WO2026046821A1 - Micro-bolometre comprenant un bras d'isolation thermique ameliore - Google Patents

Abstract

Le bras d'isolation comprend un renfort en un matériau électriquement isolant et une âme en métal prise en sandwich 0 dans le renfort. La micro-planche est connectée électriquement au circuit de lecture par l'âme. Le bras d'isolation thermique est tel qu'il comprend une première région et une deuxième région à l'intérieur desquelles le renfort a respectivement une première surface transversale Sr,1 et une deuxième surface transversale Sr,2, et l'âme a respectivement une première surface transversale Sa,1 et une deuxième 5 surface transversale Sa,2. Le micro-bolomètre est tel que les sections transversales vérifient la relation Sa,1/Sr,1 < 0,8(Sa,2/Sr,2).

Description

Description

Titre : MICRO-BOLOMETRE COMPRENANT UN BRAS D’ISOLATION THERMIQUE AMELIORE

DOMAINE TECHNIQUE

[001] Le domaine de l’invention est celui des détecteurs bolométriques d’un rayonnement électromagnétique, par exemple infrarouge ou térahertz. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel détecteur.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

[002] Un détecteur bolométrique comporte généralement un ensemble de bolomètres de tailles micrométriques, appelés micro-bolomètres, disposés en matrice sur un substrat. Le détecteur bolométrique peut être une partie d’un capteur matriciel infrarouge ou térahertz comprenant un objectif optique. La matrice de micro-bolomètres est alors positionnée dans un plan focal de l’objectif, de sorte qu’une scène thermique est imagée dans le plan focal et chaque micro- bolomètre donne une information d’un pixel de l’image de la scène.

[003] En figure 1, il a été représenté une vue en perspective d’un exemple de micro-bolomètre 1 de l’art antérieur, ici adapté à détecter un rayonnement électromagnétique dans la gamme des infrarouges lointains (ou LWIR, pour Long Wavelength Infrared, en anglais), s’étendant de 8 pm à 14 pm.

[004] Le micro-bolomètre 1 comporte une micro-planche 200, deux piliers de soutien 105 et deux bras d’isolation thermique 30. La micro-planche 200 est suspendue au-dessus d’un substrat 100 par les piliers de soutien 105 et isolée thermiquement de celui-ci par les bras d’isolation thermique 30. Les piliers de soutien 105 et les bras d’isolation thermique 30 relient électriquement la microplanche 200 à un circuit de lecture situé dans et/ou sur le substrat 100.

[005] Dans cet exemple, la micro-planche 200 comporte un absorbeur 210 adapté pour absorber le rayonnement électromagnétique incident, et un thermomètre (non représenté) couplé thermiquement à l’absorbeur 210. Le thermomètre peut comporter un matériau de résistivité variable en fonction de la température, par exemple de l’oxyde de vanadium ou du silicium amorphe. Alternativement, le thermomètre peut comporter un transistor de mesure, par exemple de type MOS, ou une diode.

[006] Ici, le micro -bolomètre 1 comporte en outre un réflecteur 205 adapté à réfléchir le rayonnement électromagnétique incident. L’absorbeur 210 est espacé verticalement du réflecteur 205 de sorte à former une cavité optique quart d’onde à une longueur d’onde du rayonnement électromagnétique incident.

[007] Les bras d’isolation thermique 30 sont des éléments essentiels du micro- bolomètre puisque, outre leurs fonctions de connexion électrique et d’isolation thermique susmentionnées, ils sont également essentiels au maintien mécanique de la micro-planche 200. Ils doivent notamment être suffisamment robustes pour ne pas se déformer et être mécaniquement stables sous l’effet de vibrations, ou de cycles thermiques, ou d’autres facteurs environnementaux. En même temps, les bras d’isolation thermique 30 doivent être suffisamment longs, étroits et fins, pour atteindre une bonne isolation thermique. Une solution pour atteindre ces deux objectifs contradictoires est de choisir des matériaux permettant de d’augmenter la résistance thermique Rth des bras d’isolation thermique, sans compromettre leur résistance électrique R_met. Pour cela, ils sont généralement constitués d’un empilement de couches isolantes électriques et conductrices ; l’objectif de robustesse mécanique des bras d’isolation thermique 30 étant principalement atteint grâce aux couches isolantes électriques.

[008] Dans le document Kaynak et al., « Thermo-mechanical modeling and experimental validation of an uncooled microbolometer », (2020) IEEE 20th Topical Meeting on Silicon Monolithic Integrated Circuits in RF Systems, SiRF 2020, art. no. 9040193, pp. 57 - 59, il est présenté un micro-bolomètre de 17 m X 17 pm, comportant des bras d’isolation thermique de 600 nm de large, constitués d’un empilement d’une couche conductrice en nitrure de titane (TiN) intercalée entre deux couches isolantes en nitrure de silicium (SiN). Cependant les bras d’isolation thermique se déforment sous l’effet d’un stress mécanique résiduel dans l’empilement. De plus, une variation subie d’épaisseur des couches au sein d’une plaque de 200 mm induit une variation de la déformation des bras d’isolation thermique comprise entre 45 nm et 162 nm. Il apparaît par conséquent difficile de contrôler la déformation des bras d’isolation thermique avec une telle structure. [009] Le document Cortial et al., « Status of 8.5pm pitch bolometer developments at Lynred », Proc. SPIE 12534, Infrared Technology and Applications XLIX, 125341A (13 June 2023) enseigne que pour diminuer la taille de pixels d’un détecteur bolométrique en-deçà de la valeur de 17 m prise par Kaynak pour son étude, il est nécessaire d’augmenter de façon significative la résistance thermique Rth des bras d’isolation thermique afin d’augmenter la responsivité du micro- bolomètre et ainsi garder une résolution thermique de mesure inchangée. Il est mentionné que l’atteinte de cet objectif est conditionnée à des règles de dessin plus agressives, à des bras d’isolation thermique plus longs associés à de l’ingénierie mécanique fine pour prévenir des déformations des micro-planches et des problèmes de fiabilité.

