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CN107402095A - 应力隔离检测器元件和并有应力隔离检测器元件的微测辐射热计检测器 - Google Patents

应力隔离检测器元件和并有应力隔离检测器元件的微测辐射热计检测器 Download PDF

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CN107402095A
CN107402095A CN201611025360.2A CN201611025360A CN107402095A CN 107402095 A CN107402095 A CN 107402095A CN 201611025360 A CN201611025360 A CN 201611025360A CN 107402095 A CN107402095 A CN 107402095A
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Abstract

本发明涉及一种用于微测辐射热计检测器的检测器元件,其包括与衬底间隔开的平台结构。所述平台结构具有围绕中心区的周边区。第一接触和第二接触位于所述周边区处接近所述周边区的相对的第一边缘和第三边缘。坚硬的横杆结构横跨所述中心区在所述第一接触和第二接触之间延伸,并且至少一个传感器位于所述周边区处接近所述周边区的第二边缘和第四边缘中的至少一个。具有第一材料部分和第二材料部分的网格图案的光学吸收材料结构可位于所述中心区处。垂直于所述横杆结构的第一材料部分可连接到所述横杆结构和所述周边区的内边缘,并且所述第二材料部分不在所述周边区的相对的内边缘之间连续延伸,也不耦合到所述相对的内边缘。

Description

应力隔离检测器元件和并有应力隔离检测器元件的微测辐射 热计检测器
技术领域
本发明大体上涉及微测辐射热计检测器的领域。更确切地说,本发明涉及用于微测辐射热计检测器的应力隔离检测器元件。
背景技术
也被称作红外(IR)检测器的热检测器是通过从电磁辐射吸收能量并将这种能量吸收所产生的热转换成表示所吸收的辐射的数量的电信号来运行的传感器。可利用热检测器来检测火、过热机器、飞机、车辆、人、动物和发出热辐射的任何其它物体。热检测器还可用于非成像应用,例如辐射计、气体检测器和其它热或红外检测器。
一种热检测器被称为微测辐射热计检测器。微测辐射热计检测器大体上基于悬置平台结构,其有时被称作桥。平台结构通过支撑结构大体上保持在衬底上方并与其热隔绝。悬置平台结构可具备热敏电阻,其电阻率响应于由所吸收的辐射导致的温度变化而变化。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供一种用于微测辐射热计检测器的检测器元件,包括:与衬底间隔开的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕所述中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对;位于所述平台结构的所述周边区处接近所述第一边缘的第一接触;位于所述周边区处接近所述第三边缘的第二接触;横跨所述中心区在所述第一接触和第二接触之间延伸的横杆结构;以及至少一个传感器,其位于所述周边区处接近所述第二边缘和第四边缘中的至少一个。
优选地,横杆结构被配置成基本上防止所述平台结构在平行于所述横杆结构的长度的方向上的变形。
优选地,至少一个传感器包括:接近所述周边区的所述第二边缘的第一传感器;以及接近所述周边区的所述第四边缘的第二传感器。
优选地,至少一个传感器是热敏电阻器。
优选地,平台结构另外包括位于所述中心区处的光学吸收材料结构。
优选地,平台结构的所述中心区具有延伸穿过所述平台结构的开口,所述开口具有内周长,所述内周长由以下各者界定:与所述周边区的所述第一边缘对准的第一内边缘、与所述周边区的所述第二边缘对准的第二内边缘、与所述周边区的所述第三边缘对准的第三内边缘,以及与所述周边区的所述第四边缘对准的第四内边缘;所述横杆结构的相对端与所述第一内边缘和第三内边缘耦合;以及所述光学吸收材料结构位于所述开口中,并被布置成第一材料部分与第二材料部分连接的网格图案,所述第一材料部分取向成基本上垂直于所述横杆结构,且第二材料部分取向成基本上平行于所述横杆结构。
优选地,第二材料部分中的每一个包括至少一个不连续部分,以使得所述第二材料部分不在所述第一内边缘和第三内边缘之间连续延伸,也不耦合到所述第一内边缘和第三内边缘两者。
优选地,第一材料部分中的第一者在所述横杆结构和所述第二内边缘之间连续延伸,并耦合到所述横杆结构和所述第二内边缘两者;以及所述第一材料部分的第二者在所述横杆结构和所述第四内边缘之间连续延伸,并耦合到所述横杆结构和所述第四内边缘两者。
优选地,中心区包括延伸穿过所述平台结构的中心开口,所述中心开口具有内周长,所述内周长由以下各者界定:与所述周边区的所述第一边缘对准的第一内边缘、与所述周边区的所述第二边缘对准的第二内边缘、与所述周边区的所述第三边缘对准的第三内边缘,以及与所述周边区的所述第四边缘对准的第四内边缘;所述横杆结构的相对端与所述第一内边缘和第三内边缘耦合,以将所述中心开口分离成第一开口和第二开口,所述第二开口通过所述横杆结构与所述第一开口分隔;所述吸收材料结构包括所述第一开口和第二开口中的每一个开口中的材料部分,其中所述第一开口中的所述材料部分在所述第二内边缘和所述横杆结构之间延伸,并耦合到所述第二内边缘和所述横杆结构中的每一个,所述第二开口中的所述材料部分在所述第四内边缘和所述横杆结构之间延伸,并耦合到所述第四内边缘和所述横杆结构中的每一个,并且所述材料部分中的每一个包括弹簧元件。
优选地,平台结构被配置成经由插入的支撑结构耦合到所述衬底。
根据本发明的另一个方面,提供一种微测辐射热计检测器,包括:衬底:连接到所述衬底的支撑结构;以及通过所述支撑结构以间隔开的关系悬置于所述衬底上的检测器元件,所述检测器元件包括:耦合到所述支撑结构的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕所述中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对;位于所述平台结构的所述周边区处接近所述第一边缘的第一接触;位于所述周边区处接近所述第三边缘的第二接触;横跨所述中心区在所述第一接触和第二接触之间的延伸的横杆结构;以及至少一个传感器,其位于所述周边区处接近所述第二边缘和第四边缘中的至少一个。
优选地,支撑结构包括:第一支柱,其基本上垂直地朝向所述衬底突出并连接到所述衬底;第二支柱,其基本上垂直地朝向所述平台结构突出并连接到所述平台结构;以及与所述衬底间隔开的支撑臂,所述支撑臂具有在所述第一支柱和所述第二支柱之间蜿蜒的蛇形配置。
