 본원에 설명되는 "비냉각" 기술은 실온에서 작동한다. IR 방사선은 연기에 의해 흐려지지 않기 때문에, 상기 기술은 소방 적용에 있어서도 또한 유용하다. 고해상도 영상을 형성할 필요가 없는 적용도 또한 있을 수 있다. IR 감광성 소자는 단순한 "침입 탐지기" 또는 화재 탐지기에 사용될 수 있다.
현재, 두 개의 기본 형태의 저항 마이크로 브리지가 존재한다. 먼저, 도 2a의 단면도에 도시한 바와 같은 균질 브리지 형태가 있다. 이러한 형태의 볼로미터에서, 브리지는 흡수되는 방사선에 의해 온도가 변화함에 따라 그의 특성이 변화되는 물질로 형성된다. 물질 특성의 변화는 브리지를 통과하는 전류의 변화를 측정하는 것과 같은 소정의 방법으로 결정된다. 당 기술 분야의 숙련자들은 균질 브리지가 만족스럽게 작동할 수 있지만, 그의 성능이 원하는 만큼 효율적이지 않을 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
제 2 형태의 마이크로 브리지는 "필름-온-서포트(film-on-support)"형이라 칭할 수 있으며, 지지 브리지 상부에 필름으로서 온도 의존성 물질(저항성일 수 있는)을 제공한다. 이러한 필름 온 서프트형 마이크로 브리지는 도 2b의 단면도에 도시되어 있다. 상기 브리지는 저항성 물질의 저항에 영향을 미치는 브리지 내의 온도 변화를 발생시키는 관련 파장의 입사 열 방사선을 흡수한다. 일반적으로, 저항성 물질은 브리지 상부에 배치될 때 마이크로 볼로미터의 감광성을 감소시키는 입사 방사선의 일부를 반사시키는 물질일 수 있다. 또한, 브리지의 상부에 금속을제공하는 것은 브리지를 통해 비아(via)가 제조되어야 할 필요가 있어 부가의 공정 단계를 요구한다.
마이크로 브리지 구조체의 예는, 1996년 12월 간행된 마이크로 전자 기계 시스템 기관지 제 5 권 4호의 쉬에, 첸 등의 기사에 설명되어 있다. 그러나, 상기 기사에 설명된 마이크로 볼로미터는 원하는 바 보다는 다소 복잡한 공정에 의해 제조된다. 브리지는 이방성 습식 에칭을 사용하여 제조되는 V형 홈 상에 형성된다.
다른 마이크로 브리지 구조체가 미국 특허 제 5,698,852호에 또한 설명되어 있으며, 상기 특허에서는 티타늄 층이 SiO2층으로 형성된 브리지의 하부측에 저항기를 제공한다. 그러나, 상기 특허는 두 개의 SiO2층들 사이에 저항성 볼로미터 부분이 개재되어 있는 것을 나타내고 있다. 상기 미국 특허에 개시된 마이크로 볼로미터는 본원에 개시된 것 보다 매우 복잡한 구조를 갖는다. 구조 및 공정 단계를 단순화하는 것은 디바이스의 단가를 감소시키며 또한 수율(yield)을 증가시키는 것을 보조하는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 입사 방사선을 검출하는 영상 디바이스에 사용될 수 있는 것과 같은 마이크로 브리지 제조 방법 및 마이크로 브리지용 구조체에 관한 것이다. 본 발명은 열 영상(thermal imaging) 분야에 기인하지만, 상기 분야에 반드시 한정되는 것은 아니다.
도 1은 종래의 마이크로 브리지 디바이스의 개략도.
도 2a 내지 도 2c는 3개이 상이한 형태의 마이크로 브리지 디바이스의 단면도.
도 3a 내지 도 3i는 본 발명에 따른 마이크로 브리지 디바이스를 위한 제조 공정의 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 마이크로 브리지 디바이스의 하부측의 동일한 크기의 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 마이크로 브리지 구조체의 스캐닝 전자 마이크로그래프를 도시하는 도면.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 기판 상에 마이크로 브리지 디바이스를 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은,
a. 상기 기판의 표면 영역 상에 희생 물질을 제공하는 단계와,
b. 상기 희생 물질을 패턴식으로 에칭하는 단계와,
c. 상기 희생 물질의 표면 영역 상에 감지 물질을 제공하는 단계와,
d. 상기 감지 물질의 표면 영역 상에 지지 물질을 제공하는 단계 및,
e. 상기 기판의 상부에 자립 상태로 상기 감지 물질을 그의 하부 표면에 위치시키는 상태로, 상기 희생 물질을 제거하여 지지 물질을 잔류시키는 단계를 포함한다.
상기 방법은 종래의 방법 보다 적은 공정 단계를 갖는 방법에 의해 마이크로 브리지 구조체를 제공하기 때문에 유리하다. 당 기술 분야의 숙련자들은 공정 단계의 수를 감소시키는 것은, 제조 공정의 수율을 증가시키며 또한 상기 방법에 의해 제조되는 디바이스의 단가를 감소시킬 수 있기 때문에 매우 유리하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
유리하게는, 지지 소자는 단일 물질층으로서 제공되며, 감지 물질을 위한 물리적 지지체 및 입사 방사선의 흡수체로서 작용한다.
상기 감지 물질은 전도성 물질일 수 있다. 이러한 물질은 저항의 전하가 측정되는 마이크로 브리지 구조체를 제공하기에 적합하다. 적합하게는 마이크로 브리지 디바이스는, 감지 물질이 저항기를 제공하는 마이크로 볼로미터이다.
선택적으로, 상기 감지 물질은 강유전성 물질일 수 있다. 이러한 물질은 전하의 변화가 측정되는 마이크로 브리지 구조체를 제공하기에 적합하다.
