CN115655481A - 红外探测器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种红外探测器及其制造方法。所述红外探测器包括基底;两个桥墩结构,分别设置于所述基底的两端;微桥桥面,通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上;以及反射层,设置于所述基底之上并位于两个所述桥墩结构之间,所述反射层与所述微桥桥面相对的一面呈凹曲面结构,以将红外光反射至所述微桥桥面。上述技术方案,通过将所述反射层设置为凹曲面结构,使所述红外探测器能够对连续波长的红外光进行谐振,并实现宽波段探测以增强该波段范围的红外吸收,进一步实现对红外光宽波段的高质量、高响应、高灵敏度的探测实现对红外线的宽波段探测。
Description
技术领域
本申请涉及微光机电技术领域,尤其涉及一种红外探测器及其制造方法。
背景技术
近年来,随着电子技术及产品的快速发展,光电探测及成像设备正面临着高分辨率、小型化和多色化发展趋势带来的严峻挑战,实现红外宽波段、高质量探测是未来红外探测设备发展的重要方向。目前,非制冷红外探测器主要是探测8~14μm波段的红外信号,其小像元和高分辨率是主要的发展趋势。
但是,由于小像元要提高微桥的响应率,必须采用悬臂梁较长的微桥结构设计,而太长的微桥悬臂梁一方面会减小微桥的红外吸收面积,另一方面微桥悬臂梁对红外信号的吸收也会影响探测器的响应率的提高。而且传统非制冷红外探测器谐振腔高度是固定的单一高度,根据共振腔高度与吸收波长的关系式:d=N·λN/4(N=1,3,5,7…),其中d是谐振腔高度,λN为吸收峰波长,仅能够对特定波长的红外光形成共振吸收,无法实现对所探测波段全部红外光的高吸收。当前,有人提出通过组合两个不同高度共振腔单元从而实现双波段红外光吸收,但这种方法会牺牲探测器一半的空间分辨率。
因此,如何在小像元尺寸条件下减小微桥悬臂梁的红外吸收,并实现宽波段探测以增强该波段范围的红外吸收,进一步达到对红外光宽波段的高质量、高响应、高灵敏度的探测是亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种红外探测器及其制造方法,以在小像元尺寸条件下减小微桥悬臂梁的红外吸收,并实现宽波段探测以增强该波段范围的红外吸收,进一步实现对红外光宽波段的高质量、高响应、高灵敏度的探测。
为了解决上述问题,本申请提供了一种红外探测器,包括基底,其特征在于,所述红外探测器还包括:两个桥墩结构,分别设置于所述基底的两端;微桥桥面,通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上;以及反射层,设置于所述基底之上并位于两个所述桥墩结构之间,所述反射层与所述微桥桥面相对的一面呈凹曲面结构,以将红外光反射至所述微桥桥面。
在一些实施例中,所述微桥桥面与所述反射层相对的一面呈平面结构,并与所述反射层形成间距连续变化的曲面反射腔,以对连续波长的红外光进行谐振。
在一些实施例中,所述红外探测器还包括:具有凹曲面结构的介质层,所述介质层设置于所述基底之上,用于适配并支撑所述反射层;其中,所述凹曲面结构为球平滑曲面、梯形曲面、波浪式曲面的任意其中之一。
在一些实施例中,每一所述桥墩结构包括:设置于所述基底的表面的第一桥墩,所述第一桥墩与形成于所述基底中的读出电路电连接;以及设置于所述介质层的表面的第二桥墩,其中,所述第二桥墩与所述第一桥墩相对设置,并通过设置于所述介质层内的金属引线连接。
在一些实施例中,所述微桥桥面还包括:用于吸收所述红外光的红外热敏层;包裹所述红外热敏层的保护结构,所述保护结构于所述红外热敏层远离所述基底的表面的一侧设置有接触孔;以及设置于所述红外热敏层远离所述基底的表面的一侧的电极层,所述电极层通过所述接触孔与所述红外热敏层接触。
