Brevet FR3046879A1 — publié le 20170721

PROCEDE DE FABRICATION D'UN DETECTEUR DE RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE A MICRO-ENCAPSULATION DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des détecteurs de rayonnement électromagnétique comportant une matrice de détecteurs élémentaires intégrés de manière individuelle ou collective hermétique sous atmosphère contrôlée. Plus particulièrement, l'invention a trait à de tels détecteurs conçus pour la détection de rayonnement infrarouge, notamment le rayonnement infrarouge lointain (ou LWIR pour « long-wavelength infrared »), situé entre 81.1m et 141.1m. L'invention trouve application dans le domaine des imageurs thermiques et les pyromètres, notamment les détecteurs bolométriques fonctionnant à température ambiante. ETAT DE LA TECHNIQUE Pour l'imagerie ou la thermographie (pyrométrie) infrarouge, il est connu d'utiliser un détecteur fonctionnant à température ambiante et comprenant une matrice de structures sensibles élémentaires qui exploitent la variation en fonction de la température d'une grandeur physique d'un matériau ou assemblage de matériaux approprié(s). Dans le cas particulier des détecteurs bolométriques, les plus couramment utilisés, cette grandeur physique est la résistivité électrique. Un tel détecteur bolométrique comprend usuellement : - un substrat, typiquement en silicium ; - un ensemble matriciel de structures sensibles élémentaires, comportant chacune une membrane dite « bolométrique » (ou « bolomètre élémentaire ») maintenue en suspension au-dessus du substrat au moyen de bras de suspension à forte résistance thermique. Cet ensemble est communément désigné par le terme de « rétine sensible » ; - des moyens électroniques d'adressage matriciel des bolomètres élémentaires et de formation d'un signal électrique à partir de chaque bolomètre élémentaire. Ces moyens sont intégrés au substrat, et le substrat et ses moyens électroniques est communément désigné par le terme « circuit de lecture » (ou ROIC pour « Read-Out Integrated Circuit ») ; 3046879 2 un boîtier hermétique maintenu sous vide, ou plus exactement sous très faible pression interne (e.g. une pression inférieure à 101 mbar), dans lequel est logée la rétine sensible. Ce boitier comprend une fenêtre transparente au rayonnement d'intérêt disposée en regard de la rétine sensible. Le boitier comprend également des 5 interconnexions électriques entre le circuit de lecture et l'extérieur du boitier. Le « vide » régnant dans le boitier a pour but de rendre les échanges thermiques entre les membranes sensibles et leur environnement via le gaz ambiant négligeable devant la conduction thermique des bras de suspension. 10 Le détecteur ainsi constitué est destiné à être intégré dans un système d'imagerie (e.g. une caméra) munie de l'électronique de pilotage et exploitation des signaux fournis par le circuit de lecture du détecteur, et d'une optique adaptée à la focalisation sur la rétine sensible de la scène thermique à observer. Ce système produit ainsi un signal vidéo représentatif de la température atteinte par chacun desdits détecteurs élémentaires, c'est à 15 dire une « image thermique » de la scène observée. Les techniques de fabrication, essentiellement de type microélectronique, mises en oeuvre pour fabriquer la rétine (dépôt chimique et physique en phase vapeur, photolithographie, gravure sèche ou humide, etc...) permettent d'atteindre des couts de fabrication 20 compatibles avec la diffusion de masse, mais le cout du boitier hermétique et des opérations d'assemblage sous vide, en d'autres termes du « packaging », demeure important et domine nettement le cout de fabrication du détecteur complet. Le développement des détecteurs bolométriques à température ambiante, peu après leur 25 apparition commerciale à la fin des années 1990, a ainsi porté une attention particulière à la fabrication du boitier afin d'en réduire le cout. Diverses techniques ont alors été développées pour limiter le cout du boitier, les premières d'entre elles étant des techniques dites de « Wafer Level Packaging» (WLP), dans lesquelles l'assemblage en une seule opération de deux substrats (un substrat ROIC comprenant une pluralité de rétines 30 sensibles d'un côté, et un substrat comprenant une pluralité de fenêtres de l'autre) forme simultanément une pluralité de boitiers hermétiques. Cette fabrication collective de détecteurs par report de substrat permet une baisse du cout de fabrication de chaque détecteur, mais la validité économique reste tributaire des rendements cumulés des diverses opérations, qui restent malgré tout très complexes à maitriser et qui nécessitent 35 une série d'équipements très onéreux. 