微机电红外光感测装置及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115931140A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202210354843.6(22)申请日2022.04.06(30)优先权数据1111021122022.01.19TW63/230,4712021.08.06US(71)申请人财团法人工业技术研究院地址中国台湾新竹县(72)发明人郭沁柔李柏勋陈明发(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105专利代理师王锐(51)Int.Cl.G01J5/20(2006.01)B81C1/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图15页(54)发明名称微机电红外光感测装置及其制造方法(57)摘要本发明提供一种微机电红外光感测装置及其制造方法，其中该微机电红外光感测装置包含基板以及设置于基板上方的红外光感测元件。红外光感测元件具有互不重叠的感测区域以及光吸收区域。红外光感测元件包含两个红外光吸收结构、红外光感测层以及指叉电极结构。两个红外光吸收结构各自包含至少一个红外光吸收层，且两个红外光吸收结构遍布于感测区域及光吸收区域。红外光感测层介于两个红外光吸收结构之间，红外光感测层位于感测区域且未延伸至光吸收区域。指叉电极结构位于感测区域，且指叉电极结构与红外光感测层电性接触。CN115931140ACN115931140A权利要求书1/3页1.一种微机电红外光感测装置，包含：基板；以及红外光感测元件，设置于该基板上方，该红外光感测元件具有互不重叠的感测区域以及光吸收区域，且该红外光感测元件包含：两个红外光吸收结构，各自包含至少一个红外光吸收层，且该两个红外光吸收结构遍布于该感测区域及该光吸收区域；红外光感测层，介于该两个红外光吸收结构之间，该红外光感测层位于该感测区域且未延伸至该光吸收区域；以及指叉电极结构，位于该感测区域，且该指叉电极结构与该红外光感测层电性接触。2.如权利要求1所述的微机电红外光感测装置，其中该两个红外光吸收结构各自包含彼此叠合的多个红外光吸收层。3.如权利要求1所述的微机电红外光感测装置，其中该两个红外光吸收结构的厚度相同，每一该些红外光吸收结构各自包含多个红外光吸收层且组成相同。4.如权利要求1所述的微机电红外光感测装置，其中该两个红外光吸收结构分别为靠近该基板的下红外光吸收结构以及远离该基板的上红外光吸收结构，该下红外光吸收结构包含下第一红外光吸收层以及介于该红外光感测层和该下第一红外光吸收层之间的下第二红外光吸收层，该上红外光吸收结构包含上第一红外光吸收层以及介于该红外光感测层和该上第一红外光吸收层之间的上第二红外光吸收层，该下第一红外光吸收层和该上第一红外光吸收层具有相同的第一材质，该下第二红外光吸收层和该上第二红外光吸收层具有相同的第二材质，且该第一材质和该第二材质不同。5.如权利要求4所述的微机电红外光感测装置，其中该下红外光吸收结构以及该上红外光吸收结构具有相同厚度。6.如权利要求4所述的微机电红外光感测装置，其中该下第一红外光吸收层和该上第一红外光吸收层具有相同厚度，且该下第二红外光吸收层和该上第二红外光吸收层具有相同厚度。7.如权利要求1所述的微机电红外光感测装置，其中由该两个红外光吸收结构组成红外光吸收叠层，且该红外光吸收叠层包含具有第一材质的多个红外光吸收层与具有第二材质的多个红外光吸收层交错叠合，且该第一材质和该第二材质不同。8.如权利要求1所述的微机电红外光感测装置，还包含红外光反射层，且该红外光反射层设置于该基板与该红外光感测元件之间。9.如权利要求1所述的微机电红外光感测装置，其中该指叉电极结构介于该红外光感测层与任一该两个红外光吸收结构之间。10.如权利要求1所述的微机电红外光感测装置，还包含设置于该基板上的多个支撑元件，该些支撑元件连接该红外光感测元件，以使该红外光感测元件悬浮于该基板上方。11.如权利要求10所述的微机电红外光感测装置，其中该些支撑元件为金属材质，且该电极结构与该些支撑元件电性接触。12.一种微机电红外光感测装置的制造方法，包含：在基板上形成牺牲层；在该牺牲层上形成下红外光吸收结构；2CN115931140A权利要求书2/3页在该下红外光吸收结构上形成指叉电极结构以及红外光感测层，其中该红外光感测层位于该红外光感测元件的感测区域内且未延伸至该红外光感测元件的光吸收区域，该指叉电极结构位于该感测区域且与该红外光感测层电性接触，且该感测区域与该光吸收区域互不重叠；在该红外光感测层上形成上红外光吸收结构；以及移除该牺牲层。13.如权利要求12所述的微机电红外光感测装置的制造方法，还包含：在该牺牲层中形成多个贯通孔；在该些贯通孔中沉积导电材料；以及移除部分该导电材料以形成多个支撑元件。14.如权利要求13所述的微机电红外光感测装置的制