CN111896122A - 一种偏振非制冷红外探测器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了偏振非制冷红外探测器，包括多个像元，每个像元包括由下向上设置的基底层、具有支撑与电连接孔的第一悬空层、具有支撑连接孔的第二悬空层；第一悬空层包括具有第一通孔的第一支撑层、第一电极层、热敏层、热敏保护层，第一通孔位于支撑与电连接孔的底部，以便第一电极层与基底层电连接；第二悬空层包括第二支撑层、线栅层，位于支撑连接孔处的第二支撑层与热敏保护层相连，且支撑连接孔位于支撑与电连接孔的外侧。本申请探测器中支撑连接孔位于支撑与电连接孔的外侧，无需对第一悬空层平坦化处理，且在制作第二悬空层过程中，在图形化牺牲层时刻蚀厚度也不会增加，简化制备工艺，提升性能。本申请还提供一种具有上述优点的制作方法。

Description

一种偏振非制冷红外探测器及其制备方法

技术领域

本申请涉及红外探测器技术领域，特别是涉及一种偏振非制冷红外探测器及其制备方法。

背景技术

红外偏振成像是在红外强度探测基础上，通过获得每一点的偏振信息而增加信息维度的一种技术，不仅能获得目标二维空间的红外强度信息，而且能获得图像上每一点偏振信息。利用目标辐射的偏振特征能有效抑制背景杂波，提高目标与背景的对比度，增加目标物的信息量，有利于目标物的检测和识别，能够提高对温差小或热对比度低的目标物的探测识别能力。

现有的偏振非制冷红外探测器包括上下两层悬空结构，每层悬空结构中都设置有支撑孔，上层悬空结构的支撑孔直接制备在下层悬空结构的支撑孔上，在实际工艺中下层悬空结构的支撑孔如果不经过特殊处理，将会是一个截面为梯形的孔洞，难以直接在上方直接制备上层悬空结构的支撑层，可以通过以下几种方式解决：第一种，在下层支撑孔中填充钨塞，从而实现平坦化，再制备上层悬空结构。该种方式填充钨塞的技术难度较大，会降低探测器的良率，并且填充之后若不够平整，会影响上层悬空结构的平整度，从而影响偏振探测性能。第二种，通过生长介质层，结合化学机械抛光(CMP)的方式实现平坦化，再制备上层悬空结构。该种方式同样会增大工艺实现难度，降低良率，且CMP工艺会引入一些机械划痕，影响探测器的性能。第三种，上层支撑孔环绕着下层支撑孔制备，可以无需平坦化处理，但是该种方式在上层悬空结构中的牺牲层图形化的时候，形成支撑孔时需要去除的牺牲层厚度增大为两层牺牲层的厚度之和，大大增加了实际的工艺难度，降低良率。

因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

发明内容

本申请的目的是提供一种偏振非制冷红外探测器及其制备方法，以简化偏振非制冷红外探测器的制备工艺，且提升探测器的性能。

为解决上述技术问题，本申请提供一种偏振非制冷红外探测器，包括多个像元，每个所述像元包括由下向上设置的基底层、具有支撑与电连接孔的第一悬空层、具有支撑连接孔的第二悬空层；

所述第一悬空层包括具有第一通孔的第一支撑层、第一电极层、热敏层、热敏保护层，所述第一通孔位于所述支撑与电连接孔的底部，以便所述第一电极层与所述基底层电连接；

所述第二悬空层包括第二支撑层、线栅层，位于所述支撑连接孔处的所述第二支撑层与所述热敏保护层相连，且所述支撑连接孔位于所述支撑与电连接孔的外侧。

可选的，所述线栅层包括多个线栅结构，每个所述线栅结构包括多个金属线栅，每个金属线栅宽度之间具有第一预设关系，且相邻所述金属线栅间的距离相等，所述第一预设关系为下述任一种：

所述金属线栅宽度相等、所述金属线栅宽度按等差数列递增、所述金属线栅宽度按等比数列递增、所述金属线栅宽度按正弦函数变化。

可选的，所述线栅层包括多个线栅结构，每个所述线栅结构包括多个金属线栅，每个金属线栅宽度相等，相邻所述金属线栅间的距离具有第二预设关系，所述第二预设关系为下述任一种：