3046879 3 Une manière de pallier en partie ces limitations est décrite dans le document FR 2 822 541. Ce document de 2001, soit seulement quelques années après l'émergence des rétines bolométriques, décrit une technique de fabrication collective d'un objet comportant des microcavités ou microcapsules formées au-dessus de chaque site de 5 détection, ou de plusieurs sites simultanément jusqu'à la mise sous vide fonctionnelle à l'aide de techniques micro-électroniques collectives. Selon cette technologie, dite « monolithique », le confinement hermétique est fabriqué de manière analogue à la fabrication des membranes suspendues de la rétine sensible en utilisant des couches sacrificielles sur laquelle est formée la fenêtre-capot du « boitier » (ou plus précisément : 10 microcavité, ou encore capsule). A la différence des techniques « WLP », il n'y a plus besoin d'un second substrat fenêtre de technologie elle-même complexe, ni des techniques et matériaux spécifiques d'assemblage hermétique de deux substrats, usuellement par brasage sans flux. Les difficultés propres aux techniques « WLP » et le recours à de nombreuses techniques inhabituelles en microélectronique sont ainsi éliminées, avec un 15 nombre total d'opérations sensiblement réduit. De plus, la vulnérabilité des structures sensibles avant intégration sous vide et la contamination particulaire au cours de ces opérations, c'est-à-dire les pertes de rendement associées ou le coût des précautions nécessaires pour en limiter l'effet peuvent être considérées comme négligeables. Il en résulte un gain substantiel en termes de cout de fabrication du « packaging » par rapport 20 aux techniques multi-substrats. Les avantages de cette technique de fabrication étant nombreux, la solution présentée dans le document FR 2 822 541 a été et est toujours l'objet d'une recherche continue et intensive (voir par exemple le demande de brevet français FR 2 936 868 publié en 2010 ou 25 encore dans le document « Latest improvements in microbolometer thin film packaging: paving the way for low-cost consumer applications » de J.J. Yon et al., Proc. SPIE 9070, Infrared Technology and Applications XL, juin 2014, la demande de brevet chinoise CN 102935994 publié en 2013, ou encore la demande de brevet internationale WO 2014/100648 publiée en 2014. 30 Cependant, la technique de confinement monolithique, tant dans sa version originale du document FR 2 822 541, que dans ses variantes améliorées, comme par exemple celle décrite dans le document FR 2 936 868, n'est pas exempte de défauts. En effet, cette technique induit une transmission optique imparfaite de la partie « fenêtre » des capsules. 35 Les principes généraux de cette technique et ses limitations propres sont à présent décrits en relation avec les vues en coupes schématiques des figures 1 et 2. Sur ces figures, il est illustré la réalisation d'une capsule individuelle hermétique pour chaque membrane suspendue de la rétine sensible. Cette caractéristique n'est cependant pas essentielle ici, la 3046879 4 capsule pouvant par exemple loger plusieurs membranes ou être une structure unique qui loge l'ensemble de la rétine, le positionnement, la répartition, les dimensions, la structure des parois latérales pouvant par ailleurs être très divers. De même les figures 1 et 2 illustrent un type de support mécanique des membranes sensibles au moyen de piliers. Le 5 support des membranes n'est pas non plus une caractéristique essentielle, d'autres types de support mécanique étant possibles, par exemple au moyen de bras enchâssés dans les parois latérales des boitiers hermétiques ou de structures de renforts de ceux-ci, tel que par exemple décrit dans le document FR 2 930 639. 10 La figure 1 illustre le détecteur final fabriqué selon la technique monolithique, comprenant le substrat/circuit de lecture 10, les membranes bolométriques 12 suspendues au-dessus du substrat 10 par des piliers 14 assurant également la continuité électrique entre les membranes et le substrat, et une microcavité 16, par exemple hermétique, formée du substrat 10, de parois latérales solidaire du substrat et du capot/fenêtre 20 solidaire des 15 parois latérales 18. Selon la technique monolithique, tous les éléments venant d'être décrits sont fabriqués par dépôts successifs de couches de divers matériaux, sans jamais reporter un élément sur un autre, en d'autres termes sans assemblage de deux éléments préfabriqués indépendamment 20 l'un de l'autre, puis solidarisés à l'aide par exemple de soudure, de brasure, d'adhésif, de collage moléculaire, etc.). La technique monolithique s'appuie au contraire sur des couches de matériau temporaires (plus communément appelées « couche sacrificielle »). Notamment, la fabrication monolithique des boitiers poursuit avantageusement la fabrication monolithique des membranes bolométriques suspendues de la rétine sensible 25 illustrée à la figure 2A. Comme cela est connu, et par exemple décrit dans le document FR 2 752 299, une couche sacrificielle 22 est déposée sur le substrat 10 et les diverses couches constitutives des membranes 12 sont formées sur celle-ci, les piliers 14 étant par ailleurs fabriqués après gravure d'ouvertures (ou « vias ») dans la couche sacrificielle 22. 30 Pour la fabrication monolithique du boitier 16, une seconde couche sacrificielle 24 est déposée sur la première couche sacrificielle 22 et les membranes 12 (figure 2B). Une première couche 26 de matériau transparente aux rayonnements d'intérêt est ensuite déposée sur la seconde couche sacrificielle 24 (figure 2C). 