(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップ（９）と、堅固に封止された筐体（１０）を画定する基板（３）と、を備える真空中又は減圧下での封止マイクロパッケージ（７）を備え、
前記筐体（１０）は、
電磁波に対して感度が高く、前記基板（３）の上に懸架されたメンブレイン（２）を有する少なくとも１つの熱検出器及び／又は放射器（１）と、
前記メンブレイン（２）へ電磁波を反射するものであって、前記基板（３）の前面（１２）と前記メンブレイン（２）との間に設けられた薄層の形態であって、前記メンブレイン（２）に対向する第１主面（１８）と、前記基板（３）の前面（１２）に対向する第２主面（１９）と、を有する反射体（１７）と、
少なくとも１つのゲッタ（２０）と、を備える電磁波の検出及び／又は放射装置であって、
前記ゲッタ（２０）は、前記反射体（１７）の前記第２主面（１９）の少なくとも一部の上に設けられることにより、反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）を形成し、
前記ゲッタのアクセス可能面（２４）を開放して前記筐体（１０）に通じる開放空間（２３）が、前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）と前記基板（３）の前面（１２）との間に形成される、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）は、少なくとも１つのベアリングポイント（２５）を介して前記基板（３）の前面（１２）を支持される、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）は、前記基板（３）の上に懸架された構造を形成する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記基板（３）の前記前面（１２）は、前記開放空間（２３）が作られる表面保護層（１４）により形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の装置。
【請求項５】
前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）を貫通する少なくとも１つのホール（２８）を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の装置。
【請求項６】
前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）は、前記反射体（１７）と前記ゲッタ（２０）との間の第１障壁層（２６）を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の装置。
【請求項７】
前記ゲッタ（２０）は、チタン、モリブデン、バリウム、タンタル、ジルコニウム、鉄、及びバナジウム、又はこれらの金属の合金から選択された金属から作られる、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の装置。
【請求項８】
前記反射体（１７）は、アルミニウム、金、及び銅、又はこれらの金属の合金から選択される金属から作られる金属性である、
請求項１乃至７の何れか１項記載の装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項記載の電磁波の検出及び／又は放射装置の製造方法であって、
前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）と前記基板（３）の前記前面（１２）との間に前記開放空間（２３）を形成する工程を備える、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記基板（３）の前記前面（１２）を構成する表面保護層（１４）をエッチングすることにより、前記表面保護層（１４）に空洞（２３）を形成する工程と、
犠牲材料を前記空洞（２３）に埋め込んだ後に、前記表面保護層（１４）の表面に沿って平坦化する工程と、
前記空洞（２３）及び前記表面保護層（１４）の一部を覆う薄層の形態で前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）を堆積することにより、ベアリングポイント（２５）を構成する工程と、
前記犠牲材料を除去する工程と、
を備えることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記基板（３）の前記前面（１２）上に、前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）の少なくとも２つの固着領域（３３）を形成する工程と、
前記基板（３）の前記前面（１２）上に、各固着領域（３３）の少なくとも一部を覆う薄層の形態で、前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）を堆積する工程と、
高温での熱処理により、前記固着領域（３３）間に設けられた前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）の少なくとも一部をリフトオフして、持ち上げる工程と、を備え、
前記熱処理は、３００℃より高い温度で、１〜１００秒の時間ｔだけ行われ、
