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내부에 검출회로를 포함하는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 상부에 형성된 제1, 2 금속 패드와, 상기 제1, 2 금속 패드로부터 적외선 파장(λ)/4 만큼의 공간을 이루며 상기 반도체 기판의 상부에 위치하는 센서 구조체를 포함하며,
상기 센서 구조체는,
상기 제1, 2 금속 패드의 상부에 위치하며 적외선 흡수시에 발생하는 온도 변화에 따라 저항이 변화되는 저항층을 포함하는 몸통부; 및
상단과 하단의 2층 구조로 구성되어 상기 몸통부 및 상기 제1, 2 금속 패드와 전기적으로 연결되는 하나의 지지팔을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터
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제 1항에 있어서,
상기 제1, 2 금속 패드는 상기 기판의 검출회로와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터
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3
제 1항에 있어서, 상기 지지팔의 하단은,
상기 제1, 2 금속 패드와 각각 연결되는 제1, 2 전극과,
상기 제1, 2 전극간의 절연을 위한 제1 내지 제3 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터
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4
제 3항에 있어서, 상기 지지팔의 상단은,
적외선 흡수시에 발생하는 온도 변화에 따라 저항이 변화되는 상기 저항층과,
상기 저항층의 절연을 위한 제4, 5 절연층과,
상기 저항층의 저항 변화를 상기 제1, 2 전극에 각각 전달하기 위한 제3, 4 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터
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5
제 4항에 있어서, 상기 몸통부는,
상기 저항층의 절연을 위한 상기 제4, 5 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터
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6
제 1항에 있어서,
상기 저항층은 실리콘, VOx, 또는 Ti 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터
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7
제 6항에 있어서,
상기 저항층이 실리콘으로 이루어진 경우, 상기 몸통부는 적외선 흡수를 위한 흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터
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8
(a) 검출회로가 포함된 기판 상부에 제1, 2 금속 패드를 형성하는 단계;
(b) 상기 제1, 2 금속 패드가 노출되도록 상기 기판 상부에 제1 희생층을 형성한 후, 상기 제1 희생층 상부에 상기 제1, 2 금속 패드와 전기적으로 연결되는 제1, 2 전극과 상기 제1, 2 전극의 절연을 위한 제1 내지 제3 절연층을 형성하는 단계;
(c) 센서 구조체의 몸통부와 연결될 부분이 노출되도록 상기 제3 절연층 상부에 제2 희생층을 형성한 후, 상기 제2 희생층 상부에 적외선 흡수시에 발생하는 온도 변화에 따라 저항이 변화되는 저항층, 상기 저항층의 절연을 위한 제4, 5 절연층, 상기 저항층의 저항 변화를 상기 제1, 2 전극에 각각 전달하기 위한 제3, 4 전극을 형성하는 단계; 및
(d) 상기 제1 희생층 및 제2 희생층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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제 8항에 있어서, 상기 (a) 단계에서,
상기 기판 상부에 절연층을 형성한 후 상기 절연층의 일부 영역에 제1, 2 금속 패드를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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제 8항에 있어서, 상기 (b) 단계에서,
상기 제1, 2 금속 패드의 상부가 노출되도록 상기 기판 상부에 제1 희생층을 형성하는 제1 단계;
상기 제1 금속 패드의 상부가 노출되도록 상기 제1 희생층 상부에 제1 절연층을 형성하는 제2 단계;
상기 제1 절연층 상부에 제1 전극을 형성하여 상기 노출된 제1 금속 패드에 제1 전극이 접촉되도록 하는 제3 단계;
상기 제1 전극 상부에 제2 절연층을 형성한 후, 상기 제2 금속 패드가 노출되도록 제1, 2 절연층을 식각하는 제4 단계;
상기 제2 절연층 상부에 제2 전극을 형성하여 상기 노출된 제2 금속 패드에 제2 전극이 접촉되도록 하는 제5 단계; 및
상기 제2 전극 상부에 제3 절연층을 형성하는 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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11
제 8항에 있어서, 상기 (c) 단계에서,
상기 센서 구조체의 몸통부와 연결될 부분이 노출되도록 상기 제3 절연층 상부에 제2 희생층을 형성하는 제1 단계;
상기 제2 희생층 상부에 제4 절연층을 형성한 후, 상기 제1, 2 전극이 노출되도록 상기 제2 내지 제4 절연층을 식각하는 제2 단계;
상기 노출된 제1, 2 전극의 상부에 제3, 4 전극을 각각 형성하는 제3 단계; 및
상기 제4 절연층 상부에 저항층을 형성한 후 상기 저항층 상부에 제5 절연층을 형성하는 제4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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제 8항에 있어서, 상기 기판은 반도체 실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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제 8항에 있어서,
상기 제1, 2 금속 패드는 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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14
제 8항에 있어서,
상기 저항층은 온도 변화에 따라 저항이 변화되는 실리콘, VOx, 또는 Ti 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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제 14항에 있어서,
상기 저항층이 실리콘으로 이루어진 경우,
상기 (c) 단계 이후 및 상기 (d) 단계 이전에, 상기 제5 절연층 상부에 제6 절연층으로 둘러싸인 흡수층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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제 8항에 있어서,
상기 제1, 2 희생층은 BCB(Benzocylobutene) 또는 폴리이미드(Polyimide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 볼로미터 제조 방법
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