优选地,支撑结构包括:支柱,其基本上垂直地朝向所述衬底突出并连接到所述衬底;以及从所述支柱延伸并与所述衬底间隔开的支撑臂,所述支撑臂耦合到所述平台结构的所述周边区的所述第一边缘和第三边缘中的一个。
优选地,中心区包括延伸穿过所述平台结构的中心开口,所述中心开口具有内周长,所述内周长由以下各者界定:与所述周边区的所述第一边缘对准的第一内边缘、与所述周边区的所述第二边缘对准的第二内边缘、与所述周边区的所述第三边缘对准的第三内边缘,以及与所述周边区的所述第四边缘对准的第四内边缘;所述横杆结构的相对端与所述第一内边缘和第三内边缘耦合,以将所述中心开口分离成第一开口和第二开口,所述第二开口通过所述横杆结构与所述第一开口分隔;以及所述支撑结构包括:第一支柱,其基本上垂直地朝向所述衬底突出并连接到所述衬底;从所述第一支柱延伸并与所述衬底间隔开的第一支撑臂,所述第一支撑臂耦合到所述周边区的所述第一内边缘,所述第一支柱和所述第一支撑臂位于所述中心区的所述第一开口中;第二支柱,其基本上垂直地朝向所述衬底突出并连接到所述衬底;从所述第二支柱延伸并与所述衬底间隔开的第二支撑臂,所述第二支撑臂耦合到所述周边区的所述第三内边缘,所述第二支柱和所述第二支撑臂位于所述中心区的所述第二开口中。
优选地,至少一个传感器包括:接近所述周边区的所述第二边缘的第一热敏电阻器;以及接近所述周边区的所述第四边缘的第二热敏电阻器。
优选地,平台结构另外包括位于所述中心区处的光学吸收材料结构。
优选地,所述中心区包括延伸穿过所述平台结构的开口,所述开口具有内周长,所述内周长由以下各者界定:与所述周边区的所述第一边缘对准的第一内边缘、与所述周边区的所述第二边缘对准的第二内边缘、与所述周边区的所述第三边缘对准的第三内边缘,以及与所述周边区的所述第四边缘对准的第四内边缘;所述横杆结构的相对端与所述第一内边缘和第三内边缘耦合;以及所述光学吸收材料结构位于所述开口中,并被布置成第一材料部分与第二材料部分连接的网格图案,所述第一材料部分取向成基本上垂直于所述横杆结构,且第二材料部分取向成基本上平行于所述横杆结构。
优选地,第二材料部分中的每一个包括至少一个不连续部分,以使得所述第二材料部分不在所述第一内边缘和第三内边缘之间连续延伸,也不耦合到所述第一内边缘和第三内边缘两者。
根据本发明的另一方面,提供一种微测辐射热计焦平面阵列,其包括根据第一方面的多个微测辐射热计检测器,多个微测辐射热计检测器被布置成二维阵列。
根据本名的另一方面,提供一种用于微测辐射热计检测器的检测器元件,包括:与衬底间隔开的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕所述中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对;位于所述平台结构的所述周边区处接近所述第一边缘的第一接触;位于所述周边区处接近所述第三边缘的第二接触;横跨所述中心区在所述第一接触和第二接触之间延伸的横杆结构;位于所述周边区处接近所述第二边缘的第一热敏电阻器;位于所述周边区处接近所述第四边缘的第二热敏电阻器;以及位于所述中心区处的光学吸收材料结构,其中所述光学吸收材料结构被布置成第一材料部分与第二材料部分连接的网格图案,所述第一材料部分取向成基本上垂直于所述横杆结构,且第二材料部分取向成基本上平行于所述横杆结构,并且所述第二材料部分中的每一个包括至少一个不连续部分,以使得所述第二材料部分不在所述周边区的内周边的第一内边缘和第三内边缘之间连续延伸,也不耦合到所述第一内边缘和第三内边缘两者。
附图说明
附图用来另外示出各种实施例并解释根据本发明的所有各种原理和优点,在附图中类似附图标记贯穿不同的视图指代相同的或功能类似的元件,各图不必按比例绘制,附图与下文的具体实施方式一起并入本说明书并且形成本说明书的部分。
图1示出了一对邻近的先前技术微测辐射热计检测器的简化俯视图,所述检测器可并入到微测辐射热计检测器的二维阵列中;
图2示出了经受由应力诱发的弯曲和/或倾斜的图1的微测辐射热计检测器的简化俯视图;
图3示出了另一对邻近的先前技术微测辐射热计检测器的简化俯视图,所述检测器可并入到微测辐射热计检测器的二维阵列中;
图4示出了经受由应力诱发的弯曲和/或倾斜的图3的微测辐射热计检测器的简化俯视图;
图5示出了又一对邻近的先前技术微测辐射热计检测器的简化俯视图,所述检测器可并入到微测辐射热计检测器的二维阵列中;
图6示出了经受由应力诱发的弯曲和/或倾斜的图5的微测辐射热计检测器的简化俯视图;
图7示出了根据实施例的热检测器的透视图;
图8示出了根据实施例的微测辐射热计检测器的俯视图;
图9示出了支撑结构的透视图,可利用所述支撑结构以提供图8的微测辐射热计检测器元件的热隔离;
图10示出了展示强加于检测器元件上的应力的图8的微测辐射热计检测器的俯视图;
图11示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器的俯视图;
图12示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器的俯视图;
图13示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器的俯视图;
图14示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器的俯视图;
图15示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器的俯视图;以及
图16示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器的俯视图。
具体实施方式
总体上,本发明关于检测器元件、包括通过支撑结构悬置在衬底上方的检测器元件的微测辐射热计检测器,以及包括多个微测辐射热计检测器的微测辐射热计焦平面阵列。更具体地说,本发明关于用于将支撑结构与检测器元件中的应力基本上隔离的检测器元件的设计。这种应力隔离使得更少的应力被传输到支撑结构。对支撑结构的应力的减少可限制检测器元件的扭曲和/或倾斜,从而相称地降低由邻近的微测辐射热计检测器之间的热短路导致的功能障碍的可能性。
提供本发明以使得在应用时,通过可实现的方式进一步解释制作和使用根据本发明的各种实施例的最佳模式。另外提供本发明以加强对本发明的创造性原理及优点的理解和了解,而不是以任何方式限制本发明。本发明仅通过所附权利要求书限定,所述所附权利要求书包括在本申请及所提出的那些权利要求的全部等效物的未决期间所进行的任何修正。