前記リフトオフは、前記ゲッタのアクセス可能面（２４）を開放する前記開放空間（２３）と、少なくとも１つのラテラル通路を介して前記筐体（１０）に通じる前記開放空間（２３）と、を形成する、
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）は、少なくとも、第１ゲッタ（２０）と、第２ゲッタ（２９）と、反射体（１７）と、により形成され、
前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）を堆積する工程は、
前記第１ゲッタ（２０）を、前記基板（３）の前記前面（１２）上であって、前記固着領域（３３）間であって、前記固着領域（３３）から一定の距離を隔てて形成する工程と、
前記第１ゲッタ（２０）を覆う前記第２ゲッタ（２９）を、各固着領域（３３）の少なくとも一部と、前記第１ゲッタ（２０）と前記固着領域（３３）との間に設けられた前記基板（３）の前記前面（１２）と、に堆積する工程と、
少なくとも前記第２ゲッタ（２９）を覆う前記反射体（１７）を堆積する工程と、
を備えることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記反射体／ゲッタのアセンブリ（２２）は、前記開放空間（２３）から開放された前記ゲッタのアクセス可能面（２４）を覆う第２障壁層（２７）を備え、
前記第２障壁層（２７）は、１５０℃より高い温度での熱処理工程により吸収されるべき残留ガスに対して透過性があるように作られる、
ことを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波の検出及び／又は放射装置に関する。電磁波の検出及び／又は放射装置は、真空中又は減圧下での封止マイクロパッケージを備える。封止マイクロパッケージは、キャップと、密閉された筐体を画定する基板と、を備える。本発明は、電磁波に対する感度が高く、基板の上に懸架されたメンブレインを有する非冷却熱検出器及び／又は放射器を備える。筐体は、少なくとも、非冷却熱検出器及び／又は放射器と、メンブレインに向かって電磁波を反射する反射体と、少なくとも１つのゲッタ（getter）と、を封止する。反射体は、基板の前面とメンブレインとの間に設けられた薄層状であり、メンブレインに対向する第１主面と、基板の前面に対向する第２主面と、を備える。
【０００２】
また、本発明は、そのような装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
電磁波の検出及び／又は放射装置は、１又は複数の熱検出器及び／又は放射器を集積し、検出器及び／又は放射器を構成する材料の抵抗又は誘電率等の電気特性の熱要因の変化を利用する。熱検出器及び／又は放射器は、冷却せずに動作するときに、「非冷却」といわれる。例えば、これらの非冷却熱検出器の中では、IIIバンド（８〜１２μｍ）の赤外線（ＩＲ）放射に対する感度の高い赤外線（ＩＲ）熱検出器が存在する。
【０００４】
図１に示されたように、一般的には、ＩＲ熱検出器等の非冷却熱検出器及び／又は放射器１は、マイクロブリッジ４及び断熱アーム５により形成された分離構造を作ることにより、基板３から熱的に分離した電磁波に対する感度の高い素子を有するメンブレイン２を備えている。この懸架された分離構造は、熱慣性を低減するので、検出器及び／又は放射器１により放出された信号の応答時間を低減し、信号対雑音比を改善する傾向がある。また、メンブレイン２に対向する基板３上の薄層状の反射体６を設けることにより、入射放射線をメンブレイン２へ反射し、検出器及び／又は放射器１の性能を最適化することも知られている。
【０００５】
従来、図２の電磁波の検出及び／又は放射装置は、マイクロパッケージ７内に設けられ、基板３に設けられたリード回路８に接続された１又は複数の非冷却熱検出器及び／又は放射器１により形成される。従来、基板３は、シリコン製である。マイクロパッケージ７は、筐体１０を画定するキャップ９及び基板３により形成される。マイクロパッケージ７は、真空中又は減圧下に置かれることにより、熱損失を制限し、性能を向上させる。密閉層１１は、キャップ９を覆うことにより、マイクロパッケージ７の気密性を高くする。好ましくは、キャップ９及び密閉層１１は、この方法で封止された検出器及び／又は放射器１により放射され又は吸収される放射線に対して透過性のある材料により形成される。キャップ９及び密閉層１１は、放射線に対して透過性のある窓を備えても良い。
【０００６】
電磁波の検出及び／又は放射装置の性能は、装置内の検出器及び／又は放射器の集積と、熱的分離の品質と、に依存する。
【０００７】
多くの研究が行われることにより、検出器及び／又は放射器の封止、特に、検出及び／又は放射装置の真空の品質が改善した。幾つかの研究は、装置内の残留ガスを除去する手段を利用することを提案する。その手段は、一般に「ゲッタ」と呼ばれる。ゲッタの機能は、マイクロパッケージが密閉された後に、装置の使用中に装置から開放された残留ガスを吸収又は回収することである。典型的には、装置の内壁から排出され易いガス種は、酸素、水素、窒素、一酸化炭素若しくは二酸化炭素、メタン、又はその他の有機種を含んでいる。これらの残留ガスは、マイクロパッケージ内の内圧を増加させるので、熱検出器及び／又は放射器の熱的分離の品質に影響を与えることになる。
【０００８】