35 Selon l'état de la technique, la première couche de matériau 26 est jugée comme étant d'une importance primordiale dans la fabrication monolithique, et doit mettre en oeuvre au moins six fonctions : 3 0468 79 5 1. elle joue le rôle de « contre-masque dur » (ou « hard mask » en anglais) visant à protéger la surface de la seconde couche sacrificielle 24 pendant la gravure ultérieure directionnelle (anisotrope) des deux couches sacrificielles 22 et 24 afin de former les parois latérales 18, sa surface étant par définition exposée à la gravure 5 choisie à dessein pour graver le matériau des couches 22, 24; 2. elle est inerte au processus de retrait des couches sacrificielles 22, 24. Ces couches ayant vocation à être retirées en totalité, en ne laissant aucune trace, sont généralement de nature organique (par exemple en polyimide) et sont dans ce cas ôtées à l'aide d'un plasma à base d'oxygène, particulièrement 10 agressif Alternativement, les matériaux sacrificiels minéraux de type SiO peuvent être préférés, auquel cas il est fait recours à l'acide fluorhydrique en phase vapeur (HFv) pour leur élimination, très agressif envers de nombreux matériaux usuels des assemblages microbolométriques. 3. elle est optiquement appropriée et plus précisément : 15 o transparente pour laisser passer le rayonnement à détecter ; et o naturellement sans défaut local (continuité, lacunes, ou perforations dites «pinholes ») ou défaut topologique (surépaisseurs, inclusions ou particules adhérentes ou incluses perturbant la transmission optique qui compromettraient la qualité optique de la fenêtre 20) ; 20 4. elle est hermétique, signifiant qu'elle ne présente pas les défauts structurels listés au point ci-dessus qui compromettent également l'herméticité finale du boitier ; 5. elle présente une très bonne qualité d'adhérence avec la couche sacrificielle supérieure 24 organique ou minérale ; 6. elle permet la réalisation d'ouvertures par gravure des évents, tels que décrits ci- 25 dessous, de dimensions submicroniques de manière à maximiser la surface utile de collection de l'énergie radiative incidente sur l'emprise de chaque membrane de la rétine sensible. La fabrication se poursuit (figure 2D) par la gravure anisotrope de la couche 26 et des 30 couches sacrificielles 22, 24 jusqu'au substrat 10, afin de réaliser les séparations ou vias 28 dans lesquels sont formées les parois latérales 18, par exemple une tranchée réalisée tout autour de chaque membrane 12. Une seconde couche 30 de matériau transparente aux rayonnements d'intérêt est ensuite déposée de manière à au moins recouvrir, voire combler totalement les vias 28 formant ainsi les parois latérales 18 délimitant les éléments 35 ou groupes d'éléments sensibles, ou/et des piliers de solidarisation entre le capot/fenêtre 20 et le substrat 10 (figure 2E). Cette seconde couche 30 est également jugée comme importante dans l'état de la technique puisqu'elle doit remplir ou au moins compéter les fonctions 2 à 6 décrites ci-dessus. 3046879 6 Au moins une ouverture (ou « évent ») 32 par boitier (par capsule) de petites dimensions, typiquement de moins de 0,51.1m de largeur ou diamètre, est ensuite pratiquée par gravure directionnelle à travers les couches 26 et 30 (figure 2F). L'intérieur de chaque boitier est ensuite vidé de toute matière sacrificielle à travers l'évent 32 au moyen d'une gravure 5 isotrope complète des couches sacrificielles 22 et 24 (figure 2G). Les membranes sensibles 12 restent maintenues au moyen des piliers 14 solidaires du substrat 10. Les membranes 12 sont dès lors « libres » mais protégées des agressions mécaniques et de la contamination particulaire ambiante, puisque logées dans une cavité 34 délimitée par le substrat 10, les parois latérales 18 et la partie supérieure 26, 30 formant la base de la 10 future fenêtre 16. Le processus se poursuit par la mise sous vide des cavités 34 en plaçant l'ensemble obtenu dans une enceinte pompée, puis en déposant sans rupture du vide une troisième couche 36 transparente aux rayonnements d'intérêt, jusqu'à obturer les évents 32 de manière 15 hermétique (figure 2H). L'évaporation thermique est usuellement préférée pour cette opération critique, du fait des très basses pressions opératoires à la fois caractéristiques de ces procédés et typiquement requises en final à l'intérieur des capsules (inférieure à 10-3 mbar). D'autres architectures d'obturation sont proposées par exemple dans les documents décrivant la technique de référence, mais le mode retenu ici, décrit par le document WO 20 2013/0798855A1, est préféré pour sa simplicité et un taux de perturbation optique (occultation, diffusion, déflection) négligeable de la fenêtre dans sa partie essentiellement parallèle au substrat. La cavité interne 34 de chaque boitier est ainsi définitivement scellée, et donc hermétique, à la pression souhaitée pour le fonctionnement du détecteur. 25 Optionnellement, pour améliorer la qualité optique de l'empilement des première et deuxième couches 26, 30 appartenant à la fenêtre au droit des membranes 12, une quatrième couche 38, également transparente au rayonnement d'intérêt, est déposée sur la deuxième couche 36, par exemple par évaporation thermique. 30 Les détecteurs ainsi intégrés sous vide de manière avantageusement collective, donc économique, sur un substrat de format standard peuvent alors être « singularisés » (séparés par découpe traditionnelle) puis intégrés dans leur conditionnement final (boitier, support, PCB etc...). 