所述距离按等差数列递增、所述距离按等比数列递增、所述距离按正弦函数变化。

可选的，所述线栅层包括四个呈矩阵排列的子线栅区，每个所述子线栅区包括呈预设分布形状的多个金属线栅，所述预设分布形状的种类至少为两种，且相邻所述子线栅区的所述预设分布形状不同。

可选的，相邻所述像元的所述第二悬空层之间彼此相连。

可选的，还包括：

位于所述第二支撑层与所述线栅层之间的减反层。

可选的，还包括：

位于所述线栅层的上表面的线栅保护层。

可选的，所述线栅层包括多个线栅结构，所述第二支撑层和所述减反层对应相邻所述线栅结构之间的区域为贯穿厚度的第二通孔。

本申请还提供一种偏振非制冷红外探测器制作方法，包括

获得基底层；

在所述基底层的上表面形成第一牺牲层，并对所述第一牺牲层进行图形化处理，以形成与支撑与电连接孔对应的孔；

在所述第一牺牲层的上表面形成具有所述支撑与电连接孔的第一悬空层，所述第一悬空层包括具有第一通孔的第一支撑层、第一电极层、热敏层、热敏保护层，所述第一通孔位于所述支撑与电连接孔的底部，以便所述第一电极层与所述基底层电连接；

在所述第一悬空层的上表面形成第二牺牲层，并对所述第二牺牲层进行图形化处理，以形成与支撑连接孔对应的孔；

在所述第二牺牲层的上表面形成具有所述支撑连接孔的第二悬空层，所述第二悬空层包括第二支撑层、线栅层，位于所述支撑连接孔处的所述第二支撑层与所述热敏保护层相连，且所述支撑连接孔位于所述支撑与电连接孔的外侧；

释放所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，得到偏振非制冷红外探测器。

可选的，所述获得基底层包括：

获得含有读出电路的衬底；

在所述衬底的上表面形成第二电极层，并对所述第二电极层进行图形化处理，以使所述第二电极层与所述读出电路电连接；

在所述衬底的上表面形成金属反射层，并对所述金属反射层进行图形化处理；

在所述第二电极层、所述金属反射层、所述衬底的上表面形成绝缘介质层，并对所述绝缘介质层进行图形化处理，以形成与所述第一通孔对应的孔。

本申请所提供的偏振非制冷红外探测器，包括多个像元，每个所述像元包括由下向上设置的基底层、具有支撑与电连接孔的第一悬空层、具有支撑连接孔的第二悬空层；所述第一悬空层包括具有第一通孔的第一支撑层、第一电极层、热敏层、热敏保护层，所述第一通孔位于所述支撑与电连接孔的底部，以便所述第一电极层与所述基底层电连接；所述第二悬空层包括第二支撑层、线栅层，位于所述支撑连接孔处的所述第二支撑层与所述热敏保护层相连，且所述支撑连接孔位于所述支撑与电连接孔的外侧。

可见，本申请偏振非制冷红外探测器中支撑连接孔位于支撑与电连接孔的外侧，无需对第一悬空层进行平坦化处理，同时在制作第二悬空层的过程中，在图形化牺牲层时刻蚀厚度也不会增加，简化制备工艺，提升偏振非制冷红外探测器的性能。

此外，本申请还提供一种具有上述优点的偏振非制冷红外探测器制作方法。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种偏振非制冷红外探测器的像元的结构示意图；

图2至图9为本申请实施例所提供的线栅层中金属线栅的分布示意图；

图10至图14为本申请实施例所提供的线栅层中的子线栅区的分布示意图；

图15为本申请实施例所提供的一种偏振非制冷红外探测器的制作方法流程图；

图16至图18为偏振非制冷红外探测器的制作工艺流程图；

图19为本申请实施例所提供的另一种偏振非制冷红外探测器的像元的结构示意图；

图中，1.衬底，2.第二电极层，3.绝缘介质层，4.金属反射层，5.第一支撑层，6.第一电极层，7.电极保护层，8.热敏层，9.热敏层保护层，10.支撑与电连接孔，11.第二支撑层，12.减反层，13.线栅层，14.线栅保护层，15.支撑连接孔，16.第一牺牲层，17.第二牺牲层，18.金属线栅，19.第二通孔，61.金属连线，62.金属电极，131.第一子线栅区，132.第二子线栅区，133.第三子线栅区，134.第四子线栅区，51.第一通孔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，现有的偏振非制冷红外探测器，上层悬空结构的支撑孔直接制备在下层悬空结构的支撑孔上，由于下层悬空结构的支撑孔是一个截面为梯形的孔洞，下层悬空结构的支撑孔需要经过特殊处理使下层的支撑孔平坦化或者上层支撑孔环绕着下层支撑孔制备，制备工艺非常复杂，同时还会导致探测器性能降低。