ゲッタは、１又は複数のゲッタ材料により形成される。ゲッタ材料は、一度活性化すると、一定の残留ガスに反応する。ゲッタ材料は、ゲッタ内の残留ガスの吸収、拡散、及び移動を助長する物理的特性を有する。従って、ゲッタは、電磁波の検出及び／又は放射装置のマイクロパッケージ内に設けられると、真空を維持し、残留ガスを除去する。
【０００９】
例えば、特許文献１〜４は、密閉された筐体の内面に位置する領域に設けられたゲッタを備える封止されたＩＲ検出装置について述べている。これらの領域は、検出器により占有されておらず、光学的に不活性である。特に、特許文献２は、検出器に近接する基板の領域内であって、マイクロブリッジの壁上又は窓により占有されていないキャップの表面上に設けられたゲッタについて開示している。
【００１０】
また、そのような装置の異なる製造工程中に利用される化学種は、ゲッタを汚染する。装置が密閉される前に、ゲッタは、熱的に活性化されなければならないが、高温を与え過ぎて、検出器及び／又は放射器を構成する素子を傷つける危険を冒すことのないようにしなければならない。多くの場合、この解決手段は、ゲッタの最適特性を得るには不十分である。
【００１１】
ゲッタを最適化するために、特許文献３，４は、ゲッタを区画に制限すること又はゲッタの体積若しくは表面を増やすことを提案している。しかしながら、これらの解決手段は、実装されたときに、検出器及び／又は放射器の数の損失に対して不十分である。その結果、マイクロパッケージの光学活性素子のために除外された空間は、大きな影響を受け、それにより、小型化の可能性を制限する。
【００１２】
特許文献５は、密閉された筐体の外に設けられ、基板の不活性な背面上に作られた空洞内にゲッタを埋め込むことを提案している。利用される背面は、リード回路を備える活性化した前面の反対側にある。この空洞は、基板の厚さを貫通する気密性の高い通路を介して密閉された筐体に通じている。しかしながら、貫通される基板は比較的厚いので、密閉された通路は、検出器により占有された空間の損失に対して大きな空間、約１０μｍを占有する。この配置は、検出器の個別の封止、特に小ピッチ（１７〜２５μｍ）の封止と、熱検出装置の小型化と、に対する相当な障害を構成する。
【００１３】
また、特許文献６は、ほぼ基板の全面上、特に熱ＩＲ検出器のメンブレインの下に設けられたゲッタを集積するＩＲ放射線検出装置について述べている。本発明者（authors）は、高い反射係数を示す金属性のゲッタを利用して、このゲッタを、吸収機能と反射機能の両方を実現する、ゲッタとしても反射体としても利用可能なものにすることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−３２６０３７号公報
【特許文献２】米国特許５８９５２３３号公報
【特許文献３】特開２０００−３３７９５９号公報
【特許文献４】米国特許５９２１４６１号公報
【特許文献５】米国特許７２７９６８２号公報
【特許文献６】米国特許６７５３５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、先行技術の問題点を改善することであり、特に、装置の光学的品質にいかなる悪影響も及ぼすことなく検出器の寿命を延ばすことである。
【００１６】
本発明の追加の目的は、マイクロコンポーネントの小型化の要求を満たすとともに、検出及び／又は放射装置の光学的特性を維持する装置を提供することである。
【００１７】
本発明によれば、この目的は、添付の特許請求の範囲に記載の電磁波の検出及び／又は放射装置と、そのような装置の製造方法により達成される。
【００１８】
特に、この目的は、ゲッタが反射体／ゲッタのアセンブリを形成する反射手段の第２主面の少なくとも一部に設けられるという事実と、ゲッタの表面を開放して密閉された筐体に通じる開放空間が反射体／ゲッタのアセンブリと基板の前面との間に形成されるという事実と、により達成される。
【００１９】
本発明の追加の目的は、実装し易く、安価で、且つ従来のマイクロエレクトロニクス技術と互換性のある電磁波の検出及び／又は放射装置の製造方法を提供することである。
【００２０】
その他の利点及び特徴は、非限定的な例示目的でのみ与えられ、添付の図面に示される以下の本発明の実施形態の記述からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】先行技術に係る非冷却熱検出器の断面を概略的に示す図。
【図２】先行技術に係る電磁波の検出及び／又は放射装置の断面を概略的に示す図。
【図３】異なる反射体の放射線の入射力Ａに対する吸収力と、放射波長λと、の割合の経過を示すグラフに対応する図。
【図４】本発明に係る電磁波の検出及び／又は放射装置の第１実施形態の断面を概略的に示す図。
【図５】図４の装置の拡大された断面を概略的に示す図。
【図６】図４の装置の代替的な実施形態の拡大された断面を概略的に示す図。
【図７】図４に示された装置の直線ＡＡに沿った断面を概略的に示す図。
【図８】図６の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図９】図６の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図１０】図６の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図１１】図６の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図１２】図６の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図１３】本発明に係る電磁波の検出及び／又は放射装置の第２実施形態の断面を概略的に示す図。