적합하게는, 기판은 내부에 제공된 전자 부품을 갖는다. 이는 처리 전자 부품이 마이크로 브리지로부터의 신호를 처리하기 위해 제공되며 단일의 패키지가 마이크로 브리지 및 처리 전자 부품 모두를 포함하여 제공되기 때문에 유리하다. 최적의 처리 전자 부품의 제공은 종래의 구조체에서는 가능하지 않을 수 있다. 예를들면, 쉬에, 첸 등의 기사에서는, 브리지 구조체의 하부측에 제공된 V형 홈은 브리지 디바이스의 평면 영역, 즉 제공된 전자 부품이 에칭 제거된 기판의 영역 하부에 이러한 전자 부품을 제공할 수 없다. 따라서, 상기 방법에 의해 제공되는 구조체는 신호 처리 전자 부품이 위치될 수 있는 마이크로 브리지 디바이스의 하부에 영역을 제공할 수 있다.
보다 적합하게는, 상기 방법은 CMOS 공정 단계와 호환 가능하다. 이는 표준 제조 공정을 사용할 수 있게 하여, 일반적으로 상기 방법에 따라 제조된 디바이스의 단가를 감소시킬 수 있기 때문에 유리하다.
유리하게는, 상기 공정의 단계 b는 기판의 전자 회로에 대한 접속을 허용하는 희생 물질을 통한 비아를 제공하는 단계를 포함한다. 이러한 단계는 처리 전자 부품과 마이크로 브리지를 갖는 단일의 패키지를 제공하는 편리한 방법이다. 당 기술 분야의 숙련자들은 희생층을 패터닝하는 종래의 포토레지스트를 사용하거나, 희생층으로서 포토 영상화 가능한 폴리머의 사용에 의해 비아가 형성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
한 실시예에서, 희생 물질은 스핀 적층되거나 경화될 수 있는 폴리이미드이다. 희생 물질은 약 3㎛의 두께로 사용될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 희생 물질은 약 1.5㎛ 내지 약 6㎛의 두께로 사용되거나, 약 2㎛ 내지 약 4.5㎛로 사용될 수 있다. 이러한 희생 물질의 두께는 최종 마이크로 브리지 구조체에서 기판의 상부의 감지 물질의 높이를 결정한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
상기 방법은 모든 저항층이 희생 물질의 적층 후에 제거되는 것을 보장하도록 에칭 용제를 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 에칭 용제는 EKC일 수 있다.
상기 감지 물질은 티타늄(Ti)일 수 있다. 티타늄은 온도에 의한 특성 변화에 의해 또한 낮은 소음 레벨에 의해 유리하다. 또한, 티타늄은 다른 감지 물질들 보다 용이하게 CMOS 회로를 위해 최적화될 수 있는 설계를 가질 수 있는 높은 고유 저항을 갖는다. 당 기술 분야의 숙련자들은 물질의 두 개의 동일한 부분에서, 높은 고유 저항을 갖는 부분이 높은 저항을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
감지 물질은 스퍼터 증착에 의해 증착되어, CMOS 호환성을 갖는 편리한 방법을 제공한다. 감지 물질은 약 0.2㎛의 두께로 증착될 수 있다.
그러나, 당 기술 분야의 숙련자들은 다른 두께가 적합할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 감지 물질은 약 0.05㎛ 내지 약 0.3㎛의 범위의 두께로 제공될 수 있으며, 또는 약 0.1㎛ 내지 약 0.25㎛의 두께로 제공될 수 있다. 마이크로 브리지 디바이스가 마이크로 볼로미터인 경우, 감지 물질은 저항기를 형성할 수 있다. 상기 저항기의 저항은 비교적 높은 것이 바람직한데, 이는 마이크로 볼로미터로부터 제공된 신호를 용이하게 처리할 수 있기 때문이다. 상기 범위의 감지 물질을 제공함으로써, 적절한 저항을 제공한다. 상기 범위 보다 큰 두께는 저항을 매우 감소시키는 경향이 있다.
본원에 설명한 두께 및 저항은 감지 물질이 티타늄일 때 특히 적합하다. 감지 물질이 다른 물질인 경우, 다른 두께가 적용 가능하다.
다른 실시예에서, 감지 물질은 비정질 실리콘, 바나듐 산화물, 백금, 니켈, 알루미늄 또는 각각 적절한 특성을 제공하는 상술한 금속들 중 하나의 합금일 수 있다.
감지 물질은 3.3Ω/square의 면 저항(sheet resistance)을 가질 수 있다. 선택적으로, 감지 물질은 약 1.5Ω/square 내지 약 6Ω/square의 면 저항을 가질 수 있으며, 또는 약 2.5Ω/square 내지 약 4.5Ω/square의 면 저항을 가질 수 있다.
적합하게는, 상기 방법의 단계 c는 후속의 층들의 정렬을 위해 기판 상에 제공된 광학 정렬 타겟(optical alignment target; OAT)으로부터 감지 물질을 제거하는 단계를 또한 구비한다.
이러한 단계는 상기 방법의 나머지 단계들을 단순화하고 나머지 층들을 용이하게 위치시키기 때문에 유리하다. 당 기술 분야의 숙련자들은 웨이퍼 스텝퍼가 사용될 때 OAT가 필요하다는 것을 명백히 이해할 수 있을 것이다.
상기 방법의 단계 b는 기판 상에 제공된 OAT로부터 희생 물질을 제거하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 이러한 단계는 희생 물질이 실리콘 산화물 이외의 물질일 때 특히 유리하다.
적합하게는, 지지 물질은 감지 물질의 표면 영역 상에 증착된다. 이러한 증착 공정은 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD), 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 또는 스퍼터링에 의해 제공될 수 있다.