有鉴于此，本申请提供了一种偏振非制冷红外探测器，请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种偏振非制冷红外探测器的像元的结构示意图，偏振非制冷红外探测器包括多个像元，每个所述像元包括由下向上设置的基底层、具有支撑与电连接孔10的第一悬空层、具有支撑连接孔15的第二悬空层；

所述第一悬空层包括具有第一通孔的第一支撑层5、第一电极层6、热敏层8、热敏层保护层9，所述第一通孔位于所述支撑与电连接孔10的底部，以便所述第一电极层6与所述基底层电连接；

所述第二悬空层包括第二支撑层11、线栅层13，位于所述支撑连接孔15处的所述第二支撑层11与所述热敏层保护层9相连，且所述支撑连接孔15位于所述支撑与电连接孔10的外侧。

需要指出的是，在每个像元中支撑与电连接孔10和支撑连接孔15的数量各为两个，截面呈梯形。热敏层8位于两个支撑与电连接孔10之间的范围内，支撑连接孔15位于支撑与电连接孔10的外侧，也即支撑连接孔15远离热敏层8。

其中，基底层包括含有读出电路的衬底1，位于衬底1上表面的金属反射层4和第二电极层2，位于金属反射层4上表面和第二电极层2上表面的绝缘介质层3。具体的，第一电极层6与第二电极层2接触，以实现与基底层的电连接。

可选的，绝缘介质层3可以为氮化硅薄膜层或二氧化硅薄膜层，厚度为0.02～0.30μm。

进一步的，第一支撑层5和第二支撑层11均为低应力的氮化硅薄膜，厚度均为0.10～0.30μm；热敏层8包括但不限于氧化钒层、氧化锰层、氧化铜层、氧化钼层、氧化钛层、多晶硅层。

第一电极层6包括设置在第一支撑层5与热敏层8之间的金属电极62和设置在支撑与电连接孔10内的金属连线61。其中，第一电极层6为金属铝层、钛层或钨层等。

需要指出的是，第一悬空层还包括位于第一电极层6与热敏层8之间的电极保护层7，电极保护层7上设有接触孔，接触孔终止于第一电极层6。

优选地，第二悬空层还包括位于所述第二支撑层11与所述线栅层13之间的减反层12，以减少对红外辐射的反射，增加对对红外辐射的吸收。

可选的，减反层12为锌化硒层或者锌化硒层，或者锌化硒层和锌化硒层的多层复合层。

进一步地，第一悬空层还包括：位于所述线栅层13的上表面的线栅保护层14。

需要说明的是，本申请中对线栅保护层14不做具体限定，可自行设置。例如，所述线栅保护层14为下述任一种或者组合保护层：

钛保护层、氮化钛保护层、氮化硅保护层、氧化硅保护层。线栅保护层14厚度在12～200nm之间。

可选的，线栅层13的材料可以为金、银、铜、铂、钛、铬、铝中的任一种或者任意组合，线栅层13厚度在12～200nm之间。

支撑连接孔15处的第二支撑层11与热敏层保护层9相连的目的是，由于线栅层13不可避免的会吸收一定的入射光能量，如果这部分能量通过热传导至热敏层8，将会引入偏振噪声，支撑连接孔15处的第二支撑层11与热敏层保护层9相连，并且在支撑与电连接孔10的外侧，也即远离热敏层8的位置，与热敏层8实现了热绝缘，避免了偏振噪声的引入，提升了偏振探测选择比；并且，第二支撑层11与热敏层8热绝缘使得第二悬空层几乎不影响热敏层8的热容，附加热容低，热响应迅速，能够提升探测器对运动目标的偏振探测能力。

