三层微桥结构、三层非制冷微测辐射热计及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种三层微桥结构，包括桥面、第二层微桥、第一层微桥、左右铝电极，该微桥结构最上层的桥面铺有光吸收材料以及热敏电阻薄膜和钝化层，桥面与第二层微桥之间形成上层光学谐振腔，两层微桥之间构成了中层光学谐振腔，第一层微桥和底层硅衬底之间构成了下层光学谐振腔，本发明还提供一种包含所述微桥结构的三层非制冷微测辐射热计及其制备方法，本发明微桥结构有三个谐振腔，光学吸收效率得到极大提升；其次在仿真过程中，同样的应力条件下，三层S型微桥结构比单层L型和双层S型两种结构的形变量都要小，这保证了微桥结构良好的力学稳定性。同时，桥腿的增长也提升了器件整体的温升。
【专利说明】
三层微桥结构、三层非制冷微测辐射热计及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及红外探测器领域，具体为一种三层微桥结构、包含该微桥结构的三层非制冷微测辐射热计及其制备方法。
【背景技术】
[0002]红外辐射的应用范围很广，包括通讯、医疗、化学、生物、战争等多个领域。根据红外辐射的波长范围不同，对应不同的发生源，传播途径以及探测器，整个红外光谱区按波段大小可以被划分为4个波段，它们分别是:近红外(NIR:0.75?3μπι)、中外红(MIR:3?6μπι)、远红外(FIR:6?15μπι)和极远红外(15?ΙΟΟΟμπι)。并且在大气中，中红外线波段和长波红外线波段有3?5μπι和8?14μπι两个大气窗口；红外光是不可见光，我们可以通过红外探测器把不可见的红外辐射转换成可测量的其他物理量，用以觉察它的存在和测量它的强弱。由于红外探测器的工作原理不同，红外探测器可以分为两个种类:热探测器和光子探测器。其中热探测器应用更加广泛，它的工作原理是吸收红外辐射，产生温升，进而使探测材料产生电阻率变化、温差电动势等等，通过测量这些量就可以测试出吸收的红外辐射功率。光子探测器的工作原理是吸收光子引起内光电效应和外光电效应等光电效应，通过测量光子数可以测出红外辐射量。按工作方式不同红外探测器又可以分为制冷型和非制冷型的，两者相比较，非制冷热探测器不需要制冷，重量轻，小型化，使用方便。非制冷红外探测器的发展趋势是大阵列化、像素尺寸小型化，在军用和民用领域应用越来越广泛。
[0003]红外探测器把不可见的红外辐射转化为可检测的电信号，实现对外界事物的观察。红外探测器分为量子探测器和热探测器两类。热探测器又称非制冷红外探测器可以在室温下工作，具有重量轻，集成度高，成本低可靠性强等多优点，在军事，商业和民用等领域具有广泛的应用前景。非制冷红外探测器主要包括热释电，热电偶，热敏电阻三种类型。其中给予热敏电阻的微测辐射热计是焦平面探测器是是今年发展迅猛的，应用极为广泛的一种非制冷红外探测器(Leonard P.Chen，“Advanced FPAs for Multiple Applicat1ns”Proc.SPIE,4721,l-15)0
[0004]微测辐射热计的红外探测过程，主要通过悬浮的微桥结构来完成，其主要原理是光吸收层接受外界的太赫兹辐射导致微桥温度发生变化，温度的变化导致热敏电阻薄膜的电阻发生变化，这种电学性能的变化通过电极检测，并传寄到读出电路，完成信号处理，成像。所以悬浮微桥是影响此类探测器制造成败或者性能高低的性能的关键因素，其中微桥的形状和结构，桥腿的稳定性和绝缘性等是重要的影响因素。
[0005]20世纪90年代Honeywe 11公司首先研制出I型桥腿结构的非制冷红外微测福射焦平面，参见1994年2月15日授权的Honeyw ell公司Barrett E.Cole申报的美国专利USP5286976。但是这种微桥结构的优点是结构简单，性能稳定，制备工艺容易实现。但是微桥桥腿并没有达到良好的绝热效果。同时桥腿占据了一定的桥面面积，减少了光学吸收面积，导致器件性能下降，限定了器件的进一步提高。