35 En pratique, la première couche 26, mais également la deuxième couche 30 et les parois latérales 18, sont constituées de silicium amorphe (« a-Si ») obtenu par CVD (pour «Chemical Vapor Deposition »). En effet, le silicium amorphe ainsi obtenu est particulièrement indiqué pour la formation des couches 26 et 30, du fait de sa transparence 3046879 7 très acceptable en infrarouge, sa simplicité de mise en oeuvre, l'absence de défaut local et topologique. De plus, l'adhérence du silicium amorphe est constatée très satisfaisante en surface des matériaux sacrificiels usuels tels un polyimide ou oxyde de silicium SiO, ou entre couches successives de même nature ou apparentées. Le silicium amorphe se 5 caractérise en outre par une sélectivité excellente vis à vis des procédés usuels de gravure en plasma oxygéné (ashing) des matériaux organiques sacrificiels ou sous HFv pour les matériaux minéraux de type SiO, et son adéquation parfaite à la définition par lithographie et gravure sèche (RIE) des vias 28 et des évents 32. En effet, ces derniers doivent typiquement être de très faible dimension (microniques, voire submicroniques pour les 10 évents 32), de manière à maximiser la surface utile de collection de l'énergie radiative incidente sur l'emprise de chaque point élémentaire de la rétine. Le silicium amorphe est également inerte à l'acide fluorhydrique en phase vapeur, en cas de mise en oeuvre de matériau déposé de type SiO alternativement aux couches sacrificielles organiques. 15 Enfin, la couche 26 doit être résistante mécaniquement, non poreuse et parfaitement adhérente aux matériaux et structures préformés en surface du substrat 10. Le silicium amorphe CVD ajoute à ces qualités une aptitude particulière à recouvrir les dépressions à haut facteur de forme (profondeur / largeur) des motifs 28, de manière « conforme », c'est-à-dire sans faiblesse de continuité et selon une épaisseur pratiquement constante. De fait, 20 ce matériau est naturellement capable de satisfaire à cout limité toutes les fonctions et contraintes précédemment précisées, et il n'est pas connu de matériau plus apte à la formation au moins de l'embase de la fenêtre 16 dans ce contexte. La troisième couche 36 est quant à elle usuellement obtenue par évaporation de 25 germanium (Ge). L'intérêt du germanium évaporé, bien connu dans la formation des multicouches traditionnels destinés aux traitements antireflets ou/et passe-bande des fenêtres épaisses usuellement mises en oeuvre dans le domaine de tous les détecteurs opérant dans l'infrarouge, réside dans son indice optique élevé (4 - 4,2) et sa très bonne transparence. Par ailleurs et de manière déterminante, l'obturation hermétique des évents 30 32 par évaporation de germanium est reconnue satisfaisante. La quatrième couche 38 est quant à elle constituée de sulfure de zinc (ZnS). Le sulfure de zinc est également d'usage commun dans le domaine des multicouches optiques infrarouges pour son relativement bas indice de réfraction (2,2 - 2,3), malgré ses 35 limitations en termes de constantes mécaniques (dureté, résistance à l'abrasion) et de stabilité thermique problématique au-delà de 300°C. 3046879 8 La constitution matérielle optique des fenêtres de l'état de la technique est ainsi constituée d'un assemblage de trois matériaux de base (a-Si, Ge, ZnS) dont le choix est essentiellement dicté par un compromis complexe induit par la technique de fabrication monolithique. 5 Toutefois, l'épaisseur des différentes couches en présence définit également la transmittance de la fenêtre et notamment la qualité de cette transmittance. Plus particulièrement, il est recherché une transmittance entre 8 et 141.1m pour l'infrarouge thermique (LWIR) qui : 10 présente une valeur moyenne élevée dans la bande de longueur d'onde d'intérêt ; et présente des variations minimes dans ladite bande, ou en d'autres termes une transmittance la plus « plate » possible dans ladite bande. A ces deux critères, qui impactent la sensibilité et la linéarité en réponse du détecteur, 15 s'ajoute dans la grande majorité des cas un critère de filtrage de longueurs d'onde hors de la bande d'intérêt. Par exemple, dans le cadre d'une détection bolométrique LWIR, il est recherché un transmittance qui a une décroissance franche et profonde au moins du côté des courtes longueurs d'onde ( 1) ou non accordées conduisent à des spectres non concurrentiels, c'est-à-dire plus dispersés en amplitude intra-bande ou/et inférieurs en valeur moyenne. Pour encore complexifier la problématique, les épaisseurs ci-dessus, considérées comme les meilleures au regard de la règle «p,.).10/4n, », ne conviennent pas pour la fabrication 20 monolithique. En particulier, l'épaisseur de 0,71.1m de a-Si (couche 26 + 30) peut être insuffisante pour réaliser des parois latérales 18 de résistance mécanique satisfaisante. De même, une épaisseur de 0,61.1m de Ge de la troisième couche 36 n'est pas adéquate pour obturer de manière sécurisée les évents 32, de sorte qu'une épaisseur nettement plus élevée au-delà de li.tm est préférable pour cette