在一些实施例中,所述红外探测器还包括:电连接增强层,设置于所述桥墩结构之上并与所述桥墩结构接触,所述电连接增强层远离所述桥墩结构的一侧与所述电极层接触;所述保护结构进一步包裹所述电连接增强层靠近所述桥墩结构的一侧。
本申请还提供了一种红外探测器的制造方法,所述方法包括:提供一基底;于所述基底的两端形成两个桥墩结构;于所述基底之上形成反射层,所述反射层位于两个所述桥墩结构之间并呈凹曲面结构,以对红外光进行反射;以及形成通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上的微桥桥面,所述微桥桥面用于聚集红外光。
在一些实施例中,所述提供一基底的步骤包括:提供一硅衬底,并所述硅衬底中形成读出电路,所述读出电路用于根据所述微桥桥面聚集的红外光反映探测目标的温度;所述于所述基底的两端形成两个桥墩结构的步骤包括:于所述读出电路的表面通过磁控溅射技术形成第一金属层;图形化所述第一金属层,以形成所述桥墩结构的第一桥墩,所述第一桥墩与所述读出电路电连接;于所述第一桥墩及所述基底上方形成具有凹曲面结构的介质层;于所述介质层内形成连接所述第一桥墩的金属引线;于所述介质层内形成连接孔,并于所述连接孔内填充金属材料,以形成连接所述第一桥墩的金属引线;以及图形化所述第二金属层形成所述桥墩结构的第二桥墩,所述第二桥墩通过所述金属引线连接至所述第一桥墩。
在一些实施例中,所述形成通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上的微桥桥面的步骤包括:于所述反射层及所述介质层上形成牺牲层;刻蚀所述牺牲层以形成通孔,所述通孔暴露出所述第二桥墩;于所述通孔侧壁及所述牺牲层上沉积第一保护层;于部分所述第一层保护层上形成红外热敏层;于所述红外热敏层上形成第二层保护层,以使所述红外热敏层被所述第一保护层与所述第二保护层形成的保护结构包裹;刻蚀位于所述红外热敏层远离所述基底的表面的所述第二保护层,以形成接触孔;于所述接触孔内及部分所述第二保护层上形成电极层,所述红外热敏层通过所述电极层、所述桥墩结构与所述读出电路实现电连接。
在一些实施例中,所述刻蚀位于所述红外热敏层远离所述基底的表面的所述第二保护层,以形成接触孔的步骤之前还包括:刻蚀所述通孔底部的所述第一保护层,并于所述通孔侧壁及底部形成电连接增强层,所述电连接增强层与所述桥墩结构接触;所述于所述接触孔内及部分所述第二保护层上形成电极层的步骤进一步包括:所述电极层还形成于所述电连接增强层远离所述桥墩结构的一侧,以与所述电连接增强层接触,从而所述红外热敏层通过所述电极层、所述电连接增强层、所述桥墩结构与所述读出电路实现电连接。
上述技术方案,通过将所述反射层设置为凹曲面结构,使所述红外探测器能够对连续波长的红外光进行谐振,并实现宽波段探测以增强该波段范围的红外吸收,进一步实现对红外光宽波段的高质量、高响应、高灵敏度的探测实现对红外线的宽波段探测。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请的具体实施方式中所需要使用的附图作简单介绍,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是本申请一实施例提供的红外探测器的剖面图;
图2是本申请一实施例提供的红外探测器的制造方法的示意图;
图3A~图3D是本申请一实施例提供的形成桥墩结构的示意图;
图4A~图4E是本申请一实施例提供的形成桥墩结构的示意图;
图5是本申请一实施例提供的形成第三保护层的示意图;
图6是本申请一实施例提供的形成悬梁臂的示意图,图6中的(a)部分是包括悬梁臂的剖面图,图6中的(b)部分是包括悬梁臂的俯视图;
