[發明專利]一種紅外焦平面陣列及其制作方法

有效

• 申請號: 201110273965.4
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102998002B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 閆建華;歐文;歐毅
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01J5/08
• 分類號: G01J5/08;H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 逯長明,王寶筠

1.一種紅外焦平面陣列，包括多個紅外探測單元，所述紅外探測單元包括襯底、光敏元件和聚能微透鏡，其特征在于：

所述光敏元件懸空于襯底上，光敏元件的光敏吸收層覆蓋在光敏元件的電路層上；

所述的聚能微透鏡懸空于光敏元件的光敏吸收層上方，通過微透鏡支撐柱與光敏元件連接。

2.根據權利要求1所述的紅外焦平面陣列，所述的聚能微透鏡將照射在其上的入射光線全部匯聚在光敏元件的光敏吸收區。

3.根據權利要求1或2所述的紅外焦平面陣列，所述的聚能微透鏡為凸透鏡。

4.根據權利要求1所述的紅外焦平面陣列，所述的微透鏡支撐柱為中空棱柱狀，微透鏡支撐柱的頂端形狀與聚能微透鏡的邊緣形狀相同。

5.根據權利要求4所述的紅外焦平面陣列，所述的聚能微透鏡為厚度相同的殼狀透鏡。

6.根據權利要求1所述的紅外焦平面陣列，所述的微透鏡支撐柱的材料為能夠透過紅外光線的材料。

7.根據權利要求6所述的紅外焦平面陣列，所述的微透鏡支撐柱的頂端支撐在所述微透鏡下表面的中心。

8.根據權利要求7所述的紅外焦平面陣列，所述的微透鏡支撐柱的底端位于所述光敏吸收層上。

9.根據權利要求1所述的紅外焦平面陣列，所述的微透鏡的材料為聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS或光刻膠。

10.一種紅外焦平面陣列的制作方法，其特征在于，包括步驟：

提供襯底，所述襯底上表面包括光敏元件陣列，以及位于光敏元件陣列下方的犧牲層；

在所述襯底的光敏元件上沉積微透鏡犧牲層，在所述微透鏡犧牲層中制作微透鏡支撐柱；

在包括微透鏡犧牲層的襯底上涂覆微透鏡材料層，刻蝕所述微透鏡材料層形成微透鏡材料陣列；

熱處理微透鏡材料陣列形成聚能微透鏡陣列；

釋放微透鏡犧牲層和光敏元件的犧牲層。

11.根據權利要求10所述的紅外焦平面陣列制作方法，刻蝕所述微透鏡材料層形成微透鏡材料陣列步驟包括在微透鏡材料層上多次刻蝕形成塔狀臺階型微透鏡陣列。

12.根據權利要求10所述的紅外焦平面陣列制作方法，所述熱處理微透鏡材料陣列形成聚能微透鏡陣列，采用熱熔融微透鏡材料方法形成聚能微透鏡陣列。

13.根據權利要求10所述的紅外焦平面陣列制作方法，所述熱處理微透鏡材料陣列形成聚能微透鏡陣列，采用熱壓印方法形成聚能微透鏡陣列。

14.根據權利要求10所述的紅外焦平面陣列制作方法，在熱處理微透鏡材料陣列形成聚能微透鏡陣列步驟后還包括對聚能微透鏡進行熱處理步驟。