[0010] Il existe donc un besoin pour une structure de bras d’isolation thermique offrant plus de degrés de liberté pour augmenter la résistance thermique Rth du bras d’isolation thermique, sans compromettre sa stabilité mécanique, tout en préservant une bonne résolution thermique de mesure.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

[0011] L’invention a pour objectif de remédier au moins en partie aux inconvénients de l’art antérieur, et plus particulièrement de proposer un micro -bol omètre comportant un bras d’isolation thermique offrant une bonne résistance thermique, une bonne stabilité mécanique, une bonne responsivité du micro-bolomètre, et présentant une faible déformation.

[0012] Pour cela, l’objet de l’invention est un micro-bolomètre, comportant un substrat, un circuit de lecture, une micro-planche suspendue au-dessus du substrat par un bras d’isolation thermique du micro-bolomètre. Le bras d’isolation comprend un renfort en un matériau électriquement isolant et une âme en métal prise en sandwich dans le renfort. La micro-planche est connectée électriquement au circuit de lecture par l’âme. Le bras d’isolation thermique est tel qu’il comprend une première région et une deuxième région à l’intérieur desquelles le renfort a respectivement une première surface transversale Sr,l et une deuxième surface transversale Sr,2, et l’âme a respectivement une première surface transversale Sa,l et une deuxième surface transversale Sa, 2. Le micro-bolomètre est tel que les surfaces transversales vérifient la relation Sa, 1 / Sr, 1 < 0,8(Sa,2 / Sr,2), et tel que le bras d’isolation thermique a une base plane sur toute sa longueur. [0013] Certains aspects préférés mais non limitatifs de ce micro-bolomètre sont les suivants.

[0014] L’âme peut avoir sa dimension minimale orientée selon une première direction dans la première région et selon une deuxième direction dans la deuxième région, orthogonale à la première direction.

[0015] Le bras d’isolation thermique peut comprendre en outre un raccord séparant la première région de la deuxième région. L’âme peut comprendre une portion horizontale à l’intérieur du raccord.

[0016] Le bras d’isolation thermique peut comprendre un coude à l’intérieur de la deuxième région et dans lequel la deuxième direction peut être orientée perpendiculairement à un plan principal du coude.

[0017] Le renfort peut entourer intégralement l’âme dans la première région.

[0018] Le micro-bolomètre peut comprendre en outre un pilier de soutien connecté électriquement au circuit de lecture et à l’âme. Le bras d’isolation thermique peut s’étendre parallèlement à la micro-planche le long d’un axe depuis le pilier de soutien jusqu’à la micro -planche, et peut avoir une largeur sensiblement constante.

[0019] La première région peut être une portion rectiligne du bras d’isolation thermique.

[0020] L’âme peut avoir un coefficient de Lorentz strictement inférieur à 2,45.1O⁸ W.Q.K-2.

[0021] Le rapport Sa, 1/Sr, 1 peut être inférieur ou égal à 0, 1.

[0022] Une partie du renfort et une partie de la micro-planche peuvent former une portion continue d’une couche commune.

[0023] L’invention porte également sur un procédé de fabrication d’un micro- bolomètre selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, comportant les étapes suivantes : fourniture d’un empilement comprenant un substrat, une première couche isolante et une couche sacrificielle intercalée entre le substrat et la première couche isolante ; une formation d’une première ouverture s’étendant en profondeur dans la première couche isolante depuis une face supérieure de la première couche isolante opposée à la couche sacrificielle, pour obtenir une première couche structurée comprenant la première ouverture ; un premier dépôt conforme d’une couche conductrice sur la première couche structurée ; une formation d’une deuxième ouverture dans la couche conductrice délimitant la première région par une gravure anisotrope pour obtenir une couche conductrice structurée, de sorte que la couche conductrice structurée comprend un espaceur utile et un espaceur additionnel au niveau de deux flancs opposés de la première ouverture situés à l’intérieur de la deuxième ouverture ; un deuxième dépôt conforme d’une deuxième couche isolante sur la première couche structurée et la couche conductrice structurée ; une délimitation du bras d’isolation thermique dans la deuxième couche isolante, de la couche conductrice structurée et de la première couche structurée, de façon à ce que le bras d’isolation thermique comprenne l’espaceur utile.

[0024] Les première et deuxième ouvertures peuvent former respectivement deux branches d’une croix orthogonale en vue de dessus, c’est-à-dire selon une vue perpendiculaire à la face supérieure de la première couche isolante. La croix orthogonale peut être orientée de sorte qu’une des deux branches s’étend selon une direction destinée à être une direction d’une portion rectiligne du bras d’isolation thermique.

[0025] Les première et deuxième ouvertures peuvent avoir respectivement une longueur L1 et une longueur L2, mesurées parallèlement à la direction de la portion rectiligne, telles que la longueur L2 est strictement inférieure à la longueur Ll.

[0026] Le procédé de fabrication peut comprendre en outre une étape de retrait de l’espaceur additionnel avant le deuxième dépôt conforme.