지지 물질은 약 1㎛의 깊이로 증착될 수 있다. 상기 깊이는 충분한 구조적강성을 제공하기 때문에 유용하다. 그러나, 당 기술 분야의 숙련자들은 다른 두께 범위가 적합할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 지지 물질은 약 0.05㎛, 0.1㎛, 0.5㎛ 내지 약 2㎛, 3㎛, 4㎛, 5㎛의 두께를 가질 수 있다.
적합하게는, 상기 방법은 지지 물질을 약 ±10%의 정확성으로 적용한다. 상술한 바로부터 검출기는 그 주위로부터 단열되어야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일반적으로, 이는 한 쌍의 레그에 의해 지지된 브리지 구조체(지지 물질의)를 제공함으로서 성취된다. 이러한 구조체에서, 레그는 브리지와 웨이퍼 또는 기판 사이의 열적 접촉을 제공한다. 레그를 너무 두껍게 하는 것은, 웨이퍼 또는 기판으로부터 브리지로 보다 많은 열을 전도시켜 마이크로 브리지 디바이스의 감광성을 감소시키기 때문에 단점이 있다. 레그가 너무 얇으면, 브리지 구조체에 대한 충분한 기계적 지지를 제공하지 않는다. 따라서, 강성 지지부를 제공하는 것과 단열을 제공하는 것 사이에 절충안이 존재한다.
당 기술 분야의 숙련자들은 마이크로 브리지 구조체가 두 개 이외의 다수의 레그를 구비할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 마이크로 브리지 구조체는 1개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개 또는 그 이상의 레그를 구비할 수 있다.
상기 방법은 약 1/4λ의 두께를 갖도록 지지 물질을 적용하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 λ는 지지 내료 내의 관련 입사 방사선의 파장이다. 당 기술 분야의 숙련자들은 방사선의 파장이 전도되는 물질에 따라 변화한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 지지 물질을 상기 두께로 적용하는 것이 유리한데, 이는 브리지 상에 입사된 방사선에 의해 지지 물질의 저면으로부터 반사되는 관련 파장의 방사선의 상쇄 간섭(destructive interference)을 발생시키기 때문이다. 이러한 상쇄 간섭은 에너지 흡수를 촉진하며 관련 파장의 입사 방사선에 기인하는 지지 물질의 온도 상승을 증가시킨다.
상기 지지 물질은 필요한 구조를 제공하기 위해 적합하게 패터닝되고 에칭된다. 적합하게는, 지지 물질의 패터닝 및 에칭에 사용되는 레지스트는 통상 EKC인 에칭 용제에 의해 제거된다.
한 실시예에서, 지지 물질은 실리콘 산화물이며, 이는 상술한 바와 같이 마이크로 브리지 디바이스에 의해 적합하게 모니터링된 파장인 약 8㎛ 내지 14㎛의 파장을 갖는 방사선을 즉시 흡수하며 CMOS 공정 단계를 사용하여 용이하게 제공될 수 있기 때문에 유리하다. 소정의 파장의 입사 방사선에 기인하는 지지 물질의 온도 변화를 최대화하도록 상기 지지 물질이 방사선을 흡수하면 유리하다. 당 기술 분야의 숙련자들은 8㎛ 내지 14㎛ 이외의 파장에 있어서, 관련 파장을 흡수하는 다른 물질도 적합할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
상기 방법은 기판의 표면 영역 상에 반사층을 제공하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 이러한 층은 마이크로 브리지 구조체가 입사 방사선을 흡수하는 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
상기 반사층은 반사층을 적합한 방식으로 위치 결정시키는 희생층을 제공하기 전에 기판의 표면 영역에 제공될 수 있다. 이러한 방법은 반사층이 기판의 상부 영역에 제공되고 마이크로 브리지 구조체가 실질적으로 반사층의 상부에 현수된 상태로 마이크로 브리지 구조체를 제공한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
적합하게는, 상기 방법은 알루미늄, 티타늄, 니크롬, 백금, 니켈 또는 상기 금속들 중 하나의 합금 중 임의의 하나일 수 있는 금속으로 이루어진 반사층을 제공한다.
상기 반사층은 스퍼터링, 증착 또는 당 기술 분야의 숙련자들에게 이해될 수 있는 바와 같은 다른 적절한 기술에 의해 제공될 수 있다.
적합하게는, 상기 희생 물질은, 산소 플라즈마에서 수행되어 희생 물질을 덮고 있는 층과 간섭하지 않고 희생 물질을 제거하는 효과적인 공정을 제공하는 식각 공정(ashing)에 의해 제거된다.
상기 방법의 단계 c 후에, 열적 어닐링이 기판 상에 적합하게 수행된다. 열적 어닐링은 Ti의 온도 저항 계수의 상승값을 보존하며, 회로 내의 접점들이 정확하게 형성될 수 있는 것 등을 보장할 수 있기 때문에 장점이 있다. 열적 어닐링은 급속 열적 어닐링 처리 또는 산업 표준로 어닐링으로 제공될 수 있다.
감지 물질은 적어도 하나의 트랙으로서 제공될 수 있다. 적합하게는, 상기 방법은 특정 편광(polarization)을 갖는 입사 방사선이 그를 통해 통과하지 않도록 트랙을 제공하는 단계를 포함한다. 이는 편광을 갖는 방사선의 통과를 차단하는 방식으로 트랙을 배치함으로써 성취될 수 있다. 특히, 트랙은 서로 교차하는 방향으로 연장되는 길이를 갖도록 제공될 수 있다. 상기 트랙은, 서로 평행하거나, 서로 교차하거나, 서로 수직인 방향으로 연장되는 길이를 구비할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 방법은 트랙에 만곡부를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 만곡부는 원형, 타원형 등일 수 있다.
상기 지지 물질의 상부의 영역에는 입사 방사선을 흡수하도록 적용된 매칭층(matching layer)이 제공될 수 있다. 상기 매칭층은 니켈 크롬 합금일 수 있으며, 증착 또는 스퍼터링에 의해 제공될 수 있다.