图7是本申请一实施例提供的释放牺牲层的示意图;
图8A~图8C是本申请一实施例提供的硬掩膜的图形结构的示意图;
图9为本申请一实施例提供的凹曲面结构为球平滑曲面的示意图;
图10为本申请一实施例提供的凹曲面结构为波浪式曲面的示意图;
图11为本申请一实施例提供的凹曲面结构为梯形曲面的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请具体实施方式中的附图,对本申请具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的具体实施方式仅仅是本申请一部分具体实施方式,而不是全部的具体实施方式。基于本申请中的具体实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他具体实施方式,都属于本申请保护的范围。
为了解决现有技术中在小像元尺寸条件下减小微桥悬臂梁的红外吸收,并实现宽波段探测以增强该波段范围的红外吸收,进一步达到对红外光宽波段的高质量、高响应、高灵敏度的探测的问题,本申请具体实施方式提供一种红外探测器及其制造方法。
下面首先对本申请具体实施方式所提供的一种红外探测器进行介绍。图1是本申请一实施例提供的红外探测器的剖面图。下面请参阅图1,所述红外探测器包括基底1、两个桥墩结构21、微桥桥面13、以及反射层6。所述两个桥墩结构21分别设置于所述基底1的两端。所述微桥桥面13通过所述桥墩结构21悬置于所述基底1之上。所述反射层6设置于所述基底1之上并位于两个所述桥墩结构21之间,所述反射层6与所述微桥桥面13相对的一面呈凹曲面结构,以将红外光反射至所述微桥桥面13。其中,所述凹曲面结构为球平滑曲面、梯形曲面、波浪式曲面的任意其中之一。
在一些实施例中,所述反射层为呈凹曲面的金属层。优选地,在本实施例中,所述反射层为厚度为0.10~0.12μm的金属铝。
下面请继续参阅图1,在本实施例中,所述微桥桥面13与所述反射层6相对的一面呈平面结构,并与所述反射层6形成间距连续变化的曲面反射腔,以对连续波长的红外光进行谐振。
下面请继续参阅图1,在本实施例中,所述红外探测器还包括:具有凹曲面结构的介质层3,所述介质层3设置于所述基底1之上,用于适配并支撑所述反射层6。其中,所述介质层3与所述反射层6的凹曲面结构相适配,所述凹曲面结构为球平滑曲面、梯形曲面、波浪式曲面的任意其中之一。图9为本申请一实施例提供的凹曲面结构为球平滑曲面的示意图。图10为本申请一实施例提供的凹曲面结构为波浪式曲面的示意图。图11为本申请一实施例提供的凹曲面结构为梯形曲面的示意图。所述介质层3的材料可以为绝缘介质二氧化硅,其厚度为1~5μm。
在一些实施例中,所述反射层6的厚度为0.05~1μm,所述反射层6与所述介质层3的曲面曲率相同、且均大于或等于10μm-1。可以通过湿法或者干法刻蚀所述介质层3得到所述凹曲面结构,所述凹曲面结构的曲率可通过硬掩膜的图形间距、刻蚀速率、刻蚀角度等进行精准控制。所述凹曲面结构也可由单个图形的硬掩膜通过各向同性湿法或干法刻蚀获得。
在本实施例中,所述红外探测器还包括位于所述微桥桥面13两侧的悬臂梁17,所述微桥桥面13通过所述悬臂梁17耦接至相应的所述桥墩结构21。在一些实施例中,将所述介质层3的上表面与所述反射层6的两侧设置为曲面,底部的中间区域设置为平面。从而使两侧的曲面将像元悬臂梁17下方的光学信号反射至中间的所述微桥桥面13,在小像元尺寸条件下减小悬臂梁17的红外吸收,进一步使所述微桥桥面13中间部分对特定波长的光波实现共振吸收。