【図１４】図１３の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図１５】図１３の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図１６】図１３の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図１７】図１６の上面を概略的に示す図。
【図１８】本発明に係る電磁波の検出及び／又は放射装置の第３実施形態の断面を概略的に示す図。
【図１９】図１８の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【図２０】図１８の装置の本発明の製造方法の異なる工程の断面を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
回路、特に集積回路の説明では一般的であるように、種々の図はスケールどおりに描かれていない。
【００２３】
図３は、ゲッタの目的を果たすと同時に、反射体の利用の欠点を強調している。実際には、ゲッタ及び反射体の両方を構成する金属性の薄層が、ガス種、特に、高度な酸化種である酸素を回収する。利用時には、この回収は、ゲッタの酸化をもたらし、金属層の抵抗率を増加させ、かつ入射放射線の反射性能を劣化させる。図３の３つのプロットａ、ｂ及びｃは、入射パワーＡに対する吸収パワーの割合と、それぞれの抵抗反射体、すなわち、そのような反射体を備える酸化されたボロメータと（酸化されていない）完全な反射体を備えるボロメータのそれぞれの放射波長λと、を表している。これらのプロットａ、ｂ及びｃは、抵抗反射体を備えるボロメータのための入射力に対する吸収力の割合の低下を示している。
【００２４】
図４に示されたように、公知の方法により、電磁波の検出及び／又は放射装置は、真空中又は減圧下での封止マイクロパッケージ７を備えている。この装置は、マイクロボロメータ等の非冷却熱ＩＲ検出器に特に適している。
【００２５】
従来、マイクロパッケージ７は、キャップ９と、気密性の高い筐体１０を画定する基板３と、を備えている。筐体１０は、電磁波に対して感度が高く、基板３の上に懸架されたメンブレイン２を有する少なくとも１つの非冷却熱検出器及び／又は放射器１を封止する。熱検出器及び／又は放射器１は、利用中の性能を達成及び維持するために、真空中又は減圧下で封止されなければならない。
【００２６】
筐体１０は、１又は複数の熱検出器及び／又は放射器１を、個別に、又は配列、例えば４つの検出器１の配列の形態で封止しても良い。筐体１０は、熱検出器及び／又は放射器１のメンブレイン２の上に、キャップ９から分離した、好適には０．５μｍ〜５μｍの分離距離のメンブレイン２を設ける。
【００２７】
キャップ９は、電磁波に対して透過性のある材料から作られるか、又はメンブレイン２と平行な面に位置し、放射線を最大限吸収することができるメンブレイン２に対向して設けられた電磁波に対して透過性のある窓を備えている。例えば、赤外線を検出又は放射するために、透過性のある窓は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、又はＺｎＳから作られても良い。
【００２８】
典型的には、基板３は、リード回路８及び／又は刺激手段（stimuli means）と、「活性面」と呼ばれる前面１２と、電子部品を持たない背面１３と、を備えるシリコンウエハの形態である。
【００２９】
好適には、基板３の前面１２は、電気的に絶縁している表面保護層１４により形成される。典型的には、表面保護層１４は、ＳｉＯ、ＳｉＮ、又はＳｉＯｘＮｙの層である。
【００３０】
基板３の前面１２は、支持体として作用する。その支持体の上に、非冷却熱検出器及び／又は放射器１が配置されるか、又は固定されている。
【００３１】
赤外画像分野のアプリケーション、特に周辺温度で動作するモノリシックの赤外画像システムに関しては、装置は、マトリクス構造、すなわち幾つかの検出器１を備えても良い。また、各検出器は、マトリクス状の元素検出器の形をとっても良い。また、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）型のシリコン多重回路が基板３に集積されることにより、検出器１からの電気信号を直列にし、通常の画像システムを介して検出器１を利用する。
【００３２】
熱損失を制限するために、検出器及び／又は放射器１は、従来のサスペンション構造に合致する分離アーム５を有する薄層内の微細構造として構成される。
【００３３】
メンブレイン２は、典型的には０．１μｍ〜１μｍの厚さを有する感熱材料の１以上の簿層と、電磁波を熱に変換してその熱を感熱材料に伝える吸収体とからなる形態で作られる。
【００３４】
図５に示されたように、メンブレイン２上に従来の配置で設けられる電極１５は、基板３上に形成されたマイクロブリッジ４及びコンタクト１６を用いて、リード回路８及び／又は刺激手段に電気的に接続される。電極１５及びコンタクト１６は、金属材料、例えばチタン（Ｔｉ）、ＴｉＮ、プラチナ（Ｐｔ）、又はＮｉＣｒから作られる。
【００３５】