应理解,关系术语在本文中的使用(如果存在的话),例如第一和第二、顶部和底部及其类似物,仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作,而不必需要或意指在这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或次序。此外,图式中的一些可通过使用各种底纹和/或阴影线区分在各个结构性层内产生的不同元件来说明。可利用当前和未来的沉积、图案化、蚀刻等微型制造技术来产生结构层内的这些不同元件。因此,尽管在图示中利用了不同的底纹和/或阴影线,但是结构性层内的不同元件可能由相同材料形成。
参看图1,图1示出了一对邻近的先前技术微测辐射热计检测器20的简化俯视图,所述检测器20可并入到微测辐射热计检测器20的二维阵列中。微测辐射热计检测器20的二维阵列可包括布置成列和行、布置成线性阵列的多个微测辐射热计检测器20,或可在不符合特定图案的任意位置处提供。每一微测辐射热计检测器20可对应于通过热检测器(未示出)检测的每一图像中的相应像素。
在此简化图示中,微测辐射热计检测器20中的每一个包括检测器元件22(由虚线方框表示),所述检测器元件22通过一对支撑结构26以间隔开的关系悬置于衬底24上。在此例子中,支撑结构26中的每一个包括第一支柱28(由点画图案表示),其基本上垂直地朝向衬底24突出并连接到衬底24,第二支柱30(由指向右上方的宽阴影线表示),其基本上垂直地向检测器元件22突出并连接到检测器元件22,以及与衬底24间隔开的支撑臂32。支撑臂32具有在第一支柱28和第二支柱30之间蜿蜒的蛇形配置。因此,支撑结构26插入在衬底24和检测器元件22之间。出于清楚起见,检测器元件22由虚线方框表示,以便揭露下面的支撑结构26,正常情况下所述支撑结构26隐藏在此俯视图中。
在整个描述中,术语“垂直”和“垂直地”指代垂直于与衬底的常规平面或表面平行的平面的方向。应另外理解,同样在整个描述中使用的术语“支柱”大体上指代在基于衬底的高度处主要垂直延伸的支撑结构的结构元件。因此,每一支柱的高度限定检测器元件和衬底之间的间距。
图2示出了经受由应力诱发的扭曲和/或倾斜的微测辐射热计检测器20的简化俯视图。一般来说,检测器元件22(有时被称作桥)被配置成吸收红外(IR)辐射,并因此稍微变热。操作期间,电流可流动穿过形成于检测器元件22上的热敏电阻器(未示出)。将检测器元件22连接到衬底24的支撑臂32被制作得尽可能长和尽可能的薄,以在检测器元件22和衬底24之间提供足够的热隔离。
检测器元件22中的应力的两个主要促成因素可为可在检测器元件22中利用以便于吸收IR辐射的热敏电阻器膜和/或吸收器膜的材料特性。不幸地,检测器元件22中的应力可产生对又长又薄的支撑臂32的净力。强加于支撑臂32上的净力可使支撑臂32变形,从而导致微测辐射热计检测器20的平面内扭曲和/或平面外倾斜,如图2中例示。这种扭曲和/或倾斜可能会导致两个或更多个检测器元件22之间的物理接触、支撑结构26之间的物理接触和/或检测器元件22与下面的衬底24的接触。这些物理接触中的任一者可能会导致热短路,由此使所涉及的微测辐射热计检测器20呈现非功能性。
现参看图3,图3示出了另一对邻近的先前技术微测辐射热计检测器34的简化俯视图,所述检测器34可并入到微测辐射热计检测器34的二维阵列中。在此简化图示中,微测辐射热计检测器34中的每一个包括检测器元件36(由实线方框表示),所述检测器元件36通过一对支撑结构40以间隔开的关系悬置于衬底38上。在此例子中,支撑结构40中的每一个包括支柱42(由点画图案表示),其基本上垂直地朝向衬底38突出并连接到衬底38,以及与衬底38间隔开的支撑臂44。支撑臂44的一端耦合到检测器元件36中的一个。因此,微测辐射热计检测器34表示一种配置,在该配置中,支撑臂44横向移离检测器元件36并大体上形成于与检测器元件36相同的层中。因此,检测器元件36可由实线方框表示,因为正常情况下它们不会隐藏支撑结构40的任何部分。
图4示出了经受由应力诱发的扭曲和/或倾斜的微测辐射热计检测器34的简化俯视图。同样,检测器元件36的材料特性可产生对又长又薄的支撑臂44的净力。此净力可使支撑臂44变形,从而导致微测辐射热计检测器34的平面内扭曲和/或平面外倾斜,如图4中例示。同样,此扭曲和/或倾斜可能会导致两个或更多个检测器元件36之间的物理接触、支撑结构40之间的物理接触和/或检测器元件36与下面的衬底38的接触,从而引起热短路。
图5示出了又一对邻近的先前技术微测辐射热计检测器46的简化俯视图,所述检测器46可并入到微测辐射热计检测器46的二维阵列中。在此简化图示中,微测辐射热计检测器46中的每一个包括检测器元件48(由实线方框表示),所述检测器元件48通过一对支撑结构52以间隔开的关系悬置于衬底50上。更具体地说,每一检测器元件48包括中心区54和围绕中心区54的周边区56。
每一检测器元件48的中心区54包括延伸穿过检测器元件48的开口58,和驻留在开口58中的支撑结构52。在此例子中,支撑结构52中的每一个包括基本上垂直地朝向衬底50突出并连接到衬底50的支柱60(由点画图案表示),以及与衬底50间隔开的支撑臂62。支撑臂62的一端耦合到周边区56的内边缘64。因此,微测辐射热计检测器46表示一种配置,在该配置中,支撑臂62相对于检测器元件48位于居中的位置并大体上形成于与检测器元件48相同的层中。因此,检测器元件48可由实线方框表示,因为正常情况下它们不会隐藏支撑结构52的任何部分。
图6示出了经受由应力诱发的扭曲和/或倾斜的微测辐射热计检测器46的简化俯视图。类似于先前描述的例子,检测器元件48的材料特性可在又长又薄的支撑臂62上产生净力。此净力可使支撑臂62变形,从而导致微测辐射热计检测器46的平面内扭曲和/或平面外倾斜,如图6中例示。同样,这种扭曲和/或倾斜可能会导致两个或更多个检测器元件48之间的物理接触和/或检测器元件48与下面的衬底50的接触,从而引起热短路。
下文描述的实施例限制检测器元件到支撑结构的应力的传输,以基本上防止阵列配置中微测辐射热计检测器的扭曲和/或倾斜。因此,可实现单个微测辐射热计检测器的热短路和功能障碍的减少,以提高微测辐射热计焦平面阵列的总体性能和可靠性。
现参看图7,图7示出了根据实施例的热检测器66的透视图。一般来说,热检测器66可被配置成感测热能并输出表示该所感测的热能的二维图像的电信号。在此例子中,热检测器66包括安置于衬底72上的微测辐射热计检测器70的焦平面阵列68(即,像素)。衬底72可包括读出集成电路(ROIC)。ROIC可被配置成集成热诱发的电信号,所述电信号来自焦平面阵列68中的微测辐射热计检测器70的像素结构。