线栅层13与偏振非制冷红外探测器的单片集成，一方面使得线栅层13与热敏层8的距离被显著缩小，通常为2微米左右，远小于一个像元尺寸；另一方面，线栅层13与像元的对准精度显著提升，这两个因素共同使得光学串扰被抑制甚至消除。同时采用CMOS兼容的制造工艺，线栅层13与像元的水平方向的对准精度能够控制在百纳米范围，此时通过像元上方的线栅层13的入射能量几乎不会被相邻像元所吸收，于是光学串扰被抑制甚至消除。

本申请偏振非制冷红外探测器中支撑连接孔15位于支撑与电连接孔10的外侧，无需对第一悬空层进行平坦化处理，同时在制作第二悬空层的过程中，在图形化牺牲层时刻蚀厚度也不会增加，简化制备工艺，提升偏振非制冷红外探测器的性能。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述线栅层13包括多个线栅结构，每个所述线栅结构包括多个金属线栅18，每个金属线栅18宽度之间具有第一预设关系，且相邻所述金属线栅18间的距离相等，所述第一预设关系为下述任一种：

所述金属线栅18宽度相等、所述金属线栅18宽度按等差数列递增、所述金属线栅18宽度按等比数列递增、所述金属线栅18宽度按正弦函数变化。

需要指出的是，本申请中对金属线栅18的朝向角度不做具体限定，可以是0°或45°或90°的任意角度，线栅结构的线栅层13周期大小和偏振红外探测器的像元间距一致。

线栅层13中金属线栅18宽度相等且相邻金属线栅18间的距离相等时，金属线栅18宽度为10nm-2000nm，间隔为10nm-2000nm，厚度为10nm-200nm，线栅结构的宽度为8～35μm，线栅层13具有从中波红外到长波红外全波段的偏振选择透射能力，通过线栅层13的信号被第一悬空层吸收并转化成电信号，使得整个偏振非制冷红外探测器实现偏振探测能力。请参见图2和图3，图2中金属线栅18的朝向角度为0°，图3中金属线栅18的朝向角度为135°。

请参见图4，金属线栅18宽度按等差数列递增且相邻金属线栅18间的距离相等时，等差数列的首项的金属线栅18宽度为10nm-2000nm，宽度公差为10nm-1000nm，间隔为10nm-2000nm，厚度为10nm-200nm，线栅结构的宽度为8-35μm，能够提升中波红外部分的透射能力，起到增强中波红外探测的能力。

请参见图5，金属线栅18宽度按等比数列递增且相邻金属线栅18间的距离相等时，等比数列的首项金属线栅18宽度为10nm-2000nm，宽度公比为0.5-1.5，间隔为10nm-2000nm，厚度为10nm-200nm，线栅结构的宽度为10-35μm，能够提升偏振非制冷红外探测器的偏振选择能力。

请参见图6，金属线栅18宽度按正弦函数变化且相邻金属线栅18间的距离相等时，正弦函数的周期为100nm-20μm，零相位点宽度为10nm-2000nm，正弦函数振幅为5nm-1000nm，宽度为10nm-2000nm，厚度为10nm-200nm，线栅结构的宽度为8-35μm，能够提升特定谱段横磁偏振入射信号的透射率。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述线栅层13包括多个线栅结构，每个所述线栅结构包括多个金属线栅18，每个金属线栅18宽度相等，相邻所述金属线栅18间的距离具有第二预设关系，所述第二预设关系为下述任一种：

所述距离按等差数列递增、所述距离按等比数列递增、所述距离按正弦函数变化。

需要指出的是，本申请中对金属线栅18的朝向角度不做具体限定，可以是0°或45°或90°的任意角度，线栅结构的线栅层13周期大小和偏振红外探测器的像元间距一致。

请参见图7，金属线栅18宽度相等且相邻金属线栅18间的距离按等差数列递增时，等差数列的首项距离为10nm-2000nm，间隔公差为10nm-1000nm，宽度为10nm-2000nm，厚度为10nm-200nm，线栅结构的宽度为8-35μm，能够提升横磁偏振态入射信号的透射率。