また、検出及び／又は放射装置は、基板３の前面１２とメンブレイン２との間に設けられた薄層を反射する形態の反射体１７を備える。好適には、この薄層は、金属から作られる。反射体１７は、メンブレイン２の下部に、メンブレイン２と平行に設けられ、電磁波をメンブレイン２へ反射可能にする。それにより、反射体１７は、反射手段として作用する。
【００３６】
幾つかの検出器及び／又は放射器１を備える装置に関しては、その装置は、幾つかの個別の反射体１７を備えている。好適には、それぞれの個別の反射体１７は、各検出器及び／又は放射器１のメンブレイン２の下に設けられる。
【００３７】
反射体１７は、メンブレイン２に対向する第１主面１８と、基板３の前面１２に対向する第２主面１９と、を備えている。空き空間は、反射体１７をメンブレイン２から分離し、第１主面１８を開放する。反射体１７の第１主面１８は、このように設けられているので、入射光線をメンブレイン２へ反射することにより、熱検出器及び／又は放射器１の光学的効果を最適化できるようにすることができる。
【００３８】
反射体１７は、吸収されるべきものであり、且つ、高い反射係数、すなわち９０％以上の反発係数を示す残留ガスに対して不活性な１又は複数の材料により形成される。好ましくは、反射体１７は、入射光線の良導体であり、密度が高く、且つ多孔率が低い。とりわけ、アルミニウム、金、及び銅、又はこれらの金属の合金から選択される金属性の反射体１７が選ばれることが好ましい。
【００３９】
少なくとも１つのゲッタ２０が反射体１７の第２主面１９の少なくとも一部に設けられることにより、反射体／ゲッタのアセンブリ２２を形成する。
【００４０】
「第２主面１９の少なくとも一部に設けられる」とは、ゲッタ２０の位置が第２主面１９の高さであって、反射体１７の下部であることを意味している。これは、ゲッタ２０が、反射体１７に堅固に取り付けられているが、必ずしも反射体１７に直接接触している必要はないことを意味している。従って、図５に示されたように、反射体１７とゲッタ２０との間に１又は複数の薄層２６を挟むことが想定され得る。
【００４１】
ゲッタ２０のアクセス可能面２４（底面）を開放し、筐体１０に通じる開放空間２３は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２と基板３の前面１２との間に形成される。ゲッタ２０のアクセス可能面２４が意味するのは、反射体１７の方を向いていないゲッタ２０の表面である。このアクセス可能面２４は、残留ガスに対してアクセス可能であるか、又はアクセス可能になる。
【００４２】
ゲッタ２０は、吸収されるべき残留ガスに反応する少なくとも１つのゲッタ材料から成る１又は複数の薄層により形成される。幾つかのゲッタ材料の利用は、ガスの除去を、ゲッタ２０の作用を対象とすることにより好適に最適化可能にする。従って、ゲッタ２０を形成するゲッタ材料は、物理的特性、特にガスを吸収する能力と、ガスを拡散させ、ゲッタ２０内に移動させる能力と、に従って選択される。
【００４３】
好ましくは、ゲッタ２０は、チタン、モリブデン、バリウム、タンタル、ジルコニウム、鉄、及びバナジウム、又はこれらの金属の合金から選択された金属から作られる。
【００４４】
ゲッタ２０と吸収されるべき残留ガスとの間のできるだけ大きな接触面を得るために、好ましくは、ゲッタ２０は、反射体１７の形状に対してほぼ同一の形状を有する薄層の形態で作られる。ゲッタ２０は、反射体１７の下部に、反射体１７と平行に設けられる。
【００４５】
反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、基板３の上に懸架された構造を形成し、好適には、基板３の前面１２を形成する表面保護層１４上に、少なくとも１つのベアリングポイント２５を介して支持される。ゲッタ２０及び反射体１７は、懸架されており、好ましくはリード回路８及び／又は刺激手段を備える同一基板３上に支持される。
【００４６】
図５では、開放空間２３は、表面保護層１４内の空洞を構成する。それにより、開放空間２３は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２により最上部で画定され、表面保護層１４により底部で横に（図５の右から左に）画定される。好適には、反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、メンブレイン２及び基板３の両方に平行な面に位置する。
【００４７】
好適には、反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、反射体１７とゲッタ２０との間の第１障壁層２６を備えている。また、ゲッタ２０のアクセス可能面２４は、ゲッタ２０の暫定的な保護層である第２障壁層２７を備えても良い。第２障壁層２７は、吸収されるべき残留ガスがゲッタ材料２０に到達できる程度に透過性があり、又は装置が密閉される前に除去される。
【００４８】
第１障壁層２６及び第２障壁層２７は、反射体１７及びゲッタ２０を構成する素子を保護するために機能する絶縁層及び／又は拡散障壁層である。特に、第１障壁層２６は、ゲッタ２０から反射体１７までの化学種の拡散と、ゲッタ２０と反射体１７との間の相互拡散と、を防ぐことにより、反射体１７及びゲッタ２０の化学的完全性を維持し、反射体１７とゲッタ２０の何れも傷つけないようにするように設計される。第２障壁層２７は、電磁波の検出及び／又は放射装置の製造方法において発生する様々な汚染ガスによるゲッタ２０のいかなる汚染も防ぐ。第１障壁層２６及び第２障壁層２７は、１又は複数の層のＳｉＯ、ＳｉＮ又はＳｉ３Ｎ４、又はＴｉＮであって、各層が０．０５μｍ〜２μｍの厚さを有する層により形成されても良い。