[0006]另一方面，传统结构的微测辐射热计很难实现更高分辨率要求。因为在保持元件尺寸大小的情况下，则需要增加像素数目。像素数目的增加，必将导致单个像素面积的减小。单个像素面积的减小，将导致热敏性能的下降。同时，单个像素面积有一定的物理极限。因此，必须通过改善结构等其他方式，来提高微测辐射热计的热敏性能。虽然随着尺寸缩小，桥腿的厚度、宽度、长度也在调整，热导也随之发生变化，但这相对于结构的改进是独立的。目前，美国Raytheon公司、DRS公司、日本NEC公司等已经报道了双牺牲层结构的微测辐射热计的相关报道。
[0007]2001年12月23授权的Boeing公司Eugene T.Fitzgibbons申报的美国专利USP6307194.这种微桥结构的特点是器件的敏感层处在下桥面，而光吸收层独立处在桥面上，上下两个桥面之间通过一根导热连接柱连接起来，呈伞型双层结构。这种结构的优点是将光吸收层和热敏薄膜独立分开，伞状吸收平面提升了器件的填充率。这种结构还能相应的调整热容和热导，有利于最大限度的吸收光辐射，提高响应率，降低了噪声损耗。但是伞状结构上下两层只是通过一根导热连接柱连接，这使得下层桥面受热匀，导致热敏薄膜转化电信号不均匀，输出信号不稳定，而极大的影响了器件性能。
[0008]在I型桥腿结构的基础上，BAE SYSTEMS研制出L型桥腿非制冷红外探测器，增加了桥腿的长度，减小了桥面面积，用这种设计的探测器性能有所提升，但是随着桥面面积的减小，光学填充因子也随之下降，降低了器件的灵敏度。2003年12月23日授权的Raytheon公司Michael Bay申报的美国专利USP6667479，提出一种新型S型双层微桥结构。这种双层微桥结构包括上下两个独立的桥面，其中敏感层及光吸收层都集中在上桥面，如传统的单层桥面结构;下桥面仅由电极及介质材料构成，且下桥面呈弯曲S型结构，隐藏在桥面下方。这种结构S型桥腿较长，所以绝缘性较好，但是S型桥腿的力学稳定相对较差，容易导致桥腿曲变，薄膜脱落，甚至坍塌。
[0009]传统的单层微桥结构桥腿绝热效果及光学吸收等方面还存在不足，需要改进；S型，伞型双层结构在热学，力学稳定方面仍然有不足之处，需要改进。
[0010]传统的单层L型微桥结构因桥腿长度不够，导致整个器件的绝热效果不佳，想要增加器件的绝热效果，就必须让桥腿增长，像元的尺寸就无法减小，否则器件的热学和电学性能就会受到很大的影响，并且由于单层微桥结构只有一个谐振腔，光学吸收方面还存在不足;美国设计的新型S型双层微桥结构虽然具有两个谐振腔，器件的光学吸收效果较好，但是S型桥腿的力学稳定性没有单层L型结构好。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种三层微桥结构、包含该微桥结构的三层非制冷微测辐射热计及其制备方法。
[0012]本发明目的之一是提供一种三层微桥结构，技术方案如下:
[00?3] —种三层微桥结构，包括桥面、第二层微桥、第一层微桥、镶嵌在娃衬底之间的左、右铝电极，桥面和第二层微桥之间、第二层微桥和第一层微桥之间、第一层微桥和左右铝电极之间分别设有隔离层，隔离层有隔离和支撑两个作用，该微桥结构最上层的桥面铺有光吸收材料以及热敏电阻薄膜和钝化层，桥面与第二层层微桥之间形成上层光学谐振腔，两层微桥之间构成了中层光学谐振腔，第一层微桥和底层硅衬底之间构成了下层光学谐振腔，所述两层微桥、最上层桥面以及衬底之间依次电连接。
[0014]作为优选方式，所述第一层微桥及第二层微桥均包括左微桥、右微桥，所述左、右微桥均包括两桥墩、以及两桥墩之间的S型弯折的桥腿;每一层微桥中右微桥由左微桥在其平面绕其中心点旋转180度后向右平移得到。