매칭층은 마이크로 구조체의 굴절률을 자유 공간의 굴절률에 매칭시킬 수 있기 때문에 유리하다. 당 기술 분야의 숙련자들은 각각 상이한 굴절률을 갖는 물질의 경계에 파면(wavefront)이 입사될 때 소정의 정도의 반사가 발생될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 명백하게, 관련 파장의 입사 방사선이 반사되면, 방사선에 응답하여 발생된 신호는 감소될 것이다. 따라서, 마이크로 브리지 상부 표면에서 발생하는 반사량을 최소화하는 것이 유리하다.
매칭층은 단위 면적 당 요구 저항을 가질 때까지 증착될 수 있다. 상기 저항은 약 377Ω/square 일 수 있다. 선택적으로, 저항은 약 250Ω/square 내지 약 500Ω/square의 범위일 수 있으며, 또는 322Ω/square 내지 430Ω/square의 범위일 수 있다.
상기 방법은 캡슐화된 패키지 내에 마이크로 브리지 구조체를 제공하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 상기 캡슐화된 패키지는 낮은 열전도율을 갖는 가스(예를 들면, 크세논)로 충전될 수 있으며, 또는 더욱 적합하게는 캡슐화된 패키지는 진공화될 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 마이크로 브리지 구조체의 지지 소자가 상부에 제공되어 있는 기판을 갖는 마이크로 브리지 구조체가 제공되며, 상기 지지 소자의 하부측에는 감지 물질이 제공되어 있으며, 상기 감지 물질은 지지 소자에 의해 기판의 상부에 지지되지만, 접속 영역에서 기판 상의 트랙에 접속되어 있다.
이러한 구조의 장점은 종래 디바이스 보다 용이하게 제조할 수 있으며, 따라서 보다 높은 수율 및 저렴한 디바이스를 제공할 수 있다는 것이다.
적합하게는, 상기 지지 소자는 실리콘 산화물(SiO2)의 영역을 포함한다. 상기 실리콘 산화물은 CMOS 공정에서 용이하게 얻을 수 있으며, 관련 파장에서 전자파를 해당히 흡수하는 적합한 물질이다.
지지 소자는 평면에서 실질적으로 정사각형일 수 있으며, 마이크로 브리지 구조체의 어레이를 제공하는 효과적인 형상을 제공한다.
한 실시예에서, 상기 지지 소자는 평면에서 실질적으로 직사각형이며, 지지 소자의 측면들에 있어서 실질적으로 50㎛의 치수를 갖는다. 다른 실시예에서, 지지 소자는 약 25㎛ 내지 약 100㎛의 범위의 측면을 가질 수 있으며, 또는 약 35㎛ 내지 약 75㎛의 범위의 측면을 가질 수 있다.
상기 지지 소자는 기판의 상부에 지지 소자를 현수시키도록 적용된 레그부를 구비할 수 있다. 이러한 레그부는 기판으로부터 지지 소자를 단열시키기 때문에 유리하다. 단열은 마이크로 브리지 구조체에 의해 측정되어야 하는 온도 변화가, 기판의 열적 크기가 제외되지 않으면 손실될 수 있는 크기가 되기 때문에 유리하다.
적합하게는, 감지 물질은 레그부의 하부측에 또한 제공될 수 있다. 이러한 구조는 지지 소자 상의 감지 물질이 기판 상의 회로 소자에 용이하게 접속될 수 있는 구조를 제공하기 때문에 또한 적합하다.
적합하게는, 감지 물질은 전도성 물질이다. 이 경우, 감지 물질은 저항기를 형성할 수 있다.
선택적으로, 감지 물질은 강유전성 물질일 수 있다. 이 경우, 감지 물질은 커패시터의 유전체를 형성할 수 있다.
이러한 구조들은 지지 물질 내의 온도 변화(즉, 저항기의 저항 변화, 또는 커패시터 유전체에 의해 형성된 커패시터의 전하 변화)를 측정하는 수단을 제공하기 때문에 적합하다.
저항기는 기판에 제공된 CMOS 트랜지스터에 접속될 수 있다. 이는 마이크로 브리지 구조체에 의해 제공된 정보를 처리하는 적합한 구조를 제공한다.
트랜지스터는 측정되는 저항을 위한 정확한 순간에 전자 부품을 처리하도록 레지스터에 접속되는 적합한 구조를 제공하는 스위치로서 배치될 수 있다.
상기 저항기는 약 3kΩ의 저항을 가질 수 있다. 선택적으로, 저항기는 약 1.5kΩ 내지 약 6kΩ의 범위의 저항을 가질 수 있으며, 또는 약 2kΩ 내지 약 4.5kΩ의 범위의 저항을 가질 수 있다.
상기 감지 물질은 금속일 수 있으며, 특히 CMOS 호환성 공정을 사용하여 제공되는 적합한 물질인 티타늄일 수 있다. 또한, 티타늄은 본원에 특히 적합하게 하는 온도 의존 저항을 나타내며, 비교적 높은 고유 저항을 갖는다. 다른 실시예에서, 비정질 실리콘, 바나듐 산화물, 백금, 니켈, 알루미늄 및, 상술한 금속 중 하나의 합금과 같은 물질들이 감지 물질을 제공할 수 있다.
적합하게는, 저항기는 지지 물질 상에 트랙으로서 제공될 수 있다. 이는 저항의 길이를 최대화시켜, 제공될 수 있는 저항의 값을 증가시키기 때문에 유리하다. 보다 높은 저항을 갖는 것은 그 자체로 유리한데, 이는 보다 높은 값을 갖는 저항기로부터의 도수(reading)를 처리하기 위한 검출 전자 부품이 단순해질 수 있기 때문이다.