下面请继续参阅图1,在本实施例中,每一所述桥墩结构21包括:第一桥墩2及第二桥墩5。所述第一桥墩2设置于所述基底1的表面,并与形成于所述基底1中的读出电路电连接。所述第二桥墩5设置于所述介质层3的表面。其中,所述第二桥墩5与所述第一桥墩2相对设置,并通过设置于所述介质层3内的金属引线3连接。所述第一桥墩2的材料可以为铝、铜或钨薄膜;所述第二桥墩5的材料可以为铝、铜或钨薄膜;所述金属引线3的材料可以为铝、铜或钨;所述第二桥墩5为厚度为1.0~1.5μm。
下面请继续参阅图1,在本实施例中,所述微桥桥面13还包括:红外热敏层11、保护结构、及电极层12。所述保护结构包括第一保护层7、第二保护层8、及第三保护层9,所述第一保护层7、第二保护层8、及第三保护层9可以均为厚度为0.05~0.50μm的氮化硅薄膜,所述保护结构包裹所述红外热敏层11。所述红外热敏层11为厚度为0.05~0.10μm的氧化钒薄膜,所述保护结构于所述红外热敏层11远离所述基底1的表面的一侧设置有接触孔14,具体的,所述接触孔14设置于所述第二保护层8。所述电极层12设置于所述红外热敏层11远离所述基底1的表面的一侧,所述电极层12通过所述接触孔14与所述红外热敏层11接触。
在本实施例中,所述红外探测器还包括:电连接增强层10,所述电连接增强层10设置于所述桥墩结构21之上并与所述桥墩结构21接触,所述电连接增强层10远离所述桥墩结构21的一侧与所述电极层12接触;所述保护结构进一步包裹所述电连接增强层10靠近所述桥墩结构21的一侧。在本实施例中,所述电连接增强层10为厚度为0.15~0.20μm的铝薄膜或铜薄膜。
在本实施例中,所述红外探测器为单层结构,在另一些实施例中,所述红外探测器可以为双层或多层结构。例如,所述红外探测器包括两个正投影一致的微桥桥面13或多个正投影一致的微桥桥面13。
上述技术方案,通过将所述反射层6设置为凹曲面结构,使所述反射层6与所述微桥桥面13形成间距连续变化的曲面反射腔,使所述红外探测器能够对连续波长的红外光进行谐振,实现对红外线的宽波段探测。并且能够将探测器像元悬臂梁17下方的红外光汇聚到中间部分的微桥桥面上,增加探测器对目标红外辐射的吸收率,提高探测器的灵敏度。
基于同一发明构思,本申请还提供了一种红外探测器的制造方法。
图2是本申请一实施例提供的红外探测器的制造方法的示意图。下面请参阅图2,所述方法包括:步骤S201,提供一基底;步骤S202,于所述基底的两端形成两个桥墩结构;步骤S203,于所述基底之上形成反射层,所述反射层位于两个所述桥墩结构之间并呈凹曲面结构,以对红外光进行反射;以及步骤S204,形成通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上的微桥桥面,所述微桥桥面用于聚集红外光。
在本实施例中,步骤S201所述提供一基底1的步骤进一步包括:提供一硅衬底,并所述硅衬底中形成读出电路(未示出),所述读出电路用于根据所述微桥桥面11聚集的红外光反映探测目标的温度。在本实施例中,所述读出电路为集成电路,用于处理红外探测器的输出信号,包括对红外探测器输出的信号进行读出、校准等。
图3A~图3D是本申请一实施例提供的形成所述桥墩结构的示意图。下面请一并参阅图3A~图3D,步骤S202所述于所述基底1的两端形成两个桥墩结构21的步骤进一步包括:于所述读出电路的表面通过磁控溅射技术形成第一金属层;图形化所述第一金属层,以形成所述桥墩结构的第一桥墩2,所述第一桥墩2与所述读出电路电连接,参见图3A;于所述第一桥墩2及所述基底1上方形成具有凹曲面结构的介质层3,参见图3C;于所述介质层3内形成连接所述第一桥墩2的金属引线4,参见图3D;于所述介质层3远离所述基底的表面的一侧通过磁控溅射技术形成第二金属层;以及图形化所述第二金属层形成所述桥墩结构的第二桥墩5,所述第二桥墩5通过所述金属引线4连接至所述第一桥墩2。在本实施例中,所述第一桥墩2、第二桥墩5、及所述金属引线4的材料均为金属材料,如铝、铜、钨等;所述第一桥墩2、第二桥墩5、及所述金属引线4可以采用相同的金属材料。