【００４９】
例えば、第１障壁層２６は、シリコン・ナイトライドから作られ、第２障壁層２７は、好ましくは、ゲッタの材料と反応可能なＴｉＮ等の金属材料から作られる。
【００５０】
検出及び／又は放射装置は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２を貫通する少なくとも１つのホール２８を備えている。ホール２８は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２の下の空洞２３の方に開口し、筐体１０と空洞２３とを連通可能とする。筐体１０から発生する残留ガスは、空洞２３を通って、結果として、このホール２８を介してゲッタ２０のアクセス可能面２４を通る。
【００５１】
図６に示された代替的な実施形態によれば、電磁波の検出及び／又は放射装置は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２の一部を形成する第１ゲッタ２０だけではなく、第２ゲッタ２１を備えても良い。この第２ゲッタは、第１ゲッタ２０と同一であっても良いし、第１ゲッタ２０と異なっても良く、空洞２３の底を覆っている。また、第２ゲッタ２１のアクセス可能面（図６の最上面）は、第２障壁層２７を備えても良い。前述のとおり、１又は複数の第２障壁層２７は、第２ゲッタ２１を使用可能にする程度に透過性を持たされる。
【００５２】
図７に示された別の代替的な実施形態によれば、反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、ホール２８を備えていない。空洞２３は、空洞２３の少なくとも１つのラテラル開口部３０を用いて筐体１０に通じている。空洞２３は矩形であり、反射体／ゲッタのアセンブリ２２の幅又は長さは、それぞれ、空洞２３の幅又は長さより小さいので、このラテラル開口部３０は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２で覆われていない空洞２３により形成される空間に対応する。
【００５３】
図６に示された第１実施形態に係る電磁波の検出及び／又は放射装置の製造方法は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２と基板３の前面１２との間の開放空間２３の形成を備えている。開放空間２３は、基板３の前面１２を構成する表面保護層１４のエッチング工程（図８）により作られる。この開放空間２３の形成工程は、当業者に良く知られ、通常のマイクロエレクトロニクス技術、特に薄層の堆積及びエッチング等のマイクロマシニング技術の範囲を備える従来の封止装置の製造方法と統合される。
【００５４】
図６の装置の製造に含まれる異なる特徴的な工程は、図８〜１２に示されている。図８に示されたように、製造は、シリコンウエハ、例えば５００μｍの厚さの基板と、表面保護層１４を構成する１μｍ〜２μｍの厚さのＳｉＯの薄層と、により形成された基板３から始まる。基板３は、集積回路８及び／又は刺激手段の異なる部品を集積しても良い。前面１２を形成する保護層は、任意の公知の方法、従来では化学的エッチング又はプラズマエッチングを用いて、保護層を貫通することなくエッチングされることにより、好適には０．１μｍ〜１μｍの深さを有する空洞２３を形成する。
【００５５】
図９に示されたように、第２ゲッタ２１を形成する金属性の薄層が、例えばカスケードスパッタリング、化学気相成長、又は表面保護層１４上の蒸発により、堆積する。次いで、必要があれば、金属性の薄層が、空洞２３（図９）の周辺に設けられた基板３の前面１２上でエッチングされる。
【００５６】
次いで、第２障壁層２７は、化学気相成長、好ましくはＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition）又はＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）により第２ゲッタ２１上に作られ、続いて、空洞２３の周辺の基板３の前面１２上の障壁層が可能な範囲でエッチングされる。例えば、０．０５μｍ〜５μｍの厚さを有するＳｉＯ、ＳｉＮ、又はＳｉ３Ｎ４の薄層が、第２ゲッタ２１（図９）上で得られる。
【００５７】
次いで、このように形成された空洞２３には、犠牲材料、例えばポリイミドが充填され、さらに、例えば化学機械研磨（図１０）により表面保護層１４の表面に沿って平坦化されることにより、犠牲層３１を形成する。
【００５８】
図１１に示された次の工程は、複数の簿層の形態で空洞２３と表面保護層１４の一部とを覆う任意の公知の方法を用いて、反射体／ゲッタのアセンブリ２２を堆積して、その後、好適にはエッチングして、ベリングポイント２５を構成する。例示の目的として、この工程は、第１ゲッタ２０の第２障壁層２７を形成するＴｉＮの薄層と、第１ゲッタ２０を形成するＴｉの薄層と、第１障壁層２６を形成するＳｉＮの薄層と、さらに反射体１７を形成するアルミニウム（Ａｌ）の薄層と、を連続的に堆積し、エッチングする。
【００５９】