couche. Il convient donc de « dégrader » 25 la transmittance par rapport à la règle «p7.),10/4n7» pour satisfaire pleinement aux contraintes mécaniques et d'herméticité. La figure 3B illustre ainsi un exemple de transmittance d'une fenêtre satisfaisant lesdites contraintes, constituée de 0,81.1m de a-Si, de 1,61.1m de Ge et de 1,21.1m de ZnS. Il est ainsi obtenu un spectre de transmittance bien positionné entre 8 et 14p.m, mais qui présente des oscillations notoirement plus marquées 30 et une moyenne sensiblement moins favorable (-73%) que le « spectre idéal » de la figure 3A. De plus, puisque dans ce contexte optique simplifié le filtrage coupe bas ne peut pas être optimisé conjointement à la transmittance dans la bande d'intérêt, il persiste un risque de 35 sensibilité trop élevée aux courtes longueurs d'onde (e.g. en dessous de 81.1m pour la bande LWIR), par suite de possibles correspondances « malencontreuses » des maxima respectifs de la transmittance spectrale de la fenêtre et du spectre d'absorption de la membrane sensible. En effet, les fortes irradiations accidentelles aux longueurs inférieures 3046879 10 à 8p.m sont susceptibles par exemple d'induire une dérive électrique problématique de la rétine sensible. En particulier, le spectre de la figure 3A par exemple présente plusieurs pics étroits, mais de transmittance très élevée, donc particulièrement redoutables, dans la bande en dessous de 7p.m où une transmittance très faible est préférée. 5 Toutes ces problématiques imposent de prendre des mesures particulières, par exemple en termes de transmittance de la fenêtre, et/ou de résistance mécanique. En synthèse, le réglage de la transmittance dans une bande d'un boitier fabriqué selon la 10 technique monolithique est très complexe car il existe un grand nombre de contraintes de nature différentes à prendre en compte. Bien évidemment, si la fabrication monolithique d'un boitier hermétique a été illustrée ci-dessus en relation avec un détecteur infrarouge bolométrique, cette problématique survient également pour tout type de détecteur dont le boitier est fabriqué selon cette technique monolithique. 15 EXPOSE DE L'INVENTION Le but de la présente invention est donc de proposer un procédé de fabrication monolithique d'un boitier hermétique, en particulier logeant un dispositif de détection, 20 permettant un réglage de la transmittance du capot/fenêtre de ce boitier vers des valeurs sensiblement plus élevées. A cet effet l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un détecteur apte à détecter une gamme de longueurs d'onde [L8 ; À14] centrée sur une longueur d'onde Àio, 25 le détecteur comprenant un dispositif de détection apte à détecter ladite gamme [À8 2L14] et un boitier hermétique sous une pression prédéterminée dans laquelle est logé ledit dispositif, ledit boitier étant formé d'un substrat, de parois latérales solidaires du substrat et d'un capot supérieur solidaire des parois latérales et comprenant une partie au droit du dispositif qui est transparente dans ladite gamme Po ;14], le procédé comprenant i : 30 la réalisation dudit dispositif sur le substrat, lad réalisation comprenant le dépôt ladite ra d'une couche sacrificielle noyant totalement ledit dispositif; la réalisation du capot sur la couche sacrificielle, ledit capot étant constitué d'un empilement de première, seconde et troisième structures optiques transparentes dans ladite gamme ; 2L14], la seconde et la troisième structures optiques ayant des 35 indices de réfraction équivalents à la longueur d'onde 43 respectivement supérieur ou égal à 3,4 et inférieur ou égal à 2,3 ; 3046879 11 - suite à la réalisation d'une partie du capot comprenant au moins la première structure optique, la réalisation d'un évent d'accès à la couche sacrificielle au travers de ladite partie du capot, suivie de l'application, au travers de l'évent, d'une gravure pour retirer en totalité la couche sacrificielle, 5 Selon l'invention : - l'épaisseur optique de la première structure optique est supérieure ou égale à j0/10 ; - l'indice de réfraction équivalent nelq à la longueur d'onde Àio de la première structure optique est inférieur ou égal à 2,6 ; et 10 - la face de la première structure optique formée sur la couche sacrificielle, est inerte à la gravure mise en oeuvre pour retirer la couche sacrificielle. En d'autres termes, dans l'état de la technique une première couche de silicium amorphe obtenu par dépôt CVD est déposée sur la couche sacrificielle et une seconde couche du 15 même silicium est déposée sur la première couche pour les raisons évoquées ci-dessus. Or, ce matériau rend d'emblée difficile le réglage de la transmittance de la fenêtre en raison de son indice de réfraction élevé (égal en pratique à 3,4 ±10% en bande LWIR) qui forme avec le vide interne du boitier une interface à grand saut d'indice. La formation d'une structure optique d'indice de réfraction équivalent (explicité ultérieurement) plus 20 faible, en particulier inférieur ou égal à 2,6, minimise les pertes optiques liées à cette interface. A la lecture de la problématique exposée précédemment, ce qu'il faut comprendre d'une première structure optique constituée uniquement de silicium amorphe obtenu par dépôt CVD est qu'elle constitue aussi un verrou technologique important malgré ses nombreuses qualités remarquables. Toutefois, dans l'état de la technique, la 25 première couche optique en a-Si CVD répond à de si nombreuses contraintes complexes, que chercher une alternative destinée à briser ce verrou sans générer de nouveaux problèmes technologiques insurmontables apparait vain. De fait, son choix n'a jamais été remis en cause jusqu'à l'invention. 