在一些实施例中,步骤S203所述于所述基底之上形成反射层的步骤进一步包括:于所述介质层上形成硬掩膜层;在80℃~100℃条件下,以所述硬掩膜层为掩膜板,采用体积比为1:6的49%HF水溶液与40%NH4F水溶液的混合液对所述介质层3进行湿法刻蚀,以形成具有凹曲面结构的所述反射层6。
所述反射层6与所述介质层3的曲面曲率相同、且均设置为大于或等于10μm-1。在一些实施例中,可以通过湿法或者干法刻蚀所述介质层得到所述凹曲面。所述凹曲面的曲率可通过硬掩膜的图形间距、刻蚀速率、刻蚀角度等进行精准控制,所述凹曲面也可由单个图形的硬掩膜通过各向同性湿法或干法刻蚀获得。
所述于所述介质层上形成硬掩膜层的方法如下:可以通过在所述第一桥墩2及硅衬底上沉积厚度为1~5μm的绝缘材料,以形成介质层3,并对所述介质层3进行化学机械抛光(CMP)处理以平坦化所述介质层3,参见图3B。所述介质层3的材料可以是二氧化硅、氧化硅、氮化硅及氮氧化硅等。随后,将所述硅衬底翻转,在所述硅衬底表面旋涂一层光刻胶并固化;再次将所述硅衬底翻转,在介质层3表面旋涂一层光刻胶,通过曝光、显影在光刻胶上得到一硬掩膜的图形结构,再通过磁控溅射依次沉积Cr、Au薄膜,其中,Cr厚度为0.01~0.02μm,Au厚度为0.15~0.20μm,之后通过剥离工艺洗去光刻胶及其上面的金属薄膜,得到一硬掩膜层。
通过所述硬掩膜层形成所述介质层3的方法如下:在所述硬掩膜层上刻蚀出对应开口,利用所述硬掩膜层通过湿法或者干法刻蚀工艺刻蚀所述介质层3上表面形成凹曲面结构。图8A~图8C是本申请一实施例提供的硬掩膜的图形结构的示意图,所述硬掩膜18的图形结构的开口可由间距不等的平行线条、矩形、圆形或椭圆等结构构成,图形间间距由中间向两边逐渐减小,所述硬掩膜的图形结构也可由单个矩形、圆形或者椭圆构成。
于所述介质层3内形成连接所述第一桥墩2的金属引线4的步骤如下:通过盐酸与硝酸的混合溶液(体积比为3:1)洗去硬掩膜层和背面光刻胶,之后利用光刻工艺和刻蚀工艺,于所述介质层3内刻蚀出连接孔,所述连接孔位置对应所述第一桥墩2位置,在所述连接孔内填充连接金属,所述连接金属的材料为铝、铜或钨。
图4A~图4E是本申请一实施例提供的形成所述桥墩结构的示意图。下面请一并参阅图4A~图4E,步骤S204所述形成通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上的微桥桥面的步骤包括:于所述反射层6及所述介质层3上形成牺牲层15;刻蚀所述牺牲层15以形成通孔16,所述通孔16暴露出所述第二桥墩5,参见图4A;于所述通孔16侧壁及所述牺牲层15上沉积第一保护层7;于部分所述第一层保护层7上形成红外热敏层11,参见图4B;于所述红外热敏层11上形成第二层保护层8,以使所述红外热敏层11被所述第一保护层7与所述第二保护层8形成的保护结构包裹,参见图4C;刻蚀所述通孔16底部的所述第一保护层7与第二保护层8,并于所述通孔16侧壁及底部形成电连接增强层10,所述电连接增强层10与所述桥墩结构21接触(具体为与所述第二桥墩5接触),参见图4D;刻蚀位于所述红外热敏层11远离所述基底1的表面的所述第二保护层8,以形成接触孔14,参见图4E;于所述接触孔14内及部分所述第二保护层8上形成电极层12,所述红外热敏层11通过所述电极层12、所述桥墩结构21与所述读出电路实现电连接。
在本实施例中,所述于所述接触孔14内及部分所述第二保护层8上形成电极层12的步骤进一步包括:所述电极层12还形成于所述电连接增强层10远离所述桥墩结构21的一侧,以与所述电连接增强层10接触,从而所述红外热敏层11通过所述电极层12、所述电连接增强层10、所述桥墩结构21与所述读出电路实现电连接。在本实施例中,所述电连接增强层10为厚度为0.15~0.20μm的铝薄膜或铜薄膜,所述电极层12为厚度为0.005~0.08μm的钛或氮化钛薄膜。