在一个示例实施例中,焦平面阵列68可包括多个微测辐射热计检测器70,其被布置成二维阵列,其中每一微测辐射热计检测器对应于通过热检测器66检测的图像中的相应的像素。为图示的简单起见,焦平面阵列68仅仅包括140个微测辐射热计检测器70。本领域的技术人员将认识到,焦平面阵列可包括被布置成二维配置的任何合适数量的微测辐射热计检测器70,所述二维配置可为矩形、八边形、六边形、圆形等。
提供随后论述和图8到16以描绘可在焦平面阵列68内实施为微测辐射热计检测器70的各种微测辐射热计检测器配置。本文论述的各种微测辐射热计检测器配置中的每一个包括具有中心横杆的悬置平台结构(即,桥式结构)和分离热敏电阻设计,所述分离热敏电阻设计使支撑结构能够与由悬置平台结构的热敏电阻器和/或吸收器材料诱发的应力隔离。
参看图8到9,图8示出了根据实施例的微测辐射热计检测器72的俯视图,图9示出了一对支撑结构74的透视图,可利用所述一对支撑结构74来提供微测辐射热计检测器72的热隔离。微测辐射热计检测器72包括衬底76、支撑结构74和检测器元件78,所述检测器元件78经由所述支撑结构74以间隔开的关系悬置于衬底76上。如图9中所示,支撑结构74中的每一个包括第一支柱80,其基本上垂直地朝向衬底76突出并连接到衬底76,第二支柱82,其基本上垂直地朝向检测器元件78突出并连接到检测器元件78,以及支撑臂84,其与衬底76间隔开并具有在第一支柱80和第二支柱82之间蜿蜒的蛇形配置。因此,支撑结构74大体上对应于图1的支撑结构26。支撑结构74插入在衬底78和检测器元件76之间。同样,支撑结构74在图8中不可见。
检测器元件78包括平台结构86,其耦合到支撑结构74的第二支柱82以使得平台结构86与衬底76隔开而悬置在衬底76上。一般来说,平台结构86具有中心区88和围绕中心区88的周边区90。周边区90以第一边缘92、第二边缘94、第三边缘96和第四边缘98为界限,其中第一边缘92和第三边缘96彼此相对,第二边缘94和第四边缘98彼此相对。第一接触100或通孔位于平台结构86的周边区90处接近第一边缘92,第二接触102或通孔位于平台结构86的周边区90处接近第三边缘96。相对坚硬的横杆结构104横跨中心区88在第一接触100和第二接触102之间延伸。第一接触100被配置成电性地和机械地连接到支撑结构74中的一个的第二支柱82,第二接触102被配置成电性地和机械地连接到支撑结构74中的一个的另一第二支柱82,以使得检测器元件78与衬底76隔开而悬置在衬底76上。
在此例子中,检测器元件78另外包括第一传感器106,其位于平台结构86的周边区90处接近第二边缘94,以及第二传感器108,其位于平台结构86的周边区90处接近第四边缘98。导电迹线110可适当地形成在平台结构86的周边区90处,以将第一传感器106和第二传感器108的引线端电互连到第一接触100。同样地,导电迹线112可适当地形成在平台结构86的周边区90处,以将第一传感器106和第二传感器108的相对引线端电互连到第二接触102。导电迹线110、112可由任何合适的导电材料(例如,铝、铜、金、钛、银、钨、铬、钒等)组成。
在实施例中,第一传感器106和第二传感器108可为热敏电阻器。热敏电阻器是电阻性元件,其电阻响应于由所吸收地辐射导致的温度变化而改变。此特征可用于测量入射在检测器元件78的辐射的数量。支撑结构74将检测器元件78与substrate76和它们最接近的环境热隔绝,以允许所吸收的入射辐射在热敏电阻器(例如,第一传感器106和第二传感器108)中产生温度改变,并且更少地受到衬底76的温度的影响。传感器106、108可由具有高电阻温度系数(TCR)的材料组成,以便实现具有极小温差的测量。一些材料包括(例如)氧化钒(Vox)、氧化钛、非晶硅材料等。
根据示例实施例,检测器元件78另外包括位于平台结构86的中心区88处的光学吸收材料结构114。作为举例,中心区88具有延伸穿过平台结构86的中心开口116。周边区90具有描绘中心开口116并由第一内边缘120、第二内边缘122、第三内边缘124和第四内边缘126界定的内周长。第一内边缘120与周边区90的第一边缘92对准。类似地,第二内边缘122与第二边缘94对准,第三内边缘124与第三边缘96对准,以及第四内边缘126与周边区90的第四边缘98对准。因此,横杆结构104的相对端128、130分别与第一内边缘120和第三内边缘124耦合。因此,横杆结构104将中心开口116划分成第一开口132和第二开口134。吸收材料结构114位于第一开口132和第二开口134中的每一个开口中。
在此配置中,吸收材料结构114被布置成第一材料部分136与第二材料部分138连接的网格图案。第一材料部分136取向成基本上垂直于横杆结构104,第二材料部分138取向成基本上平行于横杆结构104。第一开口132中的第一材料部分136在第二内边缘122和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第二内边缘122和横杆结构104两者。同样地,第二开口134中的第一材料部分136在第四内边缘126和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第四内边缘126和横杆结构104两者。关于第二材料部分138,第二材料部分138中的每一个在邻近部分之间包括至少一个不连续部分140或空隙,以使得第二材料部分138不在第一内边缘120和第三内边缘124之间连续延伸,也不耦合到第一内边缘120和第三内边缘124。吸收材料结构114可由铬、镍-铬、钒、钛、氮化钛、金属块、有机块或任何其它适合的材料制成。
微测辐射热计检测器72可使用常规的表面微机械加工和光刻技术来制造。例如,微测辐射热计检测器72可使用单片集成方法来制造,其中衬底76具备ROIC,并使用标准互补式金属氧化物半导体(CMOS)工艺来预制造。其后,支撑结构74和检测器元件78(包含第一传感器106和第二传感器108、导电迹线110、112和吸收材料结构114)可随后一起使用共同薄层沉积技术与选择性光阻和牺牲层蚀刻工艺来制造。然而,应理解,可实施其它制造技术以制造微测辐射热计检测器72。
图10示出了展示强加于检测器元件78上的应力的微测辐射热计检测器72的俯视图。检测器元件78的高应力元件可包括用于形成第一传感器106和第二传感器108的材料和用于形成吸收材料结构114的材料。在第一传感器106和第二传感器108的分离配置中,由传感器106、108的材料特性产生的应力的主要取向大致平行于横杆结构104,如双向箭头142所指示。另外,应力主要被限制在远离横杆结构104并且因此远离第一接触100和第二接触102的区中。此外,由于吸收材料结构114的第二材料部分138中的不连续部分140,由吸收材料结构114的材料特性产生的应力的主要取向为大致垂直于横杆结构104,如双向箭头144所指示。同样,在牺牲层经蚀刻以释放平台结构86之后,平台结构86的扩张或发展大体上被隔离在横杆结构104的相对侧面上的平台结构86的外部区处。