请参见图8，金属线栅18宽度相等且相邻金属线栅18间的距离按等比数列递增时，等比数列的首项距离为10nm-2000nm，间隔公比为0.5-1.5，金属线栅18宽度为10nm-2000nm，厚度为10nm-200nm，线栅结构的宽度为8-35μm，能够提升横磁偏振态入射信号的透射率。

请参见图9，金属线栅18宽度相等且相邻金属线栅18间的距离按正弦函数变化时，正弦函数的周期为100nm-20μm，零相位点间隔为10nm-2000nm，正弦函数振幅为5nm-1000nm，金属线栅18宽度为10nm-2000nm，厚度为10nm-200nm，线栅结构的宽度为8-35μm，能够提升特定谱段入射信号的偏振选择能力。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，请参见图10至14，所述线栅层13包括四个呈矩阵排列的子线栅区，每个所述子线栅区包括呈预设分布形状的多个金属线栅，所述预设分布形状的种类至少为两种，且相邻所述子线栅区的所述预设分布形状不同。

多个金属线栅的预设分布形状可以为下述任一种：金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等、金属线栅宽度按等差数列递增且相邻金属线栅间的距离相等、金属线栅宽度按等比数列递增且相邻金属线栅间的距离相等、金属线栅宽度按正弦函数变化且相邻金属线栅间的距离相等、金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离按等差数列递增、金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离按等比数列递增、金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离按正弦函数变化。

四个子线栅区在进行偏振探测的时候视为一个整体，对四个子线栅区所得信号进行特殊的处理，能够根据分焦平面技术的原理实现对目标的偏振探测。

进一步地，四个子线栅区中金属线栅的朝向角度可以为至少两种，例如，(0°，0°，90°，90°)、(0°，45°，90°，135°)能够依托斯托克斯参数体系，计算出入射信号的至少两个，至多三个斯托克斯参数，从而实现对目标的偏振探测。根据选择的金属线栅排列方式的不同，可以实现对不同波段偏振信号的增强和抑制。

四个子线栅区分别称为第一子线栅区131、第二子线栅区132、第三子线栅区133、第四子线栅区134，图10中第一子线栅区131和第四子线栅区134中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度均为0°，第二子线栅区132和第三子线栅区133中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度均为90°；图11中第一子线栅区131和第四子线栅区134中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度均为0°，第二子线栅区132中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为90°，第三子线栅区133中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为135°；图12中第一子线栅区131和第四子线栅区134中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度均为0°，第二子线栅区132中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为45°，第三子线栅区133中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为135°；图13中第一子线栅区131金属线栅宽度按等差数列递增且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为0°，第二子线栅区132中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为45°，第三子线栅区133中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为135°，第四子线栅区134中金属线栅宽度按正弦函数变化且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为90°；图14中第一子线栅区131金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离按正弦函数变化，朝向角度为0°，第二子线栅区132中金属线栅宽度按正弦函数变化且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为135°，第三子线栅区133中金属线栅宽度相等且相邻金属线栅间的距离按正弦函数变化，朝向角度为45°，第四子线栅区134中金属线栅宽度按等比数列递增且相邻金属线栅间的距离相等，朝向角度为90°。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，相邻所述像元的所述第二悬空层之间彼此相连，以减少非偏振信号从连接处泄露从而削弱偏振非制冷红外探测器的偏振选择能力的问题。

请参见图19，在本申请的一个实施例中，所述线栅层13包括多个线栅结构，所述第二支撑层11和所述减反层12对应相邻所述线栅结构之间的区域为贯穿厚度的第二通孔19。

可以理解的是，线栅保护层与线栅层的分布一致。

第二支撑层和减反层在相邻线栅结构之间的部分具有贯穿厚度的第二通孔，即第二支撑层和减反层在相邻线栅结构之间的部分被穿透，在释放第二牺牲层时，氧等离子体可以通过第二通孔进入，加速氧等离子体与第二牺牲层的相互作用，有利于第二牺牲层的释放。此外，第二通孔还会增加TM(横磁)偏振的透过率，有利于提升偏振探测的性能。