[0015]作为优选方式，第一层微桥包括:左微桥左桥墩、左微桥右桥墩、两桥墩之间的S型弯折的桥腿，还包括右微桥左桥域、右微桥右桥域、以及两桥域之间的S型弯折的桥腿;第一.层微桥包括:左微桥左桥域、左微桥右桥域、两桥域之间的S型弯折的桥腿，还包括右微桥左桥墩、右微桥右桥墩、两桥墩之间的S型弯折的桥腿，所述第一层微桥的左微桥左桥墩固定在左Al电极上，第一层微桥的右微桥右桥墩固定在右Al电极上，第二层微桥的左微桥右桥墩连接第一层微桥的左微桥右桥墩，第二层微桥的右微桥右桥墩连接热敏电阻薄膜，第二层微桥的右微桥左桥墩连第一层微桥的右微桥左桥墩。
[0016]作为优选方式，所述S型弯折的桥腿包括3个弯折部。
[0017]作为优选方式，所述光学谐振腔由三次牺牲层工艺完成。
[0018]作为优选方式，桥腿宽度为0.2-l.5μm，若宽度低于0.2μm则加工困难，高于l.5μm
整体器件的电学热学性能就比较差。
[0019]作为优选方式，桥腿厚度均为20-1OOOnm。若桥腿厚度低于20nm难以刻蚀，高于I OOOnm则浪费较大，成本较高。
[0020]作为优选方式，隔离层为氮化硅隔离层。
[0021]本发明还提供一种三层非制冷微测辐射热计，包括上述任意一种三层微桥结构。
[0022]本发明还提供一种上述三层非制冷微测辐射热计的制备方法，包括如下步骤:
[0023](I)清洗含有集成电路的单晶硅衬底，并在上面沉积一层非晶二氧化硅钝化层，厚度50-3000nm(小于50nm，起不到钝化的效果，大于3000nm，器件的光吸收率就会受到影响)。在钝化层表面沉积一层铝金属作为反射层，厚度为20-1000nm(小于20nm，电极层加工难度较大，且容易熔断;大于100nm则电极层的自身热效应增加，导致器件本身温度过高，不利于器件检测)；
[0024](2)在上述金属铝表面光刻出悬浮微桥的桥墩图形，刻蚀铝金属反射层至二氧化硅钝化层，形成微桥桥墩孔和金属铝孤岛；
[0025](3)在金属铝孤岛表面旋涂第一层厚度为1-10μπι的光刻胶(小于Ιμπι，光刻胶不容易显影，容易形成过刻蚀，大于ΙΟμπι则光刻胶太多而不易清洗干净)，并进行曝光显影，光刻处理，形成光刻胶孤岛和悬浮微桥的桥墩孔；
[0026](4)在第一层的桥墩孔表面，沉积第一层非晶氮化硅薄膜作为支撑和绝缘材料，厚度为10-2000nm(小于10nm，起不到绝缘的效果，大于2000nm，器件的成本增高)；
[0027](5)在第一层非晶氮化硅的表面，沉积微桥的第二层厚度为20_1000nm的镍化铬金属，图形化，厚度为20-1000nm，作为第一层桥腿电极，并通过墩孔与下面的金属铝相连(小于20nm，电极层加工难度较大，且容易熔断;大于100nm则电极层的自身热效应增加，导致器件本身温度过高，不利于器件检测)；
[0028](6)在第五步的器件上沉积第二层非晶氮化硅薄膜作为隔离层，厚度为50-3000nm(小于50nm，起不到钝化的效果，大于3000nm，器件的光吸收率就会受到影响)；
[0029](7)在第二层非晶氮化硅薄膜上沉积第二层非晶二氧化硅，厚度为50-3000nm(小于50nm，起不到钝化的效果，大于3000nm，器件的光吸收率就会受到影响)，并光刻出微桥桥域孔；
[0030](8)在第二层牺牲层薄膜表面沉积微桥桥面第三层非晶氮化硅薄膜作为支撑层和绝缘层，厚度为10_2000nm(小于10nm，起不到绝缘的效果，大于2000nm，器件的成本增高)；
[0031](9)在第八步所述器件上制备第二层金属层镍化铬，其厚度在20-1000nm(小于20nm，电极层加工难度较大，且容易熔断;大于100nm则电极层的自身热效应增加，导致器件本身温度过高，不利于器件检测)，图形化，并通过微桥桥墩孔和第一层的金属层相连，从而与底层金属铝连通；
[0032](10)在第九步基础上生长非晶氮化硅薄膜作为钝化层，厚度为10-2000nm(小于10nm，起不到绝缘的效果，大于2000nm，器件的成本增高)；
[0033](11)在第十步的支撑层薄膜生长热敏电阻薄膜，厚度为1-1OOOnm (小于1nm则热敏电阻容易断裂，大于100nm则浪费材料)，并在热敏电阻薄膜上面生成吸收层，厚度为10-1OOOnm(小于1nm则加工难度较大，大于100nm则光学透过率降低，从而影响光学吸收率)；