位于检测器元件78的外部拐点中的每一个处的向外箭头146、具有大体上平行于周边区90的第二边缘94和第四边缘98的直边的点虚线方框148、朝向周边区90的第一边缘92和第三边缘96延伸的弧形线例示了强加于平台结构86上的应力。应回想起,第一接触100和第二接触102机械地和电性地耦合到支撑结构74(图9)的第二支柱82(图9)。这些连接点位于横杆结构104附近,那是平台结构86的最低应力区。因此,更少的应力从平台结构86传输到下面的支撑结构74,这有效地将又长又薄的支撑臂84(图9)与平台结构86中的应力隔离。减小了的应力产生一种配置,在该配置中,支撑臂84不大可能变形,并且因此检测器元件78不大可能扭曲或倾斜。
图11示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器150的俯视图。微测辐射热计检测器150包括衬底152和检测器元件154。检测器元件154可经由支撑结构74(图9)以间隔开的关系悬置于衬底152上。因此,如上文所论述,支撑结构74在图11中不可见。检测器元件154包括数个元件,这些元件类似于呈现为与图8到10的检测器元件78相连的那些元件。因此,将利用相同的附图标号来对应上文呈现的相似特征。
检测器元件154包括平台结构86,其可耦合到支撑结构74的第二支柱82(图9)以使平台结构86与衬底152隔开而悬置在衬底152上。如上文所论述,平台结构86具有中心区88和围绕中心区88的周边区90,其中周边区90以第一边缘92、第二边缘94、第三边缘96和第四边缘98为界限。第一接触100位于平台结构86的周边区90处接近第一边缘92,第二接触102位于平台结构86的周边区90处接近第三边缘96。同样,第一接触100被配置成电性地和机械地连接到支撑结构74中的一个的第二支柱82(图9),第二接触102被配置成电性地和机械地连接到支撑结构74中的一个的另一第二支柱82(图9),以使得检测器元件154与衬底152隔开而悬置在衬底152上。横杆结构104横跨中心区88在第一接触100和第二接触102之间延伸。检测器元件154另外包括第一传感器106、第二传感器108、导电迹线110和导电迹线112,所述导电迹线110、112形成在平台结构86的周边区90处。
根据本示例实施例,检测器元件154另外包括位于第一开口132和第二开口134中的每一个开口处的光学吸收材料结构114。同样,吸收材料结构114被布置成第一材料部分136(取向成基本上垂直于横杆结构104)与第二材料部分138(取向成基本上平行于横杆结构104)连接的网格图案。在所说明的实施例中,第一开口132和第二开口134中的每一个开口中的第一材料部分136耦合到相应的第二内边缘122和第四内边缘126。然而,第一开口132中的第一材料部分136中的仅一者,标记为136A,在第二内边缘122和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第二内边缘122和横杆结构104两者。同样地,第二开口134中的第一材料部分136中的仅一者,标记为136B,在第四内边缘126和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第四内边缘126和横杆结构104两者。其余的第一材料部分136耦合到它们相应的第二内边缘122和第四内边缘126,但并不耦合到横杆结构104。关于第二材料部分138,第二材料部分138中的每一个包括至少一个不连续部分140或空隙,以使得第二材料部分138不在第一内边缘120和第三内边缘124之间连续延伸,也不耦合第一内边缘120和第三内边缘124。这种配置提供吸收材料结构114的较大表面区域(相对于图8的配置),同时仍将支撑结构74(图9)的支撑臂84(图9)与检测器元件154中的应力隔离,所述应力来自第一传感器106和第二传感器108的材料特性与吸收材料结构114的材料特性。
图12示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器156的俯视图。微测辐射热计检测器156包括衬底158和检测器元件160。检测器元件160可经由支撑结构74(图9)以间隔开的关系悬置于衬底158上。因此,如上文所论述,支撑结构74在图12中不可见。检测器元件160包括数个元件,这些元件类似于结合图8到10的检测器元件78呈现的那些元件。因此,将利用相同的附图标号来对应上文呈现的相似特征。
检测器元件160包括平台结构86,其可耦合到支撑结构74的第二支柱82(图9)以使平台结构86与衬底158隔开而悬置在衬底158上。如上文所论述,平台结构86具有中心区88和围绕中心区88的周边区90,其中周边区90以第一边缘92、第二边缘94、第三边缘96和第四边缘98为界限。第一接触100位于平台结构86的周边区90处接近第一边缘92,且第二接触102位于平台结构86的周边区90处接近第三边缘96。同样,第一接触100被配置成电性地和机械地连接到支撑结构74中的一个的第二支柱82(图9),且第二接触102被配置成电性地和机械地连接到支撑结构74中的一个的另一第二支柱82(图9),以使得检测器元件160与衬底158隔开而悬置在衬底158上。横杆结构104横跨中心区88在第一接触100和第二接触102之间延伸。检测器元件160另外包括第一传感器106、第二传感器108、导电迹线110和导电迹线112,所述导电迹线110、112形成在平台结构86的周边区90处。
根据本示例实施例,检测器元件160另外包括位于第一开口132和第二开口134中的每一个开口处的光学吸收材料结构114。同样,吸收材料结构114被布置成第一材料部分136(取向成基本上垂直于横杆结构104)与第二材料部分138(取向成基本上平行于横杆结构104)连接的网格图案。在所说明的实施例中,第一开口132和第二开口134中的每一个开口中的第一材料部分136耦合到相应的第二内边缘122和第四内边缘126。然而,第一开口132中的第一材料部分136中的仅一者,标记为136C,在第二内边缘122和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第二内边缘122和横杆结构104两者。同样地,第二开口134中的第一材料部分136中的仅一者,标记为136D,在第四内边缘126和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第四内边缘126和横杆结构104两者。其余的第一材料部分136耦合到它们相应的第二内边缘122和第四内边缘126,但并不耦合到横杆结构104。关于第二材料部分138,第二材料部分138中的每一个包括至少一个不连续部分140或空隙,以使得第二材料部分138不在第一内边缘120和第三内边缘124之间连续延伸,也不耦合第一内边缘120和第三内边缘124。