[0027] La micro-planche peut être délimitée au cours de l’étape de délimitation du bras d’isolation thermique.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0028] D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d’un micro-bolomètre de l’état de la technique ; les figures 2A à 2G sont des vues d’étapes intermédiaires d’un exemple de procédé de fabrication d’un micro-bolomètre selon l’invention ; les figures 3A et 3B sont des vues d’un exemple de micro-bolomètre selon l’invention obtenu à l’issue d’une étape finale de l’exemple de procédé de fabrication ; la figure 4 est une vue schématique de dessus d’une variante de l’exemple de micro-bolomètre.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

[0029] Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux. Sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ », « de l’ordre de » signifient à 10% près, et de préférence à 5% près. Par ailleurs, les termes « compris entre ... et ... » et équivalents signifient que les bornes sont incluses, sauf mention contraire.

[0030] L’invention porte sur un micro-bolomètre comportant une micro-planche suspendue au-dessus d’un substrat par un bras d’isolation thermique comprenant un renfort en un matériau électriquement isolant et une âme en métal prise en sandwich dans le renfort. Le bras d’isolation thermique comprend une première région (RI) et une deuxième région (R2) indépendantes à l’intérieur desquelles le renfort a respectivement une première surface transversale S_r,i et une deuxième surface transversale S_r,2> et l’âme a respectivement une première surface transversale S_a,i et une deuxième surface transversale S_a,2- La première et deuxième régions RI, R2 sont deux tronçons du bras d’isolation thermique.

[0031] Les longueurs des régions et les ratios entre les sections transversales du renfort et de l’âme à l’intérieur des régions sont choisis pour optimiser la responsivité du micro-bolomètre, la tenue mécanique du bras d’isolation thermique et l’isolation thermique de la micro -planche. Les sections transversales vérifient la relation S_a,i/S_r,i < S_a,2/S_r,2, ainsi la première région a des propriétés thermiques et/ou électriques et/ou mécaniques différentes de celles de la deuxième région. [0032] La responsivité d’un micro -bol omètre est une grandeur physique égale à la variation du signal électrique utile généré par le micro-bolomètre due à un flux optique (champ électromagnétique) incident. Elle est exprimée en Volts par Watt (V /W) lorsque le bolomètre fonctionne en mode tension ou en Ampères par Watt (A/W) lorsque le bolomètre fonctionne en mode courant. Pour un bolomètre fonctionnant dans l’infrarouge en mode courant, la responsivité peut être obtenue en mesurant la variation de courant lue par le circuit de lecture et induite par une variation de température d’un corps noir équivalente à une variation de puissance de la lumière émise par le corps noir de 1 W. Lorsque le micro-bolomètre est suspendu par un bras d’isolation thermique, une diminution de la résistance électrique du bras d’isolation thermique et/ou une augmentation de sa résistance thermique favorisent une augmentation de la responsivité.

[0033] Le facteur de remplissage FF est la proportion de l’empreinte du micro- bolomètre ou d’un pixel comprenant le micro-bolomètre dédiée à l’absorption du rayonnement électromagnétique incident. Lorsque le micro-bolomètre comporte un absorbeur, le facteur de remplissage FF est égal au rapport de la surface de l’absorbeur sur la surface de l’empreinte du micro-bolomètre, ou du pixel le cas échéant. La responsivité du micro-bolomètre est d’autant plus élevée que le facteur de remplissage FF est grand. Il est possible d’accroître le facteur de remplissage FF en diminuant l’encombrement du bras d’isolation thermique, par exemple en diminuant une ou des dimensions horizontales du bras d’isolation thermique et/ou un espacement horizontal entre deux parties du bras d’isolation thermique ou entre le bras d’isolation thermique et la micro-planche.

[0034] La résolution thermique de mesure (ou NETD, pour « Noise Equivalent Temperature Difference », en anglais), est une métrique utilisée pour caractériser la sensibilité d’un micro-bolomètre, égale au plus petit écart de température détectable par le micro-bolomètre, ou encore au rapport du bruit de détection sur la responsivité du micro-bolomètre. La NETD s’exprime généralement en mK. Il est souhaitable d’obtenir la NETD la plus faible possible. La géométrie du ou des bras d’isolation thermique a un impact sur la NETD, principalement en raison de son influence sur la responsivité.

[0035] Des modes de réalisation particuliers vont être décrits se rapportant à un micro-bolomètre comportant un bras d’isolation thermique. Cependant, ces modes de réalisation peuvent être adaptés à des dispositifs optoélectroniques ou électroniques ou encore à des microsystèmes électromécaniques (ou MEMS, pour Micro-Electro-Mechanical System, en anglais) nécessitant d’être suspendus au- dessus d’un substrat par au moins un bras conducteur de l’électricité.

[0036] Par couche, on entend ici et pour la suite de la description, une étendue constituée d’une ou plusieurs sous-couches d’un matériau dont l’épaisseur suivant un axe z est inférieure, par exemple dix fois, voire vingt fois, à ses dimensions longitudinales de largeur et de longueur dans un plan (x, y) perpendiculaire à l’axe z. Une couche peut être structurée. Lorsqu’elle consiste en plusieurs sous-couches, les sous-couches peuvent être en des matériaux différents. La ou les sous-couches s’étendent dans des plans sensiblement parallèles au plan (x, y).