30 Selon un mode de réalisation : - la réalisation de la première structure optique sur la couche sacrificielle comprend : o le dépôt d'une première couche de matériau sur la couche sacrificielle, la première couche étant constituée en entier d'un matériau inerte à la gravure prédéterminée ; et 35 o la réalisation d'une seconde couche de matériau sur la première couche ; - et les épaisseurs et les indices de réfraction équivalents à la longueur d'onde io de la première couche et de la deuxième couche vérifient la relation : 3046879 12 nr e + n e s s1 2. ss2 2), qui impliquent que le rapport de l'épaisseur totale des seconde et troisième structures optiques sur l'aire transversale des parois latérales 18 qui les supportent est important, ce qui pourrait poser un problème de tenue mécanique. Ainsi, on note que pour les premier et second modes de réalisation la fenêtre selon 15 l'invention présente au plus une épaisseur géométrique totale À/0/4nelq + ),/o/ne2q + À/0/4ne3q 0,05. Il est ainsi formé des motifs bicouches 62. Comme l'indice de 30 réfraction du a-Si'C(J,) est inférieur à celui du a-Si CVD, pour un réseau géométriquement identique à celui de la première variante, l'indice de réfraction effectif du réseau est donc inférieur. Il est ainsi possible de déposer une couche relativement épaisse de a-Si'C(J-x), par exemple 0,21.1m à 0,31.1m, pour renforcer la constitution du contre-masque dur de gravure des vias 28. Comme illustré sur la figure 7E avec les légères dépressions 66 sur la 35 face supérieure de la couche 30, l'épaisseur géométrique totale des matériaux 26 et 70 déposés sur la couche sacrificielle peut ne pas résulter en une surface plane. Cependant, la planarisation de la texture, c'est-à-dire l'atténuation d'amplitude des dépressions 66, est complétée au moyen de la couche 30 en a-Si CVD destinée dans ce cas essentiellement au 3046879 33 comblement des vias 28 pour la formation des parois latérales. Le bilan de matière à haut indice avant dépôt de la couche 36 (typiquement en Ge) est ainsi réduit par rapport à la technique de référence, en compensation la couche 36 peut alors être épaissie dans l'objet de sécuriser le scellement des évents. 5 Dans une quatrième variante, la couche de a-Si CVD de la deuxième variante est remplacée par une couche de a-Si'C(1,) 0 95%) sur la bande [8 ; 141.1m]. La texturation est de préférence réalisée selon une symétrie dans le plan horizontal élevée au moins d'ordre deux, pour assurer un fonctionnement insensible à la polarisation de la lumière, la forme des motifs élémentaires important peu (carrés, disques, hexagones...). La texturation 15 finale (après complétion du processus) est par exemple une grille en a-Si CVD ou un réseau de plots en a-Si CVD; - la distance hP fenêtre/membrane entre 1 i.tm et 31.1m pour des raisons mécaniques (e.g. supérieure ou égale à li.tm pour éviter le contact entre la fenêtre et la membrane et inférieure ou égale à 31.1m pour faciliter la réalisation des supports mécaniques de 20 la fenêtre) ; - la distance hR membrane/réflecteur, la profondeur eT de gravure du réseau (de fait équivalente dans cette configuration à l'épaisseur géométrique e1 de la première structure optique) et le facteur de remplissage ff en a-Si CVD du réseau en fonction de la distance hP choisie au moyen des abaques tels qu'illustrés aux figures 11A-11F 25 pour obtenir une absorption moyenne dans la gamme [8; 141.1m] supérieure ou égale à 95%. En particulier, pour un réseau de motifs carrés d'arête a en a-Si CVD, ff (a/p)2, tandis que pour une grille en a-Si percée de trous carrés d'arête a, ff = 1 - (a/p)2. 30 En particulier, pour obtenir une absorption supérieure à 95%, les paramètres du tableau suivant sont mis en oeuvre pour un réseau de plots ou en forme de grille, les lignes numérotés 1, 2 et 3 correspondant respectivement aux gammes numérotées 1, 2 et 3 des figures 11A à 11C : 3046879 43 plots grilles 1 1,4m REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un détecteur apte à détecter une gamme de longueurs d'onde [4 ; Â14] centrée sur une longueur d'onde 43, le détecteur comprenant un dispositif de détection apte à détecter ladite gamme P-8 ; 2L14] et un boitier hermétique sous une pression prédéterminée dans laquelle est logé ledit dispositif, ledit boitier étant formé d'un substrat, de parois latérales solidaires du substrat et d'un capot supérieur solidaire des parois latérales et comprenant une partie au droit du dispositif qui est transparente dans ladite gamme[4; le procédé Â14], comprenant : - la réalisation dudit dispositif sur le substrat, ladite réalisation comprenant le dépôt d'une couche sacrificielle noyant totalement ledit dispositif ; - la réalisation du capot sur la couche sacrificielle, ledit