次いで、ホール２８が、反射体／ゲッタのアセンブリ２２（図１２）をエッチングすることにより形成される。その製造方法においては、反射体／ゲッタのアセンブリ２２に作られるホール２８は、犠牲層３１の材料をエッチングにより除去可能にする。好ましくは、犠牲材料の全体が、空洞２３から除去される。次いで、反射体／ゲッタのアセンブリ２２の第２障壁層２７が、空洞２３から開放されたゲッタ２０のアクセス可能面２４を構成する。
【００６０】
図７に示された代替的な実施形態の場合には、ホール２８を作る必要はない。実際には、反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、犠牲層３１を部分的にのみ覆う積層構造の薄層により形成される。犠牲層３１の覆われない部分は、犠牲層３１が除去された後に側部開口部３０を形成する。例えば、側部開口部３０は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２の両側に設けられても良い。
【００６１】
次いで、非冷却熱検出器及び／又は放射器１が作られ、さらに、任意の公知の方法を用いて封止されることにより、図４に示された装置を得る。
【００６２】
例えば、非冷却熱検出器及び／又は放射器１は、例えば、１μｍ〜２．５μｍの厚さを有し、好ましくは、検出されるべき及び／又は放射されるべき波長の１／４に対応するポリイミドからなる犠牲層上に作製され、電極１５と反射体１７との間に１／４波長の距離を構成して、最大吸収をもたらす。
【００６３】
例えば、封止は、好ましくは真空中又は減圧下で公知の微細封止（micro-encapsulation）技術を用いて行われても良い。この技術は、非冷却熱検出器及び／又は放射器１を覆う犠牲層を堆積し、その後に、キャップ９を形成する薄層を堆積する。最後に、犠牲層が、キャップ９内に作られた通気孔３２（図４）を用いてエッチングされることにより、筐体１０を画定し、検出器及び／又は放射器１を開放する。次いで、筐体１０が、真空中又は減圧下で密閉層１１を堆積することにより、密閉（seal）され、密封される（made hermetic）。実際には、密閉する工程は、真空チャンバ（図４）内で行われる。
【００６４】
密閉工程の前に、好適には、１又は複数のゲッタ２０，２１は、熱処理により活性化される。ｉｎ−ｓｉｔｕ活性化温度は、ゲッタ材料の化学種の脱離を引き起こすほど十分に高くなければならない。好ましくは、活性化は、３５０℃〜４５０℃の温度で約１０〜６０分間の真空中のアニールにより行われる。
【００６５】
同様に、密閉工程が行われる前に、１又は複数の第２障壁層２７が、１５０℃より高温での熱処理工程により吸収されるべき残留ガスに対して透過になる。
【００６６】
第２実施形態によれば、反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、基板３の上に懸架された構造を形成する。図１３に示されたように、反射体／ゲッタのアセンブリ２２のゲッタのアクセス可能面２４を開放する開放空間２３は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２が部分的に持ち上がることにより形成される。断面に示されるように、反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、少なくとも２つの固着領域（anchoring areas）３３上にあるブリッジの形態で現れる。
【００６７】
好適には、反射体／ゲッタのアセンブリ２２の持ち上がりは、アセンブリ２２を表面保護層１４から好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの距離だけ分離可能にする。次いで、アセンブリ２２は、メンブレイン２に近づくように移動させられる。反射体／ゲッタのアセンブリ２２とメンブレイン２との間の距離は、２μｍ〜５μｍの距離まで減少する。
【００６８】
従って、吸収されるべき残留ガスは、固着領域３３の間で部分的に持ち上がることにより形成された少なくとも１つのラテラル通路を介して１又は複数のゲッタのアクセス可能面２４に達しても良い。
【００６９】
固着領域３３は、基板３の前面１２に反射体／ゲッタのアセンブリ２２を固定し、メンブレイン２から一定の距離を隔てて反射体／ゲッタのアセンブリ２２を維持するように設計される。
【００７０】
第２実施形態（図１３）に係る電磁波の検出及び／又は放射装置の製造方法は、後述する連続的な工程を用いて、反射体／ゲッタのアセンブリ２２と基板３の前面１２との間に開放空間２３を形成する工程を備えている。
【００７１】
図１４に示されたように、反射体／ゲッタのアセンブリ２２の少なくとも２つの固着領域３３は、基板３の前面１２上に形成される。固着領域３３は、基板３の前面１２の部分的な領域を変更することにより形成されても良い。示唆的な例示目的に限れば、部分的な磨耗が、表面保護層１４のプラズマエッチング又はイオンマッチングにより想定されても良い。
【００７２】
図示されていない代替的な実施形態によれば、固着領域３３は、その領域の幾何学的な変更により達成されても良い。設計、特に、溝又は突起は、任意の公知の方法を用いた堆積及びエッチングにより画定され、反射体／ゲッタのアセンブリ２２を固定しても良い。
【００７３】
代替的又は補足的には、例えばイオン注入、酸化、又は還元により、この部分的な領域を形成する材料の特質又は組成を変更することが想定されても良い。
【００７４】
次いで、反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、固着領域３３（図１５）の少なくとも一部を覆う薄層の形態で基板３の前面１２上に堆積される。