적합하게는, 트랙은 구불구불한 구조를 가지며, 이는 트랙의 길이를 최대화하기 위한 적합한 구조이다. 적합하게는, 구불구불한 구조는 횡단 방향에 주요부를 갖는다. 횡단 방향은 서로에 대해 실질적으로 수직일 수 있다. 이러한 횡단 방향은 특정 편광을 갖는 방사선이 흡수되지 않고 감지 물질을 통과하는 것을 방지하는 것을 보조할 수 있기 때문에 유리하다.
당 기술 분야의 숙련자들은 몇몇 실시예에서, 지지 소자의 두께가 지지 소자의 물질 내의 입사 방사선의 실질적으로 1/4λ에 해당한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 지지 소자에 입사되는 관련 파장의 방사선은 하부 표면에 의해 지지 소자의 상부 표면을 향해 재반사되며 관련 파장의 입사 방사선과 상쇄 간섭될 수 있다. 지지 소자의 하부측에 감지 물질을 제공하는 것은 이러한 반사 처리를 보조할 수 있으며, 특정 편과의 방사선이 통과되지 않으며 이러한 반사 처리를 더욱 강화할 수 있는 것을 보장한다.
적합하게는, 지지 소자는 측정되는 방사선의 파장의 실질적으로 1/4의 두께를 가질 수 있다. 이는 하기에 설명하는 이유로 유리하다. 구체적으로, 지지 소자는 실질적으로 1㎛의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 지지 소자는 약 0.5㎛ 내지 2㎛, 또는 약 0.75㎛ 내지 1.5㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다.
마이크로 브리지 구조체를 통과한 후 기판으로부터 마이크로 브리지 구조체로 재반사되는 방사선의 비율을 더욱 증가시키기 위해 반사층이 제공될 수 있다. 상기 반사층은 기판과 마이크로 브리지 구조체 사이의 공동 하부의 기판의 상부 영역에 제공될 수 있다.
적합하게는, 반사층은, 알루미늄, 티타늄, 니크롬, 백금, 니켈 또는 상기 금속들 중 하나의 합금 중 임의의 하나일 수 있는 금속으로 제조된다.
마이크로 브리지 구조체는 지지 소자의 최상부 표면 상에 제공될 수 있는 매칭층을 또한 포함할 수 있다. 이러한 매칭층은 관련 파장의 입사 방사선의 흡수가 최대가 되는 것을 보장하는 부가의 기구이기 때문에 유리하다. 상기 매칭층은 상기 구조체가 관련 파장에서 방사선을 특히 강렬히 흡수하는 것을 보조할 수 있다.
당 기술 분야의 숙련자들은 두 개의 매체 사이에 파면이 통과될 때, 소정의 정도의 반사가 발생할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 매칭층은 마이크로 브리지의 굴절률을 자유 공간의 굴절률에 매칭시킬 수 있으며, 이는 마이크로 브리지 디바이스의 상부 표면에서 발생하는 반사량을 최소화시킬 수 있기 때문에 유리하다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 본 발명의 제 2 양태에 따른 마이크로 브리지 구조체를 포함하는 변환기가 제공된다.
상기 변환기는 압력 변환기일 수 있다. 소정의 바이어스 전류에서, 마이크로 브리지 구조체 온도는 주위 가스에 기인하는 열 전도에 의존하기 때문에, 이러한 가스의 압력을 측정할 수 있다. 상기 변환기는 피라니 게이지(Pirani gauge)로서 고려될 수 있다.
상기 변환기가 피라니 게이지인 경우, 본 발명의 제 1 양태에 따른 방법에 의해 희생 물질이 약 0.1㎛의 깊이로 증착될 수 있다. 상기 희생 물질은, 0.05㎛, 0.075㎛, 0.125㎛ 또는 0.15㎛ 중 임의의 하나로 증착될 수도 있다.
상기 변환기는 유량 변환기일 수 있다. 소정의 바이어스 전류에서 마이크로 브리지 구조체의 온도는 기체 또는 액체 유동에 의해 열이 얼마나 신속하게 전달되는지에 의존하므로, 유량 변환기로서 사용될 수 있다.
물론, 변환기는 화재 탐지, 침입자 탐지, IR 영상화 또는 자동 검사와 같은 적용에서 IR 변환기로서 사용될 수 있다.
실제로, 변환기는 IR 이미터일 수 있는데, 이는 마이크로 브리지의 온도는 적절한 전류가 그를 통과할 때 변화될 수 있기 때문이다. 이러한 이미터는 시뮬레이션을 위해 물체의 IR 신호를 발생시키는데 사용할 수 있다.
하기에는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 상세한 설명을 예시적으로 설명한다.
도 1은 종래의 마이크로 브리지 디바이스를 도시하며, 이 경우 마이크로 볼로미터이다. 본체(1)가 제공되어 그에 입사되는 관련 파장의 방사선을 흡수하도록 적용된다. 레그(2,4)는 기판(도시 않음) 상부에 본체(1)를 지지하며 기판과의 단열을 제공하도록 제공된다. 상기 기판은 반도체 웨이퍼로서 구성될 수 있다.
도 2a는 브리지가 실질적으로 균질한 물질인 균질 브리지형의 마이크로 브리지 구조체를 도시한다. 소정의 감지 수단이 브리지의 온도 변화를 결정하도록 적용된다. 상기 감지 수단은 브리지를 통해 전류를 통과시키며 전류 변화를 측정하기 위한 것일 수 있다.
도 2b는 금속 필름(6)이 지지 브리지(8)의 상부에 제공되는(본 경우), 필름-온-서포트형 마이크로 브리지 구조체를 도시한다. 금속 필름은 저항기로서 작용하도록 형성된다. 비아(10,12)는 브리지(8)의 하부의 영역의 처리 회로 부품에 저항기를 접속시키도록 브리지(8)를 통해 제공된다. 이러한 디자인에 따른 디바이스는 두 개의 단점을 갖는다: 첫째로, 자기 필름이 관련 파장의 입사 방사선의 양을 반사시킴으로써, 디자인의 효율을 감소시킨다. 둘째로, 비아(10,12)의 제조는 부가의 공정 단계를 필요로하여, 디바이스를 더욱 고비용이 되게 할 뿐만 아니라, 공정의 수율도 감소시킨다.