本申请还提供一种偏振非制冷红外探测器制作方法，请参考图15，图15为本申请实施例所提供的一种偏振非制冷红外探测器制作方法的流程图，该方法包括：

步骤S101：获得基底层。

具体的，所述获得基底层包括：

步骤S1011：获得含有读出电路的衬底。

步骤S1012：在所述衬底的上表面形成第二电极层，并对所述第二电极层进行图形化处理，以使所述第二电极层与所述读出电路电连接。

步骤S1013：在所述衬底的上表面形成金属反射层，并对所述金属反射层进行图形化处理。

步骤S1014：在所述第二电极层、所述金属反射层、所述衬底的上表面形成绝缘介质层，并对所述绝缘介质层进行图形化处理，以形成与所述第一通孔对应的孔。

步骤S102：在所述基底层的上表面形成第一牺牲层，并对所述第一牺牲层进行图形化处理，以形成与支撑与电连接孔对应的孔。

步骤S103：在所述第一牺牲层的上表面形成具有所述支撑与电连接孔的第一悬空层，所述第一悬空层包括具有第一通孔的第一支撑层、第一电极层、热敏层、热敏保护层，所述第一通孔位于所述支撑与电连接孔的底部，以便所述第一电极层与所述基底层电连接。

具体的，在所述第一牺牲层的上表面形成具有所述支撑与电连接孔的第一悬空层包括：

步骤S1031：在第一牺牲层的上表面沉积第一支撑层，并对在第一牺牲层的孔的底部的第一支撑层进行光刻或者刻蚀形成第一通孔，第一通孔止于第二电极层的上表面；

请参见图16，在第一牺牲层16的上表面沉积第一支撑层5，并对第一支撑层5刻蚀形成第一通孔51，沿着第一通孔51继续对绝缘介质层2进行刻蚀，止于第二电极层2的上表面。

步骤S1032：在第一支撑层的上表面沉积第一电极层，并对第一电极层进行图形化处理，以形成金属电极和设置在支撑与电连接孔内的金属连线；

步骤S1033：在第一电极层的上表面沉积电极保护层，并对电极保护层进行图形化处理，光刻或蚀刻电极保护层形成接触孔，接触孔止于第一电极层；

步骤S1034：在电极保护层的上表面沉积热敏层，并对热敏层进行图形化处理，使热敏层只在支撑与电连接孔之间。

步骤S1035：在热敏层上沉积热敏保护层。

请参见图17，在第一牺牲层16的上表面形成具有支撑与电连接孔10的第一悬空层后的示意图。

步骤S104：在所述第一悬空层的上表面形成第二牺牲层，并对所述第二牺牲层进行图形化处理，以形成与支撑连接孔对应的孔。

可以理解的是，第二牺牲层中的孔位于支撑与电连接孔的外侧。

步骤S105：在所述第二牺牲层的上表面形成具有所述支撑连接孔的第二悬空层，所述第二悬空层包括第二支撑层、线栅层，位于所述支撑连接孔处的所述第二支撑层与所述热敏保护层相连，且所述支撑连接孔位于所述支撑与电连接孔的外侧。

具体的，在所述第二牺牲层的上表面形成具有所述支撑连接孔的第二悬空层包括：

步骤S1051：在第二牺牲层的上表面沉积第二支撑层，位于第二牺牲层中的孔底部的第二支撑层与热敏保护层相连，连接区域在支撑与电连接孔的外侧；

步骤S1052：在第二支撑层的上表面沉积线栅层，并对线栅层进行刻蚀。

优选地，在第二支撑层的上表面沉积线栅层之前，还包括：

在第二支撑层的上表面沉积减反层；

相应的，在第二支撑层的上表面沉积线栅层包括：在减反层的上表面沉积线栅层。

请参见图18，在第一悬空层的上表面形成有第二牺牲层17，第二牺牲层17上表面依次形成有第二支撑层11和减反层12。

优选地，在对线栅层进行刻蚀之前，还包括：

在线栅层的上表面沉积线栅保护层；

相应的，对线栅层进行刻蚀包括：对线栅层和线栅保护层进行刻蚀。

步骤S106：释放所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，得到偏振非制冷红外探测器。

本申请的制作方法制得的偏振非制冷红外探测器中支撑连接孔位于支撑与电连接孔的外侧，无需对第一悬空层进行平坦化处理，同时在制作第二悬空层的过程中，在图形化牺牲层时刻蚀厚度也不会增加，简化制备工艺，提升偏振非制冷红外探测器的性能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本申请所提供的偏振非制冷红外探测器及其制作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种偏振非制冷红外探测器，其特征在于，包括多个像元，每个所述像元包括由下向上设置的基底层、具有支撑与电连接孔的第一悬空层、具有支撑连接孔的第二悬空层；