【００７５】
第２実施形態に係る製造方法の電磁波の検出及び／又は放射装置の製造工程及び封止工程は、前述の第１実施形態に係る製造工程および封止工程と同様である。
【００７６】
図１６に示されたように、固着領域３３間に設けられた反射体／ゲッタのアセンブリ２２の少なくとも一部は、高温での熱処理により部分的にリフトオフされて、持ち上げられる。ゲッタ２０の活性面２４は、密閉前に開放されることにより、製造方法の間中ゲッタを保護する。
【００７７】
好適には、熱処理は、高温での短時間のアニールを用いて行われる。短時間のアニールは、３００℃より高い温度での１〜１００秒の時間ｔである。この熱処理は、反射体／ゲッタのアセンブリ２２をリフトオフする熱応力を生成する。基本的に金属から作られる反射体／ゲッタのアセンブリ２２の構成要素と基板３の前面１２の構成要素との間の拡張係数の差は、リフトオフ及び持ち上げの要因となる機械的応力を生じさせる。この熱処理は、高温に敏感な電磁波の検出及び／又は放射装置の部品へのいかなる損傷も防ぐために、長引かせてはならない。
【００７８】
リフトオフは、ゲッタ２０のアクセス可能面２４を開放する開放空間２３を形成する。
【００７９】
図１７に示されたように、リフトオフは、少なくとも１つのラテラル通路も形成する。次いで、開放空間２３は、少なくとも１つのラテラル通路（図１７の破線矢印）を介して筐体１０に通じる。
【００８０】
図１８に示された第３実施形態によれば、反射体／ゲッタのアセンブリ２２は、２つの第１ゲッタ２０，２９と、反射体１７と、により形成される。ゲッタ２０，２９は、それぞれが開放空間２３から開放されたアクセス可能面２４を有するように設けられる。この実施形態は、除去の効率を、異なるゲッタ材料の特異性を組み合わせることにより最適化可能にする。例えば、ゲッタ２０は水素を選択的に吸収する材料から作られても良いし、ゲッタ２９は酸素を選択的に吸収する材料から作られても良い。
【００８１】
電磁波の検出及び／又は放射装置の製造方法は、後述する連続的な工程に従う反射体／ゲッタのアセンブリ２２の堆積工程を備えている。
【００８２】
図１９に示されたように、ゲッタ２０は、必要があれば、基板３の前面１２上であって、固着領域３３の間であって、固着領域３３から一定の距離を隔てて、堆積され、エッチングされる。
【００８３】
好適には、第１障壁層２６及び第２障壁層２７は、堆積され、必要があればエッチングされることにより、ゲッタ２０の上下にそれぞれ設けられる。
【００８４】
図２０に示されたように、次いで、ゲッタ２９が堆積されることにより、ゲッタ２０と、各固着領域３３の少なくとも一部と、ゲッタ２０と固着領域３３との間に設けられた基板３の前面１２と、を覆う。ゲッタ２０の底面及びゲッタ２９の底面の一部は、互いに伸張し、基板３の前面１２に通じる。次いで最後に、反射体１７が堆積されることにより、少なくともゲッタ２９を覆う。
【００８５】
図示されていない代替的な実施形態によれば、反射体１７は、ゲッタ２９を覆うだけでなく、表面保護層１４の一部を覆うように延びる。
【００８６】
反射体／ゲッタのアセンブリ２２を構成する各層の設計は、各層を堆積した後又は反射体／ゲッタのアセンブリ２２を形成するすべての薄層を形成し次第、必要があれば、任意の公知の方法を用いたエッチングにより画定される。
【００８７】
製造方法のその後の工程は、前述の第１実施形態に係る製造方法と同一である。
【００８８】
反射体／ゲッタのアセンブリ２２がリフトオフされた（図１８）後は、ゲッタ２０，２９のアクセス可能面が開放される。図１８に示されたように、実際には、ゲッタ２０は、ゲッタ２９に挿入される。
【００８９】
本発明は、非限定的な例示目的でのみ与えられた前述の実施形態に限定されるものではない。例えば、基板には、表面保護層１４が設けられていなくても良い。次いで、開放空間２３は、前述の同一の製造方法を用いて、直接的には、リード回路及び／又は刺激手段を備えるシリコンウエハ内又はシリコンウエハ上で、達成される。
【００９０】
好適には、第２実施形態及び第３実施形態に係る電磁波の検出及び／又は放射装置の製造方法は、１又は複数のゲッタ２０，２１，２９を、その製造方法の間中保護可能にする。それにより、ゲッタ２０，２１，２９の汚染の危険が低減する。実際には、１又は複数のゲッタのアクセス可能面２４の開放が、真空中又は減圧下で電磁波の検出及び／又は放射装置を密閉する直前に、好ましくは最後に行われる。その結果、ゲッタ２０，２１，又は２９は、電磁波の検出及び／又は放射装置の製造方法の間中、いかなる汚染からも保護される。好適には、密閉する前に１又は複数のゲッタ２０，２１，２９の活性化がもはや不可欠である。
【００９１】
しかしながら、本発明に係る電磁波の検出及び／又は放射装置は、熱検出器及び／又は放射器１の光学的充填係数（optic filling factor）を低下させることなく、ゲッタ２０，２１，２９のために場所を確保可能にするとともに、装置の光学的性能を維持可能にする。特に、熱検出及び／又は放射装置１の構造は、反射体及びゲッタを集積可能にするとともに、経時的に反射体１７の反射係数が低下するのを防ぐことができるようにする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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