[0037] En lien avec les figures 2A à 2G, 3A et 3B, un procédé de fabrication d’un micro-bolomètre 10 comportant une micro-planche 200 suspendue par un bras d’isolation thermique 230 va être décrit. Sur chacune des figures 2 A à 2 G, on a représenté une vue de dessus d’un détail du micro-bolomètre 10 à l’étape correspondante. Au-dessus et à droite de la vue de dessus, on a représenté, respectivement, une vue schématique selon un plan de coupe A-A et une vue schématique selon un plan de coupe B-B, les plans de coupes étant matérialisés sur chacune des figures par des lignes en pointillés mixant des segments courts et longs. Par soucis de simplification, seuls les éléments visibles sont représentés et certains éléments d’arrière-plan sont parfois omis. La forme géométrique ou le positionnement de certains éléments dessinés sur les figures sont susceptibles d’être altérés une fois réalisés par une limite de résolution ou une incertitude d’alignement, ainsi par exemple, un coin peut être émoussé ou un centrage légèrement décalé.

[0038] En figure 2A, on fournit un substrat 100 (non représenté), un pilier de soutien 105 et un empilement sur une face supérieure du substrat 100 comprenant dans l’ordre d’apparition depuis la face supérieure, une couche de protection 110 optionnelle, une couche sacrificielle 120 et une première couche isolante 131. La couche sacrificielle 120 est en contact physique avec la couche de protection 110 et la première couche isolante 131. La couche de protection 110, la couche sacrificielle 120 et la première couche isolante 131 s’étendent dans des plans parallèles à un plan principal du substrat 100. [0039] On définit ici et pour la suite de la description un repère direct tridimensionnel orthogonal (X, Y, Z), où les axes X et Y forment un plan parallèle au plan principal du substrat 100, l’axe X étant orienté parallèlement au plan de coupe B-B, et où l’axe Z est orienté de manière sensiblement orthogonale à la face supérieure du substrat 100, depuis la face supérieure vers la première couche isolante 131. Dans la suite de la description, les termes « vertical » et « verticalement » s’entendent comme étant relatifs à une orientation sensiblement parallèle à l’axe Z, et les termes « horizontal » et « horizontalement » comme étant relatifs à une orientation sensiblement parallèle au plan (X, Y). Par ailleurs, les termes « inférieur » et « supérieur » s’entendent comme étant relatifs à un positionnement croissant lorsqu’on s’éloigne du substrat 100 suivant la direction +Z. Une vue de dessus s’entend comme une vue selon la direction -Z.

[0040] Le substrat 100 comporte un circuit de lecture. Le circuit de lecture peut par exemple être un circuit de type CMOS comprenant des transistors MOS et un empilement d’interconnexions. Il peut être réalisé dans et/ou sur une plaque, par exemple une plaque en silicium. La plaque peut être un disque de diamètre standard, égal par exemple à 150 mm, 200 mm ou 300 mm.

[0041] Le circuit de lecture comprend un plot de connexion 102 affleurant une face supérieure de la couche de protection 110. Le plot de connexion 102 est en un matériau conducteur de l’électricité, par exemple en métal.

[0042] Le pilier de soutien 105 repose sur le plot de connexion 102 de façon à être en contact avec celui-ci. Il est en un matériau conducteur de l’électricité, par exemple en un métal. Il peut par exemple être en tungstène ou en cuivre, éventuellement revêtu d’une fine couche barrière ou d’accroche, par exemple en nitrure de titane. Le pilier de soutien 105 traverse de part en part la première couche isolante 131, la couche sacrificielle 120, et la couche de protection 110. Il peut affleurer une face supérieure de la première couche isolante 131, ou, comme représenté ici, il peut s’étendre verticalement au-delà de la face supérieure de la première couche isolante 131, dans la direction +Z.

[0043] Dans cet exemple, le pilier de soutien 105 comporte une tige 105.1 traversant de part en part la première couche isolante 131, la couche sacrificielle 120, et la couche de protection 110. La tige 105.1 peut être de forme quelconque. Elle est ici un cylindre d’axe parallèle à l’axe Z. Le pilier de soutien 105 comporte en outre une tête 105.2 en contact avec la tige 105.1. La tête 105.2 repose sur la face supérieure de la première couche isolante 131 de façon à être en contact avec celle-ci. Elle peut avoir une forme géométrique quelconque. Il s’agit ici d’un disque concentrique avec la tige 105.1, à des précisions d’alignement près.

[0044] La couche sacrificielle 120 est en un matériau pouvant être gravé sélectivement par rapport à la couche de protection 110 et à la première couche isolante 131. Elle peut être une couche organique, par exemple en polyimide, ou minérale, par exemple en oxyde de silicium. La couche sacrificielle 120 est ici en oxyde de silicium. Comme représenté sur la figure 2A, l’interface entre la couche sacrificielle 120 et la première couche isolante 131 est plane et horizontale.

[0045] La première couche isolante 131 est dans cet exemple en silicium amorphe. Alternativement, elle peut être en oxyde de silicium (éventuellement additionné de bore), en nitrure de silicium, en alumine (A12O3) ou en oxyde d’hafnium (HfO2). La première couche isolante 131 a une épaisseur mesurée parallèlement à l’axe Z comprise entre 10 nm et 100 nm. Elle a ici une épaisseur égale à 40 nm.

[0046] En figure 2B, on forme une première ouverture 132.1 s’étendant en profondeur dans la première couche isolante 131 sur une distance verticale PI, depuis sa face supérieure, par une gravure au travers d’un premier masque, pour obtenir une première couche structurée 132. La première ouverture 132.1 s’étend préférentiellement dans la direction -Z sur une profondeur strictement inférieure à l’épaisseur de la première couche isolante 131. Dans ce cas, la profondeur de la première ouverture 132.1 peut par exemple être comprise entre 1/3 et 2/3 de l’épaisseur de la première couche isolante 131. Ici, elle est égale à la moitié de l’épaisseur de la première couche isolante 131, soit à 20 nm.