도 2c는 마이크로 브리지 디바이스, 또는 이 경우 본 발명에 따라 제조된 마이크로 볼로미터의 구조를 도시하며, 금속 필름(14)이 브리지 구조체(16)의 하부측에 제공되어 있다.
도 3a 내지 도 3i는 도 2c의 구조체를 제조하는 것에 관한 공정 단계를 도시한다. 도 3a에 도시한 공정의 시작점은 완전 처리된 CMOS 웨이퍼(20)이다. 영역(22)(도 3a에만 도시됨)은 웨이퍼(20)에 제공된 CMOS 회로를 표시하기 위한 것이다. 도 3을 참조하여 설명하는 예에서, 방법의 초기 단계는 웨이퍼의 상부 표면에 금속층을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 금속층은 회로(22)를 마이크로 브리지 구조체에 접속시킨다. 상기 금속층은 CMOS 회로(22)의 제조 중에 입수 가능한 금속층의 수에 따라 필요할 수도 또는 필요하지 않을 수도 있다.
도 3a을 참조하여 설명하는 공정의 시작시, 웨이퍼(20)는 최상부 표면 상에 제공된 보론 인-실리케이트 유리(BPSG) 부동태층(24)을 갖는다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 개시된 방법의 제 1 단계는 BPSG 부동태층(24)을 패터닝 및 에칭하여 CMOS 회로(22)에 비아(26)를 형성하는 것이다. 상기 비아(26)가 형성되면 예비 금속 세척(pre-metal clean)이 수행된다. 이는 30초 동안 10:1 HF 산을 사용하여 성취된다.
세척이 수행되면, 금속이 증착되고 패터닝된다. 금속 트랙(28)은 비아(26)에 형성된다. 한 실시예에서, 60 내지 70mΩ/square의 고유 저항을 갖는 Al/1%Si 5㎛가 증착된다.
도 3d에 도시한 바와 같이, 금속 트랙(28)이 제공되면, 부가의 부동태층(30)이 웨이퍼(20)의 표면에 증착된다.
도시된 실시예에서, 플라즈마 보강 화학 기상 증착(PECVD)에 의해 실리콘 니트라이드가 2㎛의 깊이로 증착된다.
당 기술 분야의 숙련자들은 상기 시점이 공정의 시작점일 수 있도록 CMOS 회로가, 제조되는 마이크로 브리지 구조체에 접속부를 제공하기에 충분한 금속층을 가져야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
부동태층(30)이 제공되면, 희생 물질(32)이 웨이퍼(20)의 표면 상에 제공된다. 상기 희생층은 구조체, 센서 물질 또는 임의의 기초 CMOS 회로를 손상시키는 에칭을 필요로하지 않고 완성된 마이크로 브리지 구조체의 하부로부터 에칭 제거될 수 있는 금속을 포함한다. 적합하게는, 상기 금속은 폴리이미드일 수 잇다. 통상의 폴리이미드는 패터닝 중에 상기 폴리이미드를 보호하도록 표준 포토레지스트 공정에 의해 사용될 수 있으며, 또는 한정 마스크(defining mask)를 통해 자외선 광에 노출된 후 직접 패터닝될 수 있는 감광성 폴리이미드가 사용될 수 있다.
상술한 실시예에서, 통상의 폴리이미드가 포토레지스트에 의해 사용된다. 희생층은 스핀 증착되며 약 3㎛의 깊이로 경화된다. 패터닝 후에, 레지스트층의 모든 자취를 제거하는 것이 중요하며, 본원에 개시된 실시예의 경우 EKC 에칭에 의해 성취된다. 상기 세척 공정 중에 폴리이미드의 약간의 두께 감소는 허용 가능하다.
희생 물질(32)이 제공되면, 도 3f에 도시한 바와 같이 패터닝되고 에칭된다.부동태층(30)이 트랙(28)의 영역에서 또한 에칭되어 금속 트랙(28)과 접촉부를 형성한다는 것을 주목해야 한다.
패터닝 및 에칭이 수행된 후, 도 3g에 도시한 바와 같이, 대략 0.2㎛ 두께의 티타늄 층(34)(감지 물질)이 처리 중인 웨이퍼의 표면에 스퍼터 증착된다. 금속층은 소정의 구조를 제공하도록 플라즈마 에칭된다. 동시에, 감지 물질이 소정의 구조체를 제공하도록 에칭될 때, 감지 물질은 후속의 층의 대략적인 정렬을 보조하도록 광학 정렬 타겟(OAT)으로부터 제거된다.
대략 1㎛ 두께의 실리콘 산화물(SiO2) 층(36)(지지 소자를 제공하는 지지 물질)이 도 3h에 도시한 바와 같이 티타늄 층(34)의 표면에 증착된다. 상기 산화물 층(36)은 패터닝 및 에칭되며, EKC를 사용하여 레지스트가 제거되는 것을 보장한다.
공정의 한 실시예에서, 매칭층(도시 않음)이 산화물 층의 상부에 증착 또는 성장한다.
다음 단계는 희생 물질(폴리이미드)을 제거하도록 처리 중인 웨이퍼를 식각 처리하는 것이다. 개시된 실시예에서, 식각 공정은 약 12분 동안 계속된다. 상기 식각 공정은 기판으로부터 지지 소자를 해제시키며, 티타늄 감지 물질(34)과 부동태층(30) 사이에 공동(38)을 잔류시킨다.
공정의 최종 단계는 400℃에서 30초 동안 계속되는 급속 열적 어닐링을 수행하는 것이다.