capot étant constitué d'un empilement de première, seconde et troisième structures optiques transparentes dans ladite gamme [À8 ; 2L14], la seconde et la troisième structures optiques ayant des indices de réfraction équivalents à la longueur d'onde 43 respectivement supérieur ou égal à 3,4 et inférieur ou égal à 2,3 ; - suite à la réalisation d'une partie du capot comprenant au moins la première structure optique, la réalisation d'un évent d'accès à la couche sacrificielle au travers de ladite partie du capot, suivie de l'application, au travers de l'évent, d'une gravure pour retirer en totalité la couche sacrificielle, caractérisé en ce que : - l'épaisseur optique de la première structure optique est supérieure ou égale à Âmil0 ; - l'indice de réfraction équivalent nelq à la longueur d'onde 43 de la première structure optique est inférieur ou égal à 2,6 ; et - la face de la première structure optique formée sur la couche sacrificielle, est inerte à la gravure mise en oeuvre pour retirer la couche sacrificielle. 2. Procédé de fabrication d'un détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réalisation de la première structure optique sur la couche sacrificielle comprend : - le dépôt d'une première couche de matériau sur la couche sacrificielle, la première couche étant constituée en entier d'un matériau inerte à la gravure prédéterminée ; et - la réalisation d'une seconde couche de matériau sur la première couche ; 3046879 47 - et les épaisseurs et les indices de réfraction équivalents à la longueur d'onde 43 de la première couche et de la deuxième couche vérifient la relation : nt. e + n e s s1 2. ss2 3. 15 4. 20 5. 25 30 6. 35 expression dans laquelle : - ns1 et ns2 sont respectivement les indices de réfraction à la longueur d'onde 43 de la première couche et de la deuxième couche ; et - e1 et e2 sont respectivement les épaisseurs géométriques de la première couche et de la deuxième couche. Procédé de fabrication d'un détecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première structure optique est constituée en entier d'un matériau inerte à ladite gravure. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé : - en ce que la gravure isotrope prédéterminée est une gravure à base de vapeur acide fluorhydrique (HFv) ; - et en ce que le matériau inerte à la gravure prédéterminée est du silicium amorphe (a-Si) ou du carbone amorphe (a-C) ou un alliage amorphe de carbone (C) et de silicium (Si) de type a-Si'C(J_x), ou un alliage amorphe de silicium (Si) et de Germanium (Ge) de type a-SixGe(J,), où 0 7. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la réalisation de la première structure optique comporte en outre la formation d'un réseau périodique de dépressions dans la couche sacrificielle, le pas ou la période du réseau périodique étant inférieur à 5 8. Procédé de fabrication d'un détecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la réalisation de la première structure optique conduit au remplissage au moins partiel des dépressions dudit réseau. 10 9. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première structure optique a une épaisseur optique el vérifiant la relation : el = 4 15 10. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième structure optique est constituée entièrement de germanium (Ge) ou d'un empilement d'une couche de silicium amorphe (a-Si) et d'une couche de germanium (Ge). 20 11. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième structure optique a une épaisseur optique e2 vérifiant la relation : e2 = p2 x 4 25 expression dans laquelle p2 = 1, 2 ou 4. 12. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la troisième structure optique est constituée entièrement de sulfure de zinc. 30 13. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la troisième structure optique est constituée entièrement d'un alliage amorphe de carbone (C) et de silicium (Si) de type a-Si'C(J,), où 0 14. 5 15. 10 16. 15 17. 20 18. 25 19. Procédé de fabrication d'un détecteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que la proportion x de l'alliage de type a-SiC(l,) varie de manière étagée ou continue décroissante depuis la base jusqu'au sommet de la troisième structure optique. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la troisième structure optique est formée directement par la gravure d'un réseau périodique de dépressions dans l'épaisseur des matériaux formant la deuxième structure optique. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la troisième structure optique est formée au moins en partie par la gravure d'un réseau périodique de dépressions dans au moins une couche formée d'un alliage de type a-Si'C(J,), ou a-Si'Ge(1-x) où 0 20. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur géométrique totale des première, seconde et troisième structures optique est inférieure ou égale à 3046879 50 21. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de détection comprend au moins une membrane bolométrique apte à absorber un partie du rayonnement dans ladite gamme [2L8 ; 2L14] et suspendue au-dessus d'un réflecteur métallique, et en ce que 5 l'épaisseur géométrique, l'indice de réfraction équivalent nelq de la première structure optique de la fenêtre, la distance entre la membrane bolométrique et le réflecteur métallique et la distance entre la membrane bolométrique et la fenêtre sont choisies de manière à régler l'absorption moyenne de la membrane dans ladite gamme [2L8; Â14] sur une valeur supérieure à 90%. 