[0047] Dans cet exemple, la première ouverture 132.1 est rectangulaire en vue de dessus. Elle a des flancs latéraux et un fond. Les flancs font chacun un angle droit ou obtus avec le fond. Le fond est sensiblement parallèle à la face supérieure de la première couche isolante 131. Dans cet exemple, les flancs sont sensiblement parallèles à l’axe Z. Deux flancs opposés sont parallèles à l’axe Y. La première ouverture 132.1 a une longueur Li parallèlement à l’axe Y, et une largeur Wi parallèlement à l’axe X.

[0048] En figure 2C, on dépose par un dépôt conforme une couche conductrice 141 sur le pilier de soutien 105 et la première couche structurée 132. La couche conductrice 141 recouvre entièrement une surface exposée de la première couche structurée 132, opposée à la couche sacrificielle 120, comprenant les flancs et le fond de la première ouverture 132.1. Elle a une épaisseur mesurée perpendiculairement à la surface exposée, approximativement constante, par exemple à 20 % près, voire à 10 % près. L’épaisseur de la couche conductrice 141 est strictement inférieure à 2Wi, voire à 4Wi. Elle est par exemple comprise entre 5 nm et 50 nm. Dans cet exemple, elle est égale à 10 nm.

[0049] La couche conductrice 141 est en un matériau conducteur de l’électricité, par exemple en métal. Elle peut par exemple être en nitrure de titane (TiN), en titane (Ti), en cuivre (Cu), en aluminium (Al), en Cobalt (Co), en alliage d'aluminium-cuivre (AlCu), en nickel (Ni), ou en une combinaison de ces matériaux. Une portion conductrice 141.1 de la couche conductrice 141 est en contact avec le pilier de soutien 105 de manière à assurer un contact électrique. De préférence, la portion conductrice 141.1 recouvre entièrement le pilier de soutien 105, soit entièrement la tête 105.2 du pilier de soutien 105 dans cet exemple particulier.

[0050] En figure 2D, on structure la couche conductrice 141 pour obtenir une couche conductrice structurée 142. La structuration comporte une formation d’une deuxième ouverture 142.2 s’étendant en profondeur dans la couche conductrice 141 depuis une face exposée de la couche conductrice 141, par une gravure anisotrope de la couche conductrice 141 au travers d’un deuxième masque selon une direction préférentielle parallèle à l’axe Z. La deuxième ouverture 142.2 est de préférence centrée sur la première ouverture 132.1. Il s’agit de préférence d’une gravure anisotrope avec arrêt sur la première couche structurée 132, par exemple une gravure sélective de la couche conductrice 141 par rapport à la première couche structurée 132.

[0051] La deuxième ouverture 142.2 est ici rectangulaire en vue de dessus. Elle a des flancs latéraux et un fond. Les flancs font chacun un angle droit ou obtus avec le plan (X, Y). Le fond de la deuxième ouverture 142.2 comporte un soubassement à l’intérieur de la première ouverture 132.1. La durée de la gravure est ajustée de façon à retirer totalement les portions de la couche conductrice 141 revêtant les parties horizontales du fond, tout en gardant un espaceur utile 142.4 et un espaceur additionnel 142.9 revêtant deux flancs opposés de la première ouverture 132.1, à l’intérieur de la deuxième ouverture 142.2. L’espaceur utile 142.4 et l’espaceur additionnel 142.9 ont une hauteur verticale H1 inférieure ou égale à PI, de préférence sensiblement égale à PI. [0052] La deuxième ouverture 142.2 a une longueur L2 parallèlement à l’axe Y, et une largeur W2 parallèlement à l’axe X. La longueur L2 est choisie parmi une plage de valeurs strictement inférieures à L1 garantissant que la deuxième ouverture 142.2 traverse de part en part la première ouverture 132.1 dans la direction +X, malgré une incertitude d’alignement et/ou de dimensionnement induite par le procédé de fabrication ; c’est-à-dire que les première et deuxième ouvertures

132.1 , 142.2 forment respectivement, en vue de dessus, deux branches d’une croix orthogonale. Ainsi, les espaceurs utile et additionnel 142.4, 142.9 traversent de part en part la deuxième ouverture 142.2, de façon à permettre à un courant électrique de circuler entre la micro-planche 200 et le pilier de soutien 105 au travers de l’espaceur utile 142.4, comme il sera plus clair à la lecture des étapes subséquentes du procédé de fabrication. La conséquence inévitable du choix spécifique de L2 par rapport à L1 est que deux extrémités opposées du fond de la première ouverture 132.1 sont recouvertes par des portions horizontales 142.5 issues de la couche conductrice 141. Les portions horizontales 142.5 améliorent la conduction électrique à la jonction entre l’espaceur utile 142.4 et une région contigüe du bras d’isolation thermique 230.

[0053] La figure 2E est une étape optionnelle de retrait de l’espaceur additionnel 142.9. On grave au travers d’un troisième masque 142.3 la couche conductrice structurée 142. Le troisième masque 142.3 (représenté en lignes pointillées sur la vue de dessus) surplombe entièrement l’espaceur additionnel 142.9. De préférence, le troisième masque 142.3 a une longueur L3 mesurée parallèlement à l’axe Y strictement supérieure à la longueur L2, de sorte à compenser une erreur d’alignement éventuelle entre le troisième masque 142.3 et la deuxième ouverture

142.2. L’étape de la figure 2E est particulièrement avantageuse pour diminuer un espacement horizontal entre le bras d’isolation thermique 230 et la micro-planche 200 et ainsi augmenter le facteur de remplissage FF du micro-bolomètre 10.