所述红外探测器的制造方法还包括:形成第三保护层。图5是本申请一实施例提供的形成第三保护层的示意图。下面请参阅图5,在形成所述电极层12的步骤之后,在所述电极层12表面通过化学气相沉积技术沉积第三层保护层9。
在本实施例中,所述牺牲层15的材料可以为聚酰亚胺、苯丙环丁烯、丙烯酸均聚物等有机聚合物,或者为非晶硅、氧化硅、磷硅玻璃等无机材料,所述牺牲层15的厚度为1.80±0.2μm。所述红外热敏层11由红外热敏薄膜构成,所述红外热敏薄膜可以为氧化钒、非晶硅、非晶硅锗硅、氧化钛等可以用于吸收所述红外光的材料。所述第一保护层7、第二保护层8、及第三保护层9的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝中的任一种或者几种任意组合。在一些实施例中,通过化学气相沉积技术沉积第一层保护层7后,利用剥离工艺(lift-off process)在所述第一层保护层7上制备红外热敏层11,之后再通过化学气相沉积技术沉积形成第二层保护层8。所述电极层12的材料为金属或金属化合物薄膜,例如钛、锗、铂、镍铬、氮化钛等。所述第三保护层9可以为厚度为0.05~0.50μm的氮化硅薄膜。
图6是本申请一实施例提供的形成悬梁臂的示意图,其中,图6中的(a)部分是包括悬梁臂的剖面图,图6中的(b)部分是包括悬梁臂的俯视图。下面请参阅图6,刻蚀所述微桥桥面13,以形成具有隔热作用的悬梁臂17。
图7是本申请一实施例提供的释放牺牲层的示意图。利用氧等离子释放所述牺牲层15,形成所述反射层6具有凹曲面结构的红外探测器。
上述技术方案,通过将所述反射层6设置为凹曲面结构,使所述反射层6与所述微桥桥面13形成间距连续变化的曲面反射腔,使所述红外探测器能够对连续波长的红外光进行谐振,实现对红外线的宽波段探测。并且能够将探测器像元悬臂梁17下方的红外光汇聚到中间部分的微桥桥面上,增加探测器对目标红外辐射的吸收率,提高探测器的灵敏度。
需要说明的是,在本文中,诸如第二和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,有语句“还包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个具体实施方式均采用相关的方式描述,各个具体实施方式之间相同相似的部分互相参见即可,每个具体实施方式重点说明的都是与其他具体实施方式的不同之处。尤其,对于方法具体实施方式而言,由于其基本相似于结构具体实施方式,所以描述的比较简单,相关之处参见结构具体实施方式的部分说明即可。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,并非用于限定本申请的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种红外探测器,包括基底,其特征在于,所述红外探测器还包括:
两个桥墩结构,分别设置于所述基底的两端;
微桥桥面,通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上;以及
反射层,设置于所述基底之上并位于两个所述桥墩结构之间,所述反射层与所述微桥桥面相对的一面呈凹曲面结构,以将外光反射至所述微桥桥面。
2.根据权利要求1所述红外探测器,其特征在于,所述微桥桥面与所述反射层相对的一面呈平面结构,并与所述反射层形成间距连续变化的曲面反射腔,以对连续波长的红外光进行谐振。
3.根据权利要求1所述红外探测器,其特征在于,所述红外探测器还包括:具有凹曲面结构的介质层,所述介质层设置于所述基底之上,用于适配并支撑所述反射层;其中,所述凹曲面结构为球平滑曲面、梯形曲面、波浪式曲面的任意其中之一。
