[發(fā)明專利]非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)和制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410172293.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103922270A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔延梅;焦斌斌;劉瑞文
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山光微電子有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 昆山四方專利事務(wù)所 32212
• 代理人: 盛建德;張文婷

1.一種非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)，包括透明襯底(1)，其特征在于：在所述透明襯底上懸空設(shè)置一金屬反光板(11)，該金屬反光板上方依次設(shè)置有紅外吸收介質(zhì)層(12)和黑硅紅外吸收增強(qiáng)層(13)；在所述金屬反光板的左右兩側(cè)間隔對稱設(shè)置有若干懸臂梁(14)和隔離梁(15)，所述金屬反光板每一側(cè)的懸臂梁和隔離梁交錯分布且成對出現(xiàn)，位于最內(nèi)側(cè)的懸臂梁一端與所述紅外吸收介質(zhì)層連接形成一體，位于兩懸臂梁之間的隔離梁的另一端向內(nèi)彎折與內(nèi)側(cè)的懸臂梁的另一端連接形成一體且該懸臂梁的一端向外彎折與外側(cè)的懸臂梁一端連接形成一體，位于最外側(cè)的懸臂梁一端向下彎折連接至所述透明襯底上形成錨爪支撐結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述懸臂梁為雙材料懸臂梁，該懸臂梁由位于下方的第一層介質(zhì)層(141)和位于上方的第二層金屬層(142)構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述隔離梁與所述懸臂梁的第一層介質(zhì)層連接形成一體。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一層介質(zhì)層為氮化硅和氧化硅其中之一種材質(zhì)制成，所述第二層金屬層為金和鋁其中之一種材質(zhì)制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述透明襯底為硼硅酸玻璃和石英其中之一種材質(zhì)制成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述金屬反光板為金和鋁其中之一種材質(zhì)制成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述紅外吸收介質(zhì)層由氮化硅和氧化硅其中之一種材質(zhì)制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述黑硅紅外吸收增強(qiáng)層是由淀積的硅層經(jīng)SF6氣體蝕刻形成。

9.一種如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

①在一透明襯底(1)上淀積一層犧牲層(2)；

②在所述犧牲層上淀積一層金屬薄膜層(3)；

③將需要的圖形轉(zhuǎn)移到所述金屬薄膜層上，位于犧牲層中心部分上的金屬薄膜層保留形成金屬反光板(11)，位于犧牲層邊緣部分的金屬薄膜層被刻蝕掉使對應(yīng)的犧牲層外露；

④在所述外露的犧牲層上蝕刻出通孔(4)；

⑤在所述金屬反光板和外露的犧牲層上方以及所述通孔內(nèi)分別淀積一層介質(zhì)薄膜層(5)；

⑥將需要的圖形轉(zhuǎn)移到所述介質(zhì)薄膜層上，所述通孔內(nèi)的介質(zhì)薄膜層和其連接的部分介質(zhì)薄膜層形成帶錨爪支撐結(jié)構(gòu)的隔離梁(15)，位于所述犧牲層上方的部分介質(zhì)薄膜層分別形成若干懸臂梁(14)的第一層介質(zhì)層(141)和若干位于兩懸臂梁之間的隔離梁(15)，位于所述金屬反光板上方的介質(zhì)薄膜層形成紅外吸收介質(zhì)層(12)；

⑦在所述懸臂梁的第一層介質(zhì)層上方淀積第二層金屬薄膜層(6)，并通過掩膜蝕刻得到懸臂梁的第二層金屬層(142)；

⑧在所述金屬反光板的紅外吸收介質(zhì)層上方淀積多晶硅層(7)；

⑨將所述多晶硅層轉(zhuǎn)換成具有納米森林結(jié)構(gòu)的黑硅紅外吸收增強(qiáng)層(13)；

⑩將所述犧牲層全部釋放，得到非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非制冷光讀出紅外焦平面陣列結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：在所述步驟③，通過掩模板蝕刻將需要的圖形轉(zhuǎn)移到所述金屬薄膜層上；在所述步驟⑥，通過掩模板蝕刻將需要的圖形轉(zhuǎn)移到所述介質(zhì)薄膜層上；在所述步驟⑨，通過掩膜蝕刻將所述多晶硅層轉(zhuǎn)換成具有納米森林結(jié)構(gòu)的黑硅紅外吸收增強(qiáng)層(13)。