[0054] Les gravures mises en œuvre lors des étapes illustrées sur les figures 2D et 2E sont de préférence sélectives par rapport à la première couche structurée 132.

[0055] En figure 2 F, on dépose une deuxième couche isolante 151 sur la couche conductrice structurée 142 et sur une partie de la première couche structurée 132 située à l’intérieur de la deuxième ouverture 142.2. Il peut s’agir d’un dépôt conforme, comme représenté ici. Le cas échéant, la deuxième couche isolante 151 a une épaisseur approximativement constante, par exemple à 20 % près, voire à 10 % près. L’épaisseur de la deuxième couche isolante 151 est par exemple comprise entre 10 nm et 100 nm. Elle est ici égale à 20 nm.

[0056] La deuxième couche isolante 151 est en un matériau isolant électrique, de préférence le même matériau que celui de la première couche isolante 131. La deuxième couche isolante 151 est ici en silicium amorphe. Alternativement, elle peut être en oxyde de silicium ou en nitrure de silicium, en alumine ou en oxyde d’hafnium.

[0057] En figure 2G, on délimite le bras d’isolation thermique 230, la microplanche 200 et un chapeau 231 du micro-bolomètre 10, dans la première couche structurée 132, la couche conductrice structurée 142 et la deuxième couche isolante 151, par une ou plusieurs étapes de photolithographie et de gravure, de façon à exposer localement la couche sacrificielle 120. Le bras d’isolation thermique 230 s’étend dans un plan de détection parallèle au plan (X, Y) le long d’un axe, depuis la micro-planche 200. Il s’agit ici d’un axe brisé. Dans cet exemple, le bras d’isolation thermique 230 a une largeur horizontale sensiblement constante égale à W230, mesurée perpendiculairement à l’axe brisé. Il comprend l’espaceur utile 142.4 dans son intégralité. La micro-planche 200 s’étend dans le plan de détection.

[0058] La largeur W230 est par exemple comprise entre 100 nm et 500 nm. Elle est ici égale à 180 nm.

[0059] A l’issue de l’étape de la figure 2G, les parties préservées de la première couche structurée 132 forment une couche isolante inférieure 130, les parties préservées de la deuxième couche isolante 151 forment une couche isolante supérieure 150 et les parties préservées de la couche conductrice structurée 142 forment un motif métallique 140. Le motif métallique 140 comprend l’espaceur utile 142.4 et une partie restante de la portion horizontale 142.5 en contact physique avec l’espaceur utile 142.4, qui n’a pas été gravée lors de l’étape de délimitation de la figure 2G. La portion horizontale 142.5 peut avoir été entièrement conservée ; le cas échéant, la partie restante consiste en l’intégralité de la portion horizontale 142.5. La partie restante de la portion horizontale 142.5 est ci-après dénommée portion horizontale finale. Dans cet exemple, la couche isolante inférieure 130 et la couche isolante supérieure 150 ont tous leurs flancs sensiblement coplanaires. [0060] Dans cet exemple, la micro-planche 200 est délimitée en même temps que le bras d’isolation thermique 230. Elle comporte une portion de la couche isolante inférieure 130 et une portion de la couche isolante supérieure 150 qui se prolongent pour former des parties du renfort. Alternativement, la micro-planche 200 peut être délimitée préalablement à l’étape de fourniture de la figure 2A. Le cas échéant, la première couche isolante 131 est déposée sur la micro-planche 200 et, éventuellement, sur le pilier de soutien 105. Une ou plusieurs étapes supplémentaires de photolithographie et de gravure au travers de la première couche isolante 131 peuvent alors être prévues pour connecter électriquement la micro-planche 200 au circuit de lecture par le bras d’isolation thermique 230. Il est également possible de délimiter la micro-planche 200 lors d’une étape postérieure à la figure 2G, dans ce cas la micro-planche 200 peut recouvrir au moins en partie le bras d’isolation thermique 230. Le cas échéant, elle peut par exemple reposer sur le bras d’isolation thermique 230 par le biais d’un ou plusieurs contacts conducteurs de l’électricité permettant de connecter électriquement la micro-planche 200 au circuit de lecture via le bras d’isolation thermique 230, le pilier de soutien 105 et le plot de connexion 102. Ce mode de réalisation alternatif est avantageux pour augmenter le facteur de remplissage FF du micro-bolomètre.

[0061] Le bras d’isolation thermique 230 comprend une âme en métal et un renfort. L’âme est une portion du motif métallique 140 s’étendant continûment le long de l’axe brisé, d’une extrémité à une autre du bras d’isolation thermique 230. Elle comprend l’espaceur utile 142.4 et la portion horizontale finale. Le renfort consiste en des portions de la couche isolante inférieure 130 et de la couche isolante supérieure 150, situées en regard de l’âme, s’étendant de part et d’autre de l’âme, continûment le long de l’axe brisé, d’une extrémité à l’autre du bras d’isolation thermique 230. L’âme est ainsi prise en sandwich dans le renfort. Des propriétés mécaniques du bras, dont la déformation ou la rigidité, sont principalement déterminées par le renfort. La micro-planche 200 est connectée électriquement au circuit de lecture via l’âme, le pilier de soutien 105 et le plot de connexion 102. La surface du renfort en contact avec la couche sacrificielle 120 est plane et horizontale.