在此配置中,第一材料部分136C与横杆结构104耦合的位置偏移于第二材料部分136D与横杆结构104耦合的位置。偏移吸收材料结构114与横杆结构104耦合的位置可产生吸收材料结构114的压缩应力,所述压缩应力将横杆结构104弯曲成“S”形。这可使横杆结构104处于拉力之中,即使它是由自然压缩的膜形成的。另外,这种配置仍提供吸收材料结构114的较大表面区域(相对于图8的配置),同时仍将支撑结构74(图9)的支撑臂84(图9)与检测器元件160中的应力隔离,所述应力来自第一传感器106和第二传感器108的材料特性与吸收材料结构114的材料特性。
图13示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器162的俯视图。微测辐射热计检测器162包括衬底164和检测器元件166。检测器元件166是上文所述的那些检测器元件的另一变化形式。因此,检测器元件166包括平台结构86,所述平台结构86具有中心区88和围绕中心区88的周边区90,其中周边区90以第一边缘92、第二边缘94、第三边缘96和第四边缘98为界限。第一接触100位于平台结构86的周边区90处接近第一边缘92,第二接触102位于平台结构86的周边区90处接近第三边缘96。横杆结构104横跨中心区88在第一接触100和第二接触102之间延伸。检测器元件166另外包括第一传感器106、第二传感器108、导电迹线110和导电迹线112,所述导电迹线110、112形成在平台结构86的周边区90处。
根据本示例实施例,检测器元件166另外包括位于第一开口132和第二开口134中的每一个开口处的光学吸收材料结构114。同样,吸收材料结构114被布置成第一材料部分136(取向成基本上垂直于横杆结构104)与第二材料部分138(取向成基本上平行于横杆结构104)连接的网格图案。在此所说明的实施例中,第一开口132中的第一材料部分136中的每一个在第二内边缘122和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第二内边缘122和横杆结构104两者。另外,第一开口132中的第二材料部分138中的每一个在第一内边缘120和第三内边缘124之间连续延伸,并耦合到第一内边缘120和第三内边缘124两者。同样地,第二开口134中的第一材料部分136中的每一个在第四内边缘126和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第四内边缘126和横杆结构104两者。另外,第二开口134中的第二材料部分138中的每一个在第一内边缘120和第三内边缘124之间连续延伸,并耦合到第一内边缘120和第三内边缘124两者。在此配置中,下面的支撑结构(例如,支撑结构74)可与第一传感器106和第二传感器108中的应力充分隔离。然而,下面的支撑结构可能与吸收材料结构114中的应力更少地隔离。
图14示出了根据又另一实施例的微测辐射热计检测器168的俯视图。微测辐射热计检测器168包括衬底170和检测器元件172。检测器元件172是上文所述的那些检测器元件的另一变化形式。因此,检测器元件172包括平台结构86,所述平台结构86具有中心区88和围绕中心区88的周边区90,其中周边区90以第一边缘92、第二边缘94、第三边缘96和第四边缘98为界限。第一接触100位于平台结构86的周边区90处接近第一边缘92,第二接触102位于平台结构86的周边区90处接近第三边缘96。横杆结构104横跨中心区88在第一接触100和第二接触102之间延伸。检测器元件172另外包括第一传感器106、第二传感器108、导电迹线110和导电迹线112,所述导电迹线110、112形成在平台结构86的周边区90处。
根据本示例实施例,检测器元件172另外包括位于第一开口132和第二开口134中的每一个开口处的光学吸收材料结构114。吸收材料结构114包括第一开口132中的第一材料部分136,所述第一材料部分136在第二内边缘122和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第二内边缘122和横杆结构104两者。另外,吸收材料结构114包括第二开口134中的第一材料部分136,所述第一材料部分136在第四内边缘126和横杆结构104之间连续延伸,并耦合到第四内边缘126和横杆结构104两者。然而,不同于上文所述的网格图案,不存在平行于横杆结构104延伸的第二材料部分。替代地,第一材料部分136被布置为弹簧元件,以进一步吸收吸收材料结构114中的应力。
微测辐射热计检测器的先前实施例实施了双层结构配置,其中支撑结构(例如,图9的支撑结构74)插入在检测器元件和衬底之间。位于居中位置的横杆结构、分离传感器和吸收材料结构的各种配置用于基本上将支撑结构的又长又薄的支撑臂与检测器元件的材料中的应力隔离。因此,图8到14中所说明的结构可基本上减少或防止可存在于先前技术检测器元件20(图2)中的扭曲和/或倾斜。如结合图15和16将论述的,还可在结构配置中实现这种应力隔离,在该结构配置中,支撑结构和检测器元件大体上位于相同平面中,即,所述结构配置为单层结构配置。
现参看图15,图15示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器174的俯视图。微测辐射热计检测器174包括衬底176和检测器元件178。检测器元件178包括平台结构180,所述平台结构180具有中心区182和围绕中心区182的周边区184。周边区184以第一边缘186、第二边缘188、第三边缘190和第四边缘192为界限,其中第一边缘186和第三边缘190相对,第二边缘188和第四边缘192相对。
检测器元件178可经由支撑结构194、196以间隔开的关系悬置于衬底176上。支撑结构194包括支柱198,其基本上垂直地朝向衬底176突出并连接到衬底176,以及支撑臂200,其从支柱198延伸并与衬底176间隔开。同样地,支撑结构196包括支柱202,其基本上垂直地朝向衬底176突出并连接到衬底176,以及支撑臂204,其从支柱202延伸并与衬底176间隔开。在此配置中,支撑臂200耦合到平台结构180的第一边缘186,支撑臂204耦合到平台结构182的第三边缘190。因此,微测辐射热计检测器174表示一种配置,在该配置中,支撑臂200、204横向移离检测器元件178并大体上形成于与检测器元件178相同的层中。因此,支撑结构194、196在图15的俯视图图示中可见。