4.根据权利要求3所述红外探测器,其特征在于,每一所述桥墩结构包括:设置于所述基底的表面的第一桥墩,所述第一桥墩与形成于所述基底中的读出电路电连接;以及
设置于所述介质层的表面的第二桥墩,其中,所述第二桥墩与所述第一桥墩相对设置,并通过设置于所述介质层内的金属引线连接。
5.根据权利要求1所述红外探测器,其特征在于,所述微桥桥面还包括:
用于吸收所述红外光的红外热敏层;
包裹所述红外热敏层的保护结构,所述保护结构于所述红外热敏层远离所述基底的表面的一侧设置有接触孔;以及
设置于所述红外热敏层远离所述基底的表面的一侧的电极层,所述电极层通过所述接触孔与所述红外热敏层接触。
6.根据权利要求5所述红外探测器,其特征在于,所述红外探测器还包括:电连接增强层,设置于所述桥墩结构之上并与所述桥墩结构接触,所述电连接增强层远离所述桥墩结构的一侧与所述电极层接触;
所述保护结构进一步包裹所述电连接增强层靠近所述桥墩结构的一侧。
7.一种红外探测器的制造方法,其特征在于,所述方法包括:
提供一基底;
于所述基底的两端形成两个桥墩结构;
于所述基底之上形成反射层,所述反射层位于两个所述桥墩结构之间并呈凹曲面结构,以对红外光进行反射;以及
形成通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上的微桥桥面,所述微桥桥面用于聚集红外光。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述提供一基底的步骤包括:提供一硅衬底,并所述硅衬底中形成读出电路,所述读出电路用于根据所述微桥桥面聚集的红外光反映探测目标的温度;
所述于所述基底的两端形成两个桥墩结构的步骤包括:
于所述读出电路的表面通过磁控溅射技术形成第一金属层;
图形化所述第一金属层,以形成所述桥墩结构的第一桥墩,所述第一桥墩与所述读出电路电连接;
于所述第一桥墩及所述基底上方形成具有凹曲面结构的介质层;
于所述介质层内形成连接所述第一桥墩的金属引线;
于所述介质层远离所述基底的表面的一侧通过磁控溅射技术形成第二金属层;以及
图形化所述第二金属层形成所述桥墩结构的第二桥墩,所述第二桥墩通过所述金属引线连接至所述第一桥墩。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述形成通过所述桥墩结构悬置于所述基底之上的微桥桥面的步骤包括:
于所述反射层及所述介质层上形成牺牲层;
刻蚀所述牺牲层以形成通孔,所述通孔暴露出所述第二桥墩;
于所述通孔侧壁及所述牺牲层上沉积第一保护层;
于部分所述第一层保护层上形成红外热敏层;
于所述红外热敏层上形成第二层保护层,以使所述红外热敏层被所述第一保护层与所述第二保护层形成的保护结构包裹;
刻蚀位于所述红外热敏层远离所述基底的表面的所述第二保护层,以形成接触孔;
于所述接触孔内及部分所述第二保护层上形成电极层,所述红外热敏层通过所述电极层、所述桥墩结构与所述读出电路实现电连接。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述刻蚀位于所述红外热敏层远离所述基底的表面的所述第二保护层,以形成接触孔的步骤之前还包括:刻蚀所述通孔底部的所述第一保护层,并于所述通孔侧壁及底部形成电连接增强层,所述电连接增强层与所述桥墩结构接触;
所述于所述接触孔内及部分所述第二保护层上形成电极层的步骤进一步包括:所述电极层还形成于所述电连接增强层远离所述桥墩结构的一侧,以与所述电连接增强层接触,从而所述红外热敏层通过所述电极层、所述电连接增强层、所述桥墩结构与所述读出电路实现电连接。
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