[0062] Le bras d’isolation thermique 230 épouse la face supérieure de la couche sacrificielle 120, laquelle est plane et horizontale. Il a par conséquent une base plane et horizontale, sur toute sa longueur. Ainsi le bras d’isolation thermique 230 présente une forte rigidité mécanique.

[0063] Le bras d’isolation thermique 230 comprend une ou plusieurs premières régions RI. Il peut comprendre une ou plusieurs deuxièmes régions R2. Les premières et deuxièmes régions RI, R2 ont des surfaces inférieures planes et horizontales sur toutes les longueurs respectives de ces régions, qui sont coplanaires entre-elles. Dans cet exemple, il comporte une première région RI et deux deuxièmes régions R2 situées de part et d’autre de la première région RI, comme représenté sur la figure 3A. La première région RI est délimitée le long de l’axe brisé par deux extrémités opposées de l’espaceur utile 142.4. Par conséquent, l’âme consiste en l’espaceur utile 142.4 à l’intérieur de la première région RI. La première région RI est séparée de chaque deuxième région R2 par un raccord du bras d’isolation thermique 230. Une deuxième région R2 s’étend depuis un raccord jusqu’à la micro-planche 200. Une deuxième région R2 additionnelle s’étend depuis un autre raccord jusqu’au chapeau 231. Chaque raccord comporte une structure tridimensionnelle de l’âme comprenant la portion horizontale finale. Il est en contact avec la première région RI et la deuxième région R2. La portion horizontale finale s’étend parallèlement au plan de détection et au plan (X, Y). Elle forme un coin de cube de la structure tridimensionnelle avec deux autres faces de l’âme, dont une est coplanaire avec l’espaceur utile 142.4. Elle permet d’améliorer le contact électrique entre la première région RI et une deuxième région R2.

[0064] Le chapeau 231 est une partie du micro-bolomètre 10 recouvrant le pilier de soutien 105 et comprenant la portion conductrice 141.1. Il a une forme quelconque. Il est ici carré ou rectangulaire, en vue de dessus. Il peut avoir des dimensions horizontales supérieures au bras d’isolation thermique 230, comme représenté ici.

[0065] L’espaceur utile 142.4 s’étend à l’intérieur de la première région RI, parallèlement à une portion de l’axe brisé en vis-à-vis de l’espaceur utile 142.4, de préférence il est centré sur celle-ci. Le bras d’isolation thermique 230 est ici délimité lors de l’étape de la figure 2 G, de sorte que la couche isolante inférieure 130 et la couche isolante supérieure 150 entourent intégralement l’espaceur utile 142.4 le long de toute la première région RI. L’espaceur utile 142.4 est ainsi entièrement entouré par le renfort à l’intérieur de l’intégralité de la première région RI. [0066] Dans le plan de détection, le bras d’isolation thermique 230 est séparé de la micro-planche 200 par un espacement de largeur S sensiblement constant, mesuré parallèlement à l’axe X. Lorsque l’espaceur additionnel 142.9 est positionné sur une région de la première couche structurée 132 retirée au cours de l’étape de la figure 2G, par exemple située à l’intérieur de l’espacement, il est possible d’omettre l’étape de la figure 2E et de retirer l’espaceur additionnel 142.9 au cours de l’étape de la figure 2G. Il est cependant avantageux de diminuer la largeur S pour augmenter le facteur de remplissage FF du micro -bolomètre 10. Lorsque la largeur S est inférieure à une première valeur imposée par des limites de résolution et/ou de précision d’alignement lors de la formation de la première ouverture 132.1 et/ou de la deuxième ouverture 142.2, la deuxième ouverture 142.2 délimite une encoche dans la couche isolante supérieure 150 sur la microplanche 200, comme représenté sur la vue de dessus de la figure 3A. Lorsque la largeur S est inférieure à une deuxième valeur inférieure à la première valeur, imposée par des limites de résolution et/ou de précision d’alignement lors de la formation de la première ouverture 132.1 et/ou de la deuxième ouverture 142.2, il devient nécessaire de retirer l’espaceur additionnel 142.9 lors de l’étape supplémentaire de la figure 2E.

[0067] En figures 3A et 3B, on a représenté une étape finale du procédé de fabrication et, par voie de conséquence, le micro-bolomètre 10 réalisé à l’issue de cette étape finale. La figure 3A reprend les vues partielles selon les coupes A-A et B-B, ainsi que la vue partielle de dessus des figures 2A à 2G. La figure 3B est une vue schématique additionnelle selon un nouveau plan de coupe C-C passant par la deuxième région R2 du bras d’isolation thermique 230. Le micro-bolomètre 10 peut être un élément d’un pixel d’un détecteur bolométrique, fonctionnant par exemple dans l’infrarouge lointain. Le cas échant, le micro-bolomètre 10 est particulièrement avantageux pour une taille du pixel strictement inférieur à 17 pm, par exemple inférieure ou égale à 12 pm, ou inférieure ou égale à 8,5 pm.

[0068] En figures 3A et 3B, on a retiré la couche sacrificielle 120 sélectivement par rapport à la couche de protection 110, à la couche isolante inférieure 130, et à la couche isolante supérieure 150. Lorsque la couche sacrificielle 120 est en oxyde de silicium, il est par exemple possible d’utiliser une gravure d’acide fluorhydrique (HF) en phase vapeur. Lorsque la couche sacrificielle 120 est en polyimide, il est possible d’utiliser un plasma d’oxygène. La micro-planche 200 est ainsi suspendue au-dessus du substrat 100 par le bras d’isolation thermique 230. La micro- planche 200 peut reposer directement sur un pilier de soutien 105 additionnel, par exemple au niveau d’un côté de la micro-planche 200 opposé au bras d’isolation thermique 230. Avantageusement, la micro-planche 200 est maintenue au-dessus du substrat 100 par un bras d’isolation thermique additionnel, de préférence identique au bras d’isolation thermique 230. Le bras d’isolation thermique 230 et le bras d’isolation thermique additionnel peuvent par exemple être disposés de façon symétrique par rapport à la micro-planche 200 dans un plan parallèle au plan (X, Y). Il peut s’agir d’une symétrie centrale par rapport à un point central de la micro-planche 200.