检测器元件178包括位于周边区184处接近第一边缘186的第一接触206和位于周边区184处接近第三边缘190的第二接触208。第一接触206可与支撑结构194的支撑臂200电性地和机械地耦合,第二接触208可与支撑结构196的支撑臂204电性地和机械地耦合,以使得检测器元件178与衬底176隔开而悬置在衬底176上。横杆结构210横跨中心区182在第一接触206和第二接触208之间延伸。检测器元件178另外包括第一传感器212和第二传感器214(例如,热敏电阻器),它们形成在平台结构180的周边区184处接近相应的第二边缘188和第四边缘192,导电迹线216,其将第一传感器212和第二传感器214的引线端与第一接触206电性地耦合,以及导电迹线218,其将第一传感器212和第二传感器214的相对引线端与第二接触208电性地耦合。
类似于先前描述的实施例,横杆结构210横跨中心区182延伸以产生第一开口220和第二开口222,并且检测器元件178另外包括位于第一开口220和第二开口222中的每一个开口中的光学吸收材料结构224。吸收材料结构224被布置成第一材料部分226(取向成基本上垂直于横杆结构210)与第二材料部分228(取向成基本上平行于横杆结构210)连接的网格图案。在所说明的实施例中,第一开口220中的第一材料部分226中的每一个在周边区184的第二内边缘230和横杆结构210之间连续延伸,并耦合到所述第二内边缘230和横杆结构210中的每一个。同样地,第二开口222中的第一材料部分226中的每一个在周边区184的第四内边缘232和横杆结构210之间连续延伸,并耦合到所述第四内边缘232和横杆结构210中的每一个。关于第二材料部分228,第二材料部分228中的每一个包括至少一个不连续部分234或空隙,以使得第二材料部分228不在周边区184的相对的第一内边缘236和第三内边缘238之间连续延伸,也不耦合到所述第一内边缘236和第三内边缘238。这种配置提供吸收材料结构224的相对较大的表面区域,同时仍将支撑结构194、196的支撑臂200、204与检测器元件178中的应力隔离,所述应力来自第一传感器212和第二传感器214的材料特性与吸收材料结构224的材料特性。因此,图15中所说明的结构可基本上减少或防止可存在于先前技术检测器元件34(图4)中的扭曲和/或倾斜。
图16示出了根据另一实施例的微测辐射热计检测器240的俯视图。微测辐射热计检测器240包括衬底242和检测器元件244。检测器元件244包括平台结构246,所述平台结构246具有中心区248和围绕中心区248的周边区250。周边区250以第一边缘252、第二边缘254、第三边缘256和第四边缘258为界限,其中第一边缘252和第三边缘256相对,第二边缘254和第四边缘258相对。
第一接触260可位于平台结构246的周边区250处接近第一边缘252,第二接触262可位于平台结构246的周边区250处接近第三边缘256。相对坚硬的横杆结构264横跨中心区248在第一接触260和第二接触262之间延伸。在此例子中,检测器元件244另外包括第一传感器266,其位于平台结构246的周边区250处接近第二边缘254,以及第二传感器268,其位于平台结构246的周边区250处接近第四边缘258。第一接触260可适当地被配置成与第一传感器266和第二传感器268的引线端电互连。同样地,第二接触262可适当地被配置成与第一传感器传感器266和第二传感器268的相对引线端电互连。
检测器元件244的中心区248具有延伸穿过平台结构246的中心开口。周边区250具有描绘中心开口并由第一内边缘272、第二内边缘274、第三内边缘276和第四内边缘278界定的内周长。第一内边缘272与周边区250的第一边缘252对准。类似地,第二内边缘274与第二边缘254对准,第三内边缘276与第三边缘256对准,以及第四内边缘278与周边区250的第四边缘258对准。因此,横杆结构264的相对端分别与第一内边缘272和第三内边缘276耦合。因此,横杆结构264将中心开口270划分成第一开口280和第二开口282。
检测器元件244可经由支撑结构284、286以间隔开的关系悬置于衬底242上,其中支撑结构284位于第一开口280中,支撑结构286位于第二开口282中。在此例子中,支撑结构284包括支柱288,其基本上垂直地朝向衬底242突出并连接到衬底242,以及支撑臂290,其从支柱288延伸并与衬底242间隔开。类似地,支撑结构286包括支柱292,其基本上垂直地朝向衬底242突出并连接到衬底242,以及支撑臂294,其从支柱292延伸并与衬底242间隔开。支撑臂290的一端耦合到第一内边缘272,支撑臂294的一端耦合到第三内边缘276。因此,微测辐射热计检测器240表示一种配置,在该配置中,支撑结构284、286相对于检测器元件244位于居中的位置并大体上形成于与检测器元件244相同的层中。因此,支撑结构284、286在图16的俯视图图示中可见。
不同于先前描述的实施例,检测器元件244不包括位于第一开口280和第二开口282中的光学吸收材料,因为吸收材料结构可能处于的位置是支撑结构284、286所处的位置。尽管如此,包括横杆结构264和传感器266、268的分离传感器配置可用来将支撑臂290、294与检测器元件244中的应力隔离,所述应力来自第一传感器266和第二传感器268的材料特性。因此,图16中所说明的结构可基本上减少或防止可存在于先前技术检测器元件46(图6)中的扭曲和/或倾斜。
应理解,可设想其它检测器元件和微测辐射热计配置,它们在单层、双层或大于两层的结构中包括相对坚硬的中心横杆、分离传感器结构和(在一些结构中)吸收材料结构,以基本上将支撑结构的又长又薄的臂与用于制造检测器元件的材料中的应力隔离。
因此,已经对用于微测辐射热计焦平面阵列的检测器元件和微测辐射热计检测器的各种实施例进行描述。用于微测辐射热计检测器的检测器元件的实施例包括与衬底间隔开的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对。检测器元件另外包括位于平台结构的周边区处接近第一边缘的第一接触、位于周边区处接近第三边缘的第二接触、横跨中心区在第一接触和第二接触之间延伸的横杆结构,以及至少一个传感器,所述至少一个传感器位于周边区处接近第二边缘和第四边缘中的至少一个。
微测辐射热计检测器的实施例包括衬底、连接到衬底的支撑结构,以及通过支撑结构以间隔开的关系悬置于衬底上的检测器元件。检测器元件包括耦合到支撑结构的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对。检测器元件另外包括位于平台结构的周边区处接近第一边缘的第一接触、位于周边区处接近第三边缘的的第二接触、横跨中心区在第一接触和第二接触之间延伸的横杆结构,以及至少一个传感器,所述至少一个传感器位于周边区处接近第二边缘和第四边缘中的至少一个。