10 22. Procédé de fabrication d'un détecteur selon la revendication 21, caractérisé en ce que la réalisation de la première structure optique comporte la formation d'un réseau périodique de motifs dans sa face au contact de la couche sacrificielle, et l'épaisseur du réseau, le facteur de remplissage et la période du réseau, la distance 15 entre la membrane et le réflecteur métallique et la distance entre la membrane et le capot sont choisies de manière à régler l'absorption moyenne de la membrane dans ladite gamme [,L8 ; Â14] sur une valeur supérieure à 90%. 23. Procédé de fabrication d'un détecteur selon la revendication 22, caractérisé en ce 20 que les motifs du réseau sont des plots en silicium amorphe (a-Si) ou des creux dans une couche silicium amorphe (a-Si) de sorte que le réseau est une grille en silicium, l'indice de réfraction du silicium amorphe (a-Si) étant compris entre 0,9x3,4 et 1,1x3,4, la période du réseau étant comprise entre 1 et 3 micromètres, et en ce que : 25 - la distance hP entre la membrane et le capot est comprise entre 1 micromètre et 1,5 micromètre ; - la distance hR entre la membrane et le réflecteur est comprise entre 1,8 micromètre et 2,3 micromètres ; - la profondeur eT des plots du réseau est comprise entre 1,8 micromètre et 2,1 30 micromètres ; et - le facteur de remplissage ff du réseau de plots est compris entre 40% et 65% ou le facteur de remplissage ff de la grille est compris entre 15% et 35%. 24. Procédé de fabrication d'un détecteur selon la revendication 22, caractérisé en ce 35 que les motifs du réseau sont des plots en silicium amorphe (a-Si) ou des creux dans une couche silicium amorphe (a-Si) de sorte que le réseau est une grille en silicium, l'indice de réfraction du silicium amorphe (a-Si) étant compris entre 3046879 51 0,9x3,4 et 1,1x3,4, la période du réseau étant comprise entre 1 et 3 micromètres, et en ce que : - distance hP entre la membrane et le capot est comprise entre 1,5 micromètre et 2 micromètres ; 5 - la distance hR entre la membrane et le réflecteur est comprise entre 1,6 micromètre et 2 micromètres ; - la profondeur eT des plots du réseau est comprise entre 1,8 micromètre et 2,1 micromètres ; et - le facteur de remplissageff du réseau de plots est compris entre 30% et 50% et 10 le facteur de remplissageff de la grille est compris entre 10% et 25%. 25. Procédé de fabrication d'un détecteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que les motifs du réseau sont des plots en silicium amorphe (a-Si) ou des creux dans une couche silicium amorphe (a-Si) de sorte que le réseau est une grille en 15 silicium, l'indice de réfraction du silicium amorphe (a-Si) étant compris entre 0,9x3,4 et 1,1x3,4, la période du réseau étant comprise entre 1 et 3 micromètres, et en ce que : - distance hP entre la membrane et le capot est comprise entre 2 micromètres et 3 micromètres ; 20 - la distance hR entre la membrane et le réflecteur est comprise entre 1,4 micromètre et 1,8 micromètre ; - la profondeur eT des plots du réseau est comprise entre 1,5 micromètre et 2,1 micromètres ; et - le facteur de remplissageff du réseau de plots est compris entre 25% et 40% et 25 le facteur de remplissageff de la grille est compris entre 5% et 20%. 26. Procédé de fabrication d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, caractérisé en ce que la membrane bolométrique est constituée de : - une couche de nitrure de titane (TiN), de résistance de couche 380 Ohm/carré, 30 d'épaisseur 8 nanomètres et d'indices optiques n=10,5 et k=16, à 101.1m de longueur d'onde ; et - sur laquelle est déposée une couche de silicium amorphe (a-Si), d'épaisseur 200 nanomètres et d'indices n= 3,42 et k = 0 à lOpm. 35 3046879 52 27. Détecteur apte à détecter une gamme de longueurs d'onde [À8 2L14] centrée sur une longueur d'onde 43, le détecteur comprenant un dispositif de détection apte à détecter ladite gamme [2.8 ; 2L14] et un boitier hermétique sous une pression prédéterminée dans laquelle est logé ledit dispositif, ledit boitier étant formé d'un 5 substrat, de parois latérales solidaires du substrat et d'un capot supérieur solidaire des parois latérales et comprenant une partie au droit du dispositif qui est transparente dans ladite gamme ; Â14], ledit capot étant constitué d'un empilement de première, seconde et troisième structures optiques transparentes dans ladite gamme [2L8 ; 2L14], la seconde et la troisième structures optiques ayant 10 des indices de réfraction équivalents à la longueur d'onde 43 respectivement supérieur ou égal à 3,4 et inférieur ou égal à 2,3, caractérisé en ce que : - l'épaisseur optique de la première structure optique est supérieure ou égale à À/o/10 ; - et l'indice de réfraction équivalent nelq à la longueur d'onde 43 de la première 15 structure optique est inférieur ou égal à 2,6. 28. Détecteur selon la revendication 27 obtenu selon un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 26. 20