[0034](12)牺牲掉非晶二氧化硅，形成三层光学谐振腔，并封装制成探测单元。
[0035]本发明结构有三个谐振腔，光学吸收效率得到极大提升;其次在仿真过程中，同样的应力条件下，三层S型微桥结构比单层L型和双层S型两种结构的形变量都要小，这保证了微桥结构良好的力学稳定性，同时，桥腿的增长也提升了器件整体的温升。
[0036]本发明的有益效果为:一、通过力学分析，发明这种结构的桥腿形变量比同类型的双层S型形变量小，这为结构的稳定性提供了理论依据;而且，在分辨率逐步增大，尺寸必然缩小的前提下，双层结构的桥腿长度已经无法满足热学的传输及温升的提高，只能通过改变结构来增加桥腿的长度，而三层结构为此增加了可能性;二、通过调节微桥结构的三个光学谐振腔的高度，可以更加有效的增强入射光的吸收;三、通过调节桥面的大小，三个谐振腔的高度比例，可以更加容易的调节器件性能，为满足红外探测器的特殊需要做了一个很好的铺垫。
【附图说明】
[0037]图1是本发明三层微桥结构的整体三维结构图。
[0038]图2是本发明三层微桥结构的俯视图。
[0039]图3是本发明三层微桥结构的左视图。
[0040]图4是本发明三层微桥结构第一层微桥的俯视图。
[0041 ]图5是本发明三层微桥结构第二层微桥的俯视图。
[0042]图6是本发明的微测辐射热计的位移形变图。
[0043]图7是35μπι微测辐射热计在同一条件参数下的位移形变图。
[0044]图8是本发明的微测辐射热计的热学温升图。
[0045]其中，I是桥腿，2是第一层微桥和左铝电极之间的隔离层，3是第二层微桥，4是热敏电阻薄膜和吸收层，5是氮化硅钝化层，6为弯折部，10是左铝电极，11是右铝电极，D1、D2、D3分别是下中上三层光学谐振腔;20是第一层微桥和铝电极之间的氮化硅隔离层，21是第二层微桥和第一层微桥之间的下隔离层，22是第二层微桥和第一层微桥之间的上隔离层，23是桥面和第二层微桥之间的隔离层，30是第一层微桥中的镍化铬桥腿，31是第二层微桥中的镍化铬桥腿。第一层左微桥左桥墩301、第一层左微桥右桥墩302，第一层右微桥右桥墩303，第一层右微桥左桥墩304、第二层左微桥左桥墩311、第二层左微桥右桥墩312、第二层右微桥右桥墩313、第二层右微桥左桥墩314。
【具体实施方式】
[0046]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0047]一种三层微桥结构，包括桥面、第二层微桥、第一层微桥、镶嵌在娃衬底之间的左、右铝电极，桥面和第二层微桥之间、第二层微桥和第一层微桥之间、第一层微桥和左右铝电极之间分别设有隔离层，隔离层有隔离和支撑两个作用，该微桥结构最上层的桥面铺有光吸收材料以及热敏电阻薄膜和钝化层，桥面与第二层层微桥之间形成上层光学谐振腔D3，两层微桥之间构成了中层光学谐振腔D2，第一层微桥和底层硅衬底之间构成了下层光学谐振腔Dl，所述两层微桥、最上层桥面以及衬底之间依次电连接。
[0048]所述第一层微桥及第二层微桥均包括左微桥、右微桥，所述左、右微桥均包括两桥墩、以及两桥墩之间的S型弯折的桥腿I;每一层微桥中右微桥由左微桥在其平面绕其中心点旋转180度后向右平移得到。如图3所示，桥腿为镍化铬材料，30是第一层微桥中的镍化铬桥腿，31是第二层微桥中的银化络桥腿。
[0049]如图4、图5所示，第一层微桥包括:左微桥左桥墩301、左微桥右桥墩302、两桥墩之间的S型弯折的桥腿I，还包括右微桥左桥域304、右微桥右桥域303、以及两桥域之间的S型弯折的桥腿I;第二层微桥包括:左微桥左桥墩311、左微桥右桥墩312、两桥墩之间的S型弯折的桥腿I，还包括右微桥左桥域314、右微桥右桥域313、两桥域之I B]的S型弯折的桥腿I，所述第一层微桥的左微桥左桥墩301固定在左Al电极10上，第一层微桥的右微桥右桥墩303固定在右Al电极11上，第二层微桥3的左微桥右桥墩312连接第一层微桥的左微桥右桥墩302，第二层微桥的右微桥右桥墩313连接热敏电阻薄膜，第二层微桥的右微桥左桥墩314连第一层微桥的右微桥左桥墩304。