당 기술 분야의 숙련자들은 도 1, 도 2c 및 도 4가 도 3에 도시한 공정에 따라 제조된 마이크로 브리지 디바이스의 구조를 도시한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 1을 주로 참조하면, 마이크로 브리지 디바이스(48)는 대략 평면에서 정사각형이다. 정사각형 부분은 레그(2,4)에 의해 기판(도시 않음)의 상부에 현수되어 있는 지지 소자(50)를 포함한다. 레그(2,4)는 슬릿(52,54)에 의해 지지 소자(50)로부터 분리되며, 이는 지지 소자(50)가 기판으로부터 양호하게 단열되는 것을 보장한다.
도 1의 마이크로 브리지 구조체의 구조는 레그(2,4)의 구조를 고려할 때 다소 단순하게 도시되어 있다. 도 1에서, 각각의 레그(2,4)는 지지 소자(50)와 동일 평면에 있지만 슬릿(52,54)에 의해 분리되어 있는 평면 부분(56)을 포함한다. 평면 부분(56)에 부가하여, 지지 소자(50)가 현수되어 있는 기판을 향해 경사지게 평면 부분(56)으로부터 연장되는 각형성 부분(58)이 제공되어 있다. 각각의 레그(2, 4)의 평면 부분은 연결 영역에 의해 지지 소자(50)에 연결된다. 각형성 부분은 연결 영역으로부터의 말단 단부에 위치된다.
당 기술 분야의 숙련자들은 개시된 방법에 의해 제조된 레그(2,4)의 특정 구조가 약간 상이할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 레그(2,4)는 감지 물질과 함께 희생 물질 내로 에칭된 오목부를 코팅하고 지지 물질과 함께 감지 물질을 코팅함으로써 형성된다.
지지 소자(50)의 하부측에는, 온도 의존 특성을 갖는 저항기를 형성하는 금속 트랙(도 2c에 금속 필름으로서 도시함)이 제공되어 있다. 트랙(60)은 기판으로부터 마이크로 브리지 디바이스의 제 1 레그(2)에서 상승하여 지지 소자에 제 1 레그(2)를 연결하는 연결 영역(저항기의 연결 영역을 형성하는)을 가로질러 연장되며, 지지 소자(50)의 하부측을 가로질러 구불구불하게 형성되며, 다른 연결 영역(저항기의 다른 연결 영역을 형성하는)을 가로질러 레그(4)의 다른 하나에서 하강된다.
도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 몇몇 실시예에서는 트랙(60)의 구불구불한 구조는 서로에 대해 대략 수직인 방향으로 연장하는 주요부를 갖는다. 구불구불한 구조는 트랙(60)의 길이가 트랙(60)에 의해 제공되는 저항값을 증가시키도록 최대화되는 것을 보장하며, 본 경우에서는 상기 저항은 약 3kΩ이다. 상기 트랙은 약 0.35%/K의 온도 저항 계수를 갖는 티타늄으로 제조된다.
도 4c는 주요부가 실질적으로 단지 한 방향으로만 연장되는 구불구불한 구조를 갖는 마이크로 브리지 구조체의 실시예를 도시한다.
도 5 및 도 6에 도시한 스캐닝 전자 마이크로그래프는, 주요부가 서로에 대해 횡단 방향으로 연장되는 구불구불한 구조를 갖는 트랙을 도시한다. 이러한 구불구불한 구조는 특정 편과의 방사선이 마이크로 브리지를 통과하는 것을 방지하는 것을 보조하는 것으로 고려된다.
당 기술 분야의 숙련자들은 트랙이 지지 물질의 하부측에 제공되지만, 도 5 및 도 6에서 그의 경로가 마이크로 브리지 구조체를 제조하는데 사용되는 공정의 특성에 기인하여 지지 물질의 상부 표면에 가시화될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
지지 소자가 제조되는 SiO2(지지 물질)의 두께는 SiO2내의 관련 파장의 입사 방사선의 파장의 1/4에 해당하도록 제조된다. 당 기술 분야의 숙련자들은 방사선의 파장이 자유 공간 및 SiO2내에서 상이할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이 경우, SiO2는 대략 1㎛ 두께로 제조된다.
사용 중에, 도면에 도시된 바와 같은 디바이스의 어레이가 제공되며 디바이스 상에 입사하는 방사선을 갖도록 배치된다. 지지 소자(50)는 8㎛ 내지 14㎛의 파장 범위의 방사선을 흡수하도록 조정되며(선택적으로 다른 파장으로 조정될 수도 있다), 따라서 이러한 방사선이 입사될 때 온도 변화가 발생한다. 상기 온도 변화는 공지된 방식으로 트랙(60)의 저항값을 변화시키며, 이러한 온도 변화는 지지 소자(50)에 입사하는 관련 파장의 방사선의 양을 계산하도록 트랙(60)이 접속되는 회로에 의해 사용될 수 있다. 따라서, 지지 소자(50)는 물리적 지지체로서 그리고 방사선 흡수체로서 모두 작용하도록 배치된다. 마이크로 브리지 디바이스는 그의 가장 단순한 형태의 두 개의 층{지지 물질(36)과 감지 물질(34)}을 가지며, 상기 두 개의 층은 물리적 지지, 방사선 흡수 및 방사선 검출의 3개의 기능을 제공한다.
레그(2,4)는 지지 소자(50)가 기판 상부에 기계적으로 지지되지만, 기판의 열적 크기가 지지 소자의 온도 변화에 영향을 미치지 않도록 그의 디자인이 충분한 단열을 보장한다.
