[发明专利]一种用于红外焦平面阵列器件的微结构及其制造方法

权利要求书

1.一种用于红外焦平面阵列器件的微结构，其特征是：包括第一衬底（101）及位于所述第一衬底（101）上方的第二衬底（201），所述第二衬底（201）的上方设有第三衬底（301）；所述第一衬底（101）的表面上覆盖有钝化介质层（102），所述钝化介质层（102）下方的第一衬底（101）内设有CMOS读取电路，所述CMOS读取电路包括最外层的反光板（104），刻蚀反光板（104）上方相应的钝化介质层（102）以形成位于钝化介质层（102）内的共振槽；在共振槽外圈的钝化介质层（102）上设有第一低温键合体（105）及位于第一低温键合体（105）外圈的第二低温键合体（106）；

在第二衬底（201）内设有若干贯通第二衬底（201）的空腔（212），第二衬底（201）内对应空腔（212）的外侧设有阻挡槽，所述阻挡槽的内壁及底部覆盖有释放腐蚀阻挡层（209），并在阻挡槽内填充热沉（210）；在任意空腔（212）的下方均设有红外敏感区（205）及位于红外敏感区（205）外侧的热隔离悬臂梁（204）；红外敏感区（205）包括红外吸收层（214）及硅岛（213），所述硅岛（213）通过绝缘介质层与红外吸收层（214）相绝缘隔离，硅岛（213）内设有若干串联分布的二极管；第二衬底（201）上设有与第一低温键合体（105）相对应分布的第三低温键合体（207）及与第二低温键合体（106）相对应分布的第四低温键合体（208），所述第三低温键合体（207）通过连接线（203）与第二衬底（201）相连，连接线（203）位于红外敏感区（205）及热隔离悬臂梁（204）的外圈，且连接线（203）与硅岛（213）内的二极管电连接；第三低温键合体（207）与第四低温键合体（208）间设有吸气剂（206）；第一衬底（101）与第二衬底（201）通过第一低温键合体（105）与第三低温键合体（207）对应真空焊接以及第二低温键合体（106）与第四低温键合体（208）对应真空焊接后连接成一体，并使得红外吸收层（104）与反光板（104）间的共振槽形成共振腔；

第二衬底（201）对应邻近第三衬底（301）的表面设有第五低温键合体（211），第三衬底（301）上设有与第五低温键合体（211）相对应分布的第六低温键合体（302），第二衬底（201）与第三衬底（301）通过第五低温键合体（211）及第六低温键合体（302）真空焊接后连接成一体。

2.根据权利要求1所述的用于红外焦平面阵列器件的微结构，其特征是：所述第三衬底（301）上设有抗反射层（303），所述抗反射层（303）覆盖第三衬底（301）的两个表面。

3.根据权利要求2所述的用于红外焦平面阵列器件的微结构，其特征是：所述第三衬底（301）上设有微透镜（304），所述微透镜（304）位于空腔（212）的正上方并位于第三衬底（301）对应远离第二衬底（201）的表面上；微透镜（304）位于抗反射层（303）与第三衬底（301）间。

4.根据权利要求1所述的用于红外焦平面阵列器件的微结构，其特征是：所述第一衬底（101）内设有TSV导电通孔（103），所述TSV导电通孔（103）与第一低温键合体（105）电连接，并与CMOS读取电路电连接。

5.根据权利要求3所述的用于红外焦平面阵列器件的微结构，其特征是：所述微透镜（114）包括半凸透镜或菲涅耳透镜。

6.根据权利要求1所述的用于红外焦平面阵列器件的微结构，其特征是：所述红外吸收层（214）的材料为Ti、TiN中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的用于红外焦平面阵列器件的微结构，其特征是：所述红外吸收层（214）与反光板（104）间的距离为1~3.5μm。