[0050]第一层微桥和左铝电极之间的隔离层2为氮化硅。4是热敏电阻薄膜和吸收层。20是第一层微桥和铝电极之间的氮化硅隔离层，21是第二层微桥和第一层微桥之间的下隔离层，22是第二层微桥和第一层微桥之间的上隔离层，23是桥面和第二层微桥之间的隔离层，上述隔离层都采用氮化硅隔离层。
[0051]所述S型弯折的桥腿包括3个弯折部6。弯折部的数量根据实际加工工艺来确定。
[0052]所述光学谐振腔由三次牺牲层工艺完成。
[0053]桥腿宽度为0.2-1.5μπι，若宽度低于0.2μπι则加工困难，高于1.5μπι整体器件的电学热学性能就比较差。
[0054]桥腿厚度均为20-1000nm。若桥腿厚度低于20nm难以刻蚀，高于100nm则浪费较大，成本较高。
[0055]隔离层为氮化硅隔离层。
[0056]本实施例还提供一种三层非制冷微测辐射热计，包括上述任意一种三层微桥结构。
[0057]本实施例还提供一种上述三层非制冷微测辐射热计的制备方法，包括如下步骤:
[0058](I)清洗含有集成电路的单晶硅衬底，去除表面玷污，并对衬底进行200°C以下烘烤，以去除表面的水汽，放进等离子增强(PECVD)系统中，沉积一层非晶二氧化硅钝化层，厚度50-3000nm;在钝化层表面利用磁控溅射系统，沉积一层铝金属作为微桥的反射层，厚度为20_1000nm。
[0059](2)在上述金属铝表面光刻出悬浮微桥的桥墩图形，刻蚀铝金属反射层至二氧化硅钝化层，形成微桥桥墩孔和金属铝孤岛；
[0060](3)在金属铝孤岛表面旋涂第一层厚度为1-10μπι的光敏聚酰亚胺薄膜，对聚酰亚胺进行光刻处理，形成光刻胶孤岛和悬浮微桥的桥墩孔;在桥腿下方正对应位置处形成牺牲层聚酰亚胺薄膜；
[0061](4)在第一层的桥墩孔表面，利用PECVD在300°C下，沉积第一层非晶氮化硅薄膜作为支撑和绝缘材料，厚度为10-2000nm;
[0062](5)在第一层非晶氮化硅的表面，刻蚀该复合膜至第二层聚酰亚胺薄膜，形成悬浮的微桥桥面，并沉积厚度为20-1000nm的镍化铬金属电极，图形化，厚度为20-1000nm，作为桥腿电极第一层“S”形桥腿，并通过墩孔与下面的金属铝相连；
[0063](6)在第五步的器件上沉积第二层非晶氮化硅薄膜作为隔离层，厚度为50-3000nm；
[0064](7)在第二层非晶氮化硅薄膜上沉积第二层非晶二氧化硅，厚度为50-3000nm，并光刻出微桥桥墩孔；
[0065](8)在第二层牺牲层薄膜表面沉积微桥桥面第三层非晶氮化硅薄膜作为支撑层和绝缘层，厚度为10-2000nm;
[0066](9)在第八步所述器件上制备第二层金属层镍化铬，其厚度在20-1000nm，图形化，并通过微桥桥墩孔和第一层的金属层相连，从而与底层金属铝连通；
[0067](10)在第九步基础上生长非晶氮化硅薄膜作为氮化硅钝化层5，厚度为10-2000nm；
[0068](11)在第十步的支撑层薄膜生长热敏电阻薄膜，厚度为10-1000nm，并在热敏电阻薄膜上面生成吸收层，吸收层为厚度为1-1OOOnm的镍铬合金(镍30%，铬70%);
[0069](12)牺牲掉非晶二氧化硅，形成三层光学谐振腔，并封装制成探测单元。
[0070]通过图6和图7的对比发现，在同样的力学边界条件下，三层微测辐射热计的位移形变要小，由于微测辐射热计的发展趋势已经由单层向多层发展，所以这对于微测辐射热计的多层热计具有非常重要的指导意义。热学性能方面，三层微测辐射热计的温升也已经达到预期水平。