用于微测辐射热计检测器的检测器元件的另一实施例包括与衬底间隔开的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对。检测器元件另外包括位于平台结构的周边区处接近第一边缘的的第一接触、位于周边区处接近第三边缘的第二接触、横跨中心区在第一接触和第二接触之间延伸的横杆结构、位于周边区处接近第二边缘的第一热敏电阻器、位于周边区处接近第四边缘的第二热敏电阻器,以及位于中心区处的光学吸收材料结构,其中光学吸收材料结构被布置成第一材料部分与第二材料部分连接的网格图案,第一材料部分取向成基本上垂直于横杆结构,第二材料部分取向成基本上平行于横杆结构,并且第二材料部分中的每一个包括至少一个不连续部分,以使得第二材料部分不在周边区的内周边的第一内边缘和第三内边缘之间连续延伸,也不耦合到第一内边缘和第三内边缘两者。
上文所论述的结构和其创造性的原理涉及检测器元件、包括通过支撑结构悬置在衬底上方的检测器元件的微测辐射热计检测器,以及包括多个微测辐射热计检测器的微测辐射热计焦平面阵列。更具体地说,结构和其创造性的原理涉及用于基本上将支撑结构与检测器元件中的应力隔离的检测器元件的设计。这种应力隔离使得更少的应力被传输到支撑结构。对支撑结构的应力的减少可限制检测器元件的扭曲和/或倾斜,从而相称地降低由邻近的微测辐射热计检测器之间的热短路导致的功能障碍的可能性。
本发明意图阐明形成和使用本发明的各种实施例的方式而非限制其真实、既定和公平的范围及精神。以上描述并不意图是详尽的或将本发明限制于所公开的确切形式。鉴于以上教示,可以进行修改或变化。选择和描述所论述的实施例以提供对本发明的原理和其实际应用的最佳说明,以及使得本领域的技术人员能够在各种实施例中并利用适合于预期的特定用途的各种修改来利用本发明。当根据清楚地、合法地并且公正地赋予的权利的广度来解释时,所有这样的修改和变化及其所有等效物均处于如由所附权利要求书所确定的本发明的保护范围内,并且在本专利申请未决期间可以修正。

Claims (10)

1.一种用于微测辐射热计检测器的检测器元件,其特征在于,包括:
与衬底间隔开的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕所述中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对;
位于所述平台结构的所述周边区处接近所述第一边缘的第一接触;
位于所述周边区处接近所述第三边缘的第二接触;
横跨所述中心区在所述第一接触和第二接触之间延伸的横杆结构;以及
至少一个传感器,其位于所述周边区处接近所述第二边缘和第四边缘中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的检测器元件,其特征在于,所述横杆结构被配置成基本上防止所述平台结构在平行于所述横杆结构的长度的方向上的变形。
3.根据权利要求1所述的检测器元件,其特征在于,所述至少一个传感器包括:
接近所述周边区的所述第二边缘的第一传感器;以及
接近所述周边区的所述第四边缘的第二传感器。
4.根据权利要求1所述的检测器元件,其特征在于,所述至少一个传感器是热敏电阻器。
5.根据权利要求1所述的检测器元件,其特征在于,所述平台结构另外包括位于所述中心区处的光学吸收材料结构。
6.根据权利要求5所述的检测器元件,其特征在于:
所述平台结构的所述中心区具有延伸穿过所述平台结构的开口,所述开口具有内周长,所述内周长由以下各者界定:与所述周边区的所述第一边缘对准的第一内边缘、与所述周边区的所述第二边缘对准的第二内边缘、与所述周边区的所述第三边缘对准的第三内边缘,以及与所述周边区的所述第四边缘对准的第四内边缘;
所述横杆结构的相对端与所述第一内边缘和第三内边缘耦合;以及
所述光学吸收材料结构位于所述开口中,并被布置成第一材料部分与第二材料部分连接的网格图案,所述第一材料部分取向成基本上垂直于所述横杆结构,且第二材料部分取向成基本上平行于所述横杆结构。
7.根据权利要求6所述的检测器元件,其特征在于,所述第二材料部分中的每一个包括至少一个不连续部分,以使得所述第二材料部分不在所述第一内边缘和第三内边缘之间连续延伸,也不耦合到所述第一内边缘和第三内边缘两者。
8.一种微测辐射热计检测器,其特征在于,包括:
衬底:
连接到所述衬底的支撑结构;以及
通过所述支撑结构以间隔开的关系悬置于所述衬底上的检测器元件,所述检测器元件包括:
耦合到所述支撑结构的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕所述中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对;
位于所述平台结构的所述周边区处接近所述第一边缘的第一接触;
位于所述周边区处接近所述第三边缘的第二接触;
横跨所述中心区在所述第一接触和第二接触之间的延伸的横杆结构;以及
至少一个传感器,其位于所述周边区处接近所述第二边缘和第四边缘中的至少一个。
9.一种微测辐射热计焦平面阵列,其包括根据权利要求8所述的多个微测辐射热计检测器,其特征在于,所述多个微测辐射热计检测器被布置成二维阵列。
10.一种用于微测辐射热计检测器的检测器元件,其特征在于,包括:
与衬底间隔开的平台结构,所述平台结构具有中心区和围绕所述中心区的周边区,所述周边区以第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘为界限,所述第一边缘和第三边缘彼此相对,所述第二边缘和第四边缘彼此相对;
位于所述平台结构的所述周边区处接近所述第一边缘的第一接触;
位于所述周边区处接近所述第三边缘的第二接触;
横跨所述中心区在所述第一接触和第二接触之间延伸的横杆结构;
位于所述周边区处接近所述第二边缘的第一热敏电阻器;
位于所述周边区处接近所述第四边缘的第二热敏电阻器;以及
位于所述中心区处的光学吸收材料结构,其中所述光学吸收材料结构被布置成第一材料部分与第二材料部分连接的网格图案,所述第一材料部分取向成基本上垂直于所述横杆结构,且第二材料部分取向成基本上平行于所述横杆结构,并且所述第二材料部分中的每一个包括至少一个不连续部分,以使得所述第二材料部分不在所述周边区的内周边的第一内边缘和第三内边缘之间连续延伸,也不耦合到所述第一内边缘和第三内边缘两者。
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