所述第一悬空层包括具有第一通孔的第一支撑层、第一电极层、热敏层、热敏保护层，所述第一通孔位于所述支撑与电连接孔的底部，以便所述第一电极层与所述基底层电连接；

所述第二悬空层包括第二支撑层、线栅层，位于所述支撑连接孔处的所述第二支撑层与所述热敏保护层相连，且所述支撑连接孔位于所述支撑与电连接孔的外侧。

2.如权利要求1所述的偏振非制冷红外探测器，其特征在于，所述线栅层包括多个线栅结构，每个所述线栅结构包括多个金属线栅，每个金属线栅宽度之间具有第一预设关系，且相邻所述金属线栅间的距离相等，所述第一预设关系为下述任一种：

所述金属线栅宽度相等、所述金属线栅宽度按等差数列递增、所述金属线栅宽度按等比数列递增、所述金属线栅宽度按正弦函数变化。

3.如权利要求1所述的偏振非制冷红外探测器，其特征在于，所述线栅层包括多个线栅结构，每个所述线栅结构包括多个金属线栅，每个金属线栅宽度相等，相邻所述金属线栅间的距离具有第二预设关系，所述第二预设关系为下述任一种：

所述距离按等差数列递增、所述距离按等比数列递增、所述距离按正弦函数变化。

4.如权利要求1所述的偏振非制冷红外探测器，其特征在于，所述线栅层包括四个呈矩阵排列的子线栅区，每个所述子线栅区包括呈预设分布形状的多个金属线栅，所述预设分布形状的种类至少为两种，且相邻所述子线栅区的所述预设分布形状不同。

5.如权利要求1至4任一项所述的偏振非制冷红外探测器，其特征在于，相邻所述像元的所述第二悬空层之间彼此相连。

6.如权利要求5所述的偏振非制冷红外探测器，其特征在于，还包括：

位于所述第二支撑层与所述线栅层之间的减反层。

7.如权利要求6所述的偏振非制冷红外探测器，其特征在于，还包括：

位于所述线栅层的上表面的线栅保护层。

8.如权利要求7或所述的偏振非制冷红外探测器，其特征在于，所述线栅层包括多个线栅结构，所述第二支撑层和所述减反层对应相邻所述线栅结构之间的区域为贯穿厚度的第二通孔。

9.一种偏振非制冷红外探测器制作方法，其特征在于，包括

获得基底层；

在所述基底层的上表面形成第一牺牲层，并对所述第一牺牲层进行图形化处理，以形成与支撑与电连接孔对应的孔；

在所述第一牺牲层的上表面形成具有所述支撑与电连接孔的第一悬空层，所述第一悬空层包括具有第一通孔的第一支撑层、第一电极层、热敏层、热敏保护层，所述第一通孔位于所述支撑与电连接孔的底部，以便所述第一电极层与所述基底层电连接；

在所述第一悬空层的上表面形成第二牺牲层，并对所述第二牺牲层进行图形化处理，以形成与支撑连接孔对应的孔；

在所述第二牺牲层的上表面形成具有所述支撑连接孔的第二悬空层，所述第二悬空层包括第二支撑层、线栅层，位于所述支撑连接孔处的所述第二支撑层与所述热敏保护层相连，且所述支撑连接孔位于所述支撑与电连接孔的外侧；

释放所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，得到偏振非制冷红外探测器。

10.如权利要求9所述的偏振非制冷红外探测器制作方法，其特征在于，所述获得基底层包括：

获得含有读出电路的衬底；

在所述衬底的上表面形成第二电极层，并对所述第二电极层进行图形化处理，以使所述第二电极层与所述读出电路电连接；

在所述衬底的上表面形成金属反射层，并对所述金属反射层进行图形化处理；

在所述第二电极层、所述金属反射层、所述衬底的上表面形成绝缘介质层，并对所述绝缘介质层进行图形化处理，以形成与所述第一通孔对应的孔。

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