[0071]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种三层微桥结构，其特征在于:包括桥面、第二层微桥、第一层微桥、镶嵌在娃衬底之间的左、右铝电极，桥面和第二层微桥之间、第二层微桥和第一层微桥之间、第一层微桥和左右铝电极之间分别设有隔离层，该微桥结构最上层的桥面铺有光吸收材料以及热敏电阻薄膜和钝化层，桥面与第二层层微桥之间形成上层光学谐振腔，两层微桥之间构成了中层光学谐振腔，第一层微桥和底层硅衬底之间构成了下层光学谐振腔，所述两层微桥、最上层桥面以及衬底之间依次电连接。2.根据权利要求1所述的三层微桥结构，其特征在于:所述第一层微桥及第二层微桥均包括左微桥、右微桥，所述左、右微桥均包括两桥域、以及两桥域之间的S型弯折的桥腿;每一层微桥中右微桥由左微桥在其平面绕其中心点旋转180度后向右平移得到。3.根据权利要求2所述的三层微桥结构，其特征在于:第一层微桥包括:左微桥左桥墩、左微桥右桥域、两桥域之间的S型弯折的桥腿，还包括右微桥左桥域、右微桥右桥域、以及两桥墩之间的S型弯折的桥腿;第二层微桥包括:左微桥左桥墩、左微桥右桥墩、两桥墩之间的S型弯折的桥腿，还包括右微桥左桥墩、右微桥右桥墩、两桥墩之间的S型弯折的桥腿，所述第一层微桥的左微桥左桥墩固定在左Al电极上，第一层微桥的右微桥右桥墩固定在右Al电极上，第二层微桥的左微桥右桥墩连接第一层微桥的左微桥右桥墩，第二层微桥的右微桥右桥墩连接热敏电阻薄膜，第二层微桥的右微桥左桥墩连第一层微桥的右微桥左桥墩。4.根据权利要求2所述的三层微桥结构，其特征在于:所述S型弯折的桥腿包括3个弯折部。5.根据权利要求1所述的三层微桥结构，其特征在于:所述光学谐振腔由三次牺牲层工艺完成。6.根据权利要求2所述的三层微桥结构，其特征在于:桥腿宽度为0.2-1.5μπι。7.根据权利要求2所述的三层微桥结构，其特征在于:桥腿厚度为20-1000nm。8.根据权利要求1所述的三层微桥结构，其特征在于:隔离层为氮化硅隔离层。9.一种三层非制冷微测辐射热计，其特征在于:包括权利要求1至8任意一项所述的三层微桥结构。10.权利要求9所述的三层非制冷微测辐射热计的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)清洗含有集成电路的单晶硅衬底，并在上面沉积一层非晶二氧化硅钝化层，厚度50-3000nm，在钝化层表面沉积一层铝金属作为反射层，厚度为20-1 OOOnm; (2)在上述金属铝表面光刻出悬浮微桥的桥墩图形，刻蚀铝金属反射层至二氧化硅钝化层，形成微桥桥墩孔和金属铝孤岛； (3)在金属铝孤岛表面旋涂第一层厚度为1-10μπι的光刻胶，并进行曝光显影，光刻处理，形成光刻胶孤岛和悬浮微桥的桥墩孔； (4)在第一层的桥墩孔表面，沉积第一层非晶氮化硅薄膜作为支撑和绝缘材料，厚度为10-2000nm； (5)在第一层非晶氮化硅的表面，沉积微桥的第二层厚度为20-1000nm的镍化铬金属，图形化，厚度为20-1000nm，作为第一层桥腿电极，并通过墩孔与下面的金属铝相连； (6)在第五步的器件上沉积第二层非晶氮化硅薄膜作为隔离层，厚度为50-3000nm; (7)在第二层非晶氮化硅薄膜上沉积第二层非晶二氧化硅，厚度为50-3000nm，并光刻出微桥桥墩孔； (8)在第二层牺牲层薄膜表面沉积微桥桥面第三层非晶氮化硅薄膜作为支撑层和绝缘层，厚度为10-2000nm; (9)在第八步所述器件上制备第二层金属层镍化铬，其厚度在20-1000nm，图形化，并通过微桥桥墩孔和第一层的金属层相连，从而与底层金属铝连通； (10)在第九步基础上生长非晶氮化硅薄膜作为钝化层，厚度为10-2000nm; (11)在第十步的支撑层薄膜生长热敏电阻薄膜，厚度为10-1000nm，并在热敏电阻薄膜上面生成吸收层，厚度为1-1OOOnm; (12)牺牲掉非晶二氧化硅，形成三层光学谐振腔，并封装制成探测单元。
【文档编号】G01J5/20GK106052883SQ201610302609
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】陈超, 王涛, 马振东, 马家锋, 伍浏权, 齐元
【申请人】电子科技大学