마이크로 브리지에 입사되는 관련 파장의 방사선은 브리지 구조체에 진입한다. 실제로, 이러한 방사선은 마이크로 브리지의 상부 표면을 향해 방사선을 재반사하는 트랙(60)을 형성하는 금속 필름(14)을 타격한다. 구불구불한 트랙(60)의 패턴은 모든 편광의 방사선이 반사되어 흡수됨으로써 방사선 흡수를 증가시키는 것을 보장하도록 제공된다. 구불구불한 구조가 단일 방향으로만 연장되는 경우, 특정 방향으로 편광되는 방사선의 부분이 다른 편광의 방사선 보다 많이 트랙을 통과할 수 있다(대부분은 반사될지라도). 한 방향 보다 많이 구불구불하게 형성하는 것은 트랙을 통과할 수 있는 방사선의 양을 감소시키는 것을 보조한다.
SiO2는 관련 방사선의 파장의 1/4이기 때문에, 상부 표면으로부터 하부 표면으로 하강되며 재차 상부 표면으로 전환되는 금속 필름까지의 총 광로 길이는 1/2 파장이다. 따라서, 상쇄 간섭이 상부 표면의 영역에 발생하여, 관련 방사선의 높은 정도의 흡수가 발생하는 것을 보장한다.
몇몇 실시예에서, 표면을 자유 공간, 즉 377Ω/square로 매칭시키도록 적용된 마이크로 브리지의 상부 표면에 매칭층이 제공될 수 있다. 당 기술 분야의 숙련자들은 상이한 굴절률의 두 개의 매체 사이에 파면이 통과될 때 소정 정도의 반사가 발생한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 매칭층은 이러한 반사를 최소화하는 것을 보조하며 마이크로 브리지에 의해 흡수된 방사선의 양을 더욱 증가시킨다. 지지 물질(50)에 의해 야기된 온도 변화가 가능한한 최대가 되는 것을 보장하도록 흡수된 방사선의 양이 최대화되는 것을 보장하는 것이 중요하다.
당 기술 분야의 숙련자들은 본 발명을 8㎛ 내지 14㎛의 파장을 갖는 방사선의 흡수에 대해 설명하였지만, 상술한 기술은 다양한 적용을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 8㎛ 내지 14㎛의 파장을 검출하는 것은, 대기에 의한 흡수가 거의 없는 대기 흡수 윈도우에 부합하기 때문에 특히 유리할 수 있다. 당 기술 분야의 숙련자들은 3㎛ 내지 5㎛의 부가의 흡수 윈도우가 또한 사용될 수 있다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다. 또한, 상기 파장 이외의 방사선을 흡수하는 디바이스를 제조하는 것도 가능하다. 이러한 디바이스에서, 브리지 구조체의 물질 및 구조는 관련 파장을 최적화하도록 요구된다.
Claims (20)
- 기판의 상부의 공동에 현수되어 있는 마이크로 브리지 구조체를 구비하며, 상기 공동에 노출되어 있으며 상기 기판 상의 트랙에 연결되어 있는 감지 물질의 하측에 지지되어 있는 지지 소자를 포함하는 볼로미터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 감지 물질에 의해 흡수가 검출되도록 상기 지지 소자에 의해 방사선이 흡수되도록 배치되는 볼로미터.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지 소자의 두께는 상기 지지 소자의 물질 내의 입사 방사선의 1/4λ가 되도록 형성되는 볼로미터.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 소자는 감지 물질에 대한 물리적 지지 및 방사선의 흡수의 두 개의 기능을 제공하도록 배치되는 볼로미터.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 소자는 SiO2로 제조되는 볼로미터.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판의 상부에 상기 지지 소자를 현수시키도록 레그부가 제공되며, 상기 감지 물질은 상기 레그부의 하부측에 제공되는 볼로미터.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감지 물질은 구불구불한 구조를 갖는 적어도 하나의 트랙으로서 제공되는 볼로미터.
- 제 7 항에 있어서, 상기 구불구불한 구조는 횡단 방향에 부분을 갖는 볼로미터.
- 제 8 항에 있어서, 상기 횡단 방향은 서로에 대해 수직인 볼로미터.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 소자의 최상부 표면에 매칭층이 제공되는 볼로미터.
- 기판 상에 마이크로 브리지를 구비하는 볼로미터를 제조하는 볼로미터 제조 방법에 있어서,a. 상기 기판의 표면 영역에 희생 물질을 제공하는 단계와,b. 상기 희생 물질을 패턴식으로 에칭하는 단계와,c. 상기 희생 물질의 표면 영역에 감지 물질을 제공하는 단계와,d. 상기 감지 물질의 표면 영역에 지지 물질을 제공하는 단계 및,e. 상기 기판의 상부에 자립 상태로 상기 감지 물질을 그의 하부 표면에 위치시키는 상태로, 상기 희생 물질을 제거하여 지지 물질을 잔류시키는 단계를 포함하는 볼로미터 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 희생 물질은 폴리이미드인 볼로미터 제조 방법.
- 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 지지 물질이 1/4λ의 두께를 갖도록 상기 지지 물질을 적용하는 단계를 포함하며, 상기 λ는 지지 물질 내의 관련 입사 방사선의 파장인 볼로미터 제조 방법.
- 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 특정 편광을 갖는 입사 방사선이 통과하지 않도록 상기 감지 물질을 제공하는 단계를 포함하는 볼로미터 제조 방법.
- 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감지 물질은 적어도 하나의 구불구불한 트랙으로서 제공되는 볼로미터 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 트랙은 그의 길이가 서로에 대해 횡단 방향으로 연장되도록 제공되는 볼로미터 제조 방법.
- 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로 브리지 구조체를 위한 캡슐화된 패키지가 제공되는 볼로미터 제조 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 캡슐화된 패키지에 낮은 열전도성을 갖는 가스를 충전시키거나, 상기 패키지를 진공화하는 단계를 포함하는 볼로미터 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로 브리지 구조체를 포함하는 트랜스듀서.
- 제 19 항에 있어서, 상기 트랜스듀서는 IR 트랜스듀서 또는 이미터인 트랜스듀서.
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