[0069] A l’intérieur de la première région RI et de chacune des deuxièmes régions R2, le renfort a respectivement une première surface transversale S_r,i et une deuxième surface transversale S_r,2> et l’âme a respectivement une première surface transversale S_a,i et une deuxième surface transversale S_a,2- Une surface transversale d’un élément du bras d’isolation thermique 230 est égale à la surface totale de toutes les parties de l’élément interceptés par un plan de coupe orthogonal à l’axe brisé.

[0070] A l’intérieur de la deuxième région R2, l’âme, la couche isolante inférieure 130 et la couche isolante supérieure 150 ont des dimensions horizontales sensiblement égales à W230 (figure 3B). Il existe par conséquent peu de latitude pour ajuster les résistances thermique et électrique de la deuxième région R2 sans compromettre la stabilité et la robustesse mécanique du bras d’isolation thermique 230.

[0071] A l’intérieur de la première région RI, l’âme a une hauteur mesurée parallèlement à l’axe Z, égale à Hl. La hauteur est fixée par la profondeur PI de la première ouverture 132.1. L’âme a une largeur, mesurée parallèlement à l’axe X, sensiblement égale à l’épaisseur de l’âme et à l’épaisseur de la couche conductrice 141 dans la deuxième région R2. Il est par conséquent possible d’ajuster la première surface transversale S_a,i indépendamment de la deuxième surface transversale S_a,2, sans compromettre la robustesse mécanique du bras d’isolation thermique 230, par exemple en gardant une largeur W230 du bras d’isolation thermique 230 sensiblement constante sur toute sa longueur. En d’autres termes, il est possible d’ajuster la résistance thermique et la résistance électrique du bras d’isolation thermique 230 afin d’améliorer la responsivité du micro-bolomètre 10, sans modifier la géométrie du bras d’isolation thermique 230, cette dernière étant contrainte par de multiples facteurs, comme par exemple, le facteur de remplissage FF, la tenue mécanique, ou la résolution d’équipements de photolithographie utilisés au cours du procédé de fabrication. La profondeur PI de la première ouverture 132.1, la longueur L2 de la deuxième ouverture 142.2 et l’épaisseur de la couche conductrice 141 sont notamment des paramètres permettant d’optimiser la résistance thermique et la résistance électrique du bras d’isolation thermique 230. La présence de la première région RI permet d’augmenter la responsivité du micro-bolomètre 10 par rapport à une situation pour laquelle le bras d’isolation thermique 230 consisterait en une deuxième région R2 unique, dès lors que les sections transversales vérifient la relation S_a,i/S_r,i < S_a,2/S_r,2- Le ratio S_a,i/S_r,i est par exemple inférieur à 0,8(S_a,2/S_r,2>), préférentiellement inférieur à 0,5(S_a,2/S_r,2)> voire inférieur à 0,25(S_a,2/S_r,2). Ici, S_a,i/S_r,i = 0,13(S_a,2/S_r,2)-

[0072] La profondeur PI est préférentiellement strictement supérieure à l’épaisseur de la couche conductrice 141 dans la deuxième région R2, ainsi l’âme a sa dimension minimale orientée selon une première direction dans la première région RI (la largeur de l’âme, mesurée selon l’axe X) et selon une deuxième direction orthogonale à la première direction dans la deuxième région R2 (l’épaisseur de la couche conductrice 141). La profondeur PI est préférentiellement strictement inférieure à la largeur W230 du bras d’isolation thermique 230, par exemple inférieure ou égale à O,5W23o, voire inférieure ou égale à O,3W23o.

[0073] Une diminution de S_a,i ou de S_a,2 entraîne une augmentation de la résistance thermique du bras d’isolation thermique 230, ce qui favorise l’augmentation la responsivité du micro-bolomètre 10. En revanche, une diminution équivalente de de S_a,i ou de S_a,2 entraîne une augmentation de la résistance électrique du bras d’isolation thermique 230, ce qui a un impact négatif sur l’accroissement de la responsivité. Il existe donc un optimum pouvant être atteint grâce à l’invention. A titre d’exemple, pour un design particulier mettant en œuvre des couches isolantes inférieure et supérieure 130, 150 en nitrure de silicium et un motif métallique 140 en nitrure de titane, un maximum de responsivité est obtenu pour un ratio S_a,i / S_r,i égal à 0,08, et pour une différence S_a,2/S_r,2 - S_a,i/S_r,i égale à 0,12.

[0074] Le motif métallique 140 est avantageusement en un métal présentant un coefficient de Lorenz P inférieur à la constante de Lorenz Lo . Ainsi, il est possible de diminuer S_a,i pour augmenter la résistance thermique du bras d’isolation thermique 230, sans augmenter significativement sa résistance électrique, ceci afin d’obtenir par voie de conséquence, une augmentation de la responsivité du micro-bolomètre 10.

Â

[0075] Le coefficient de Lorentz P d’un métal est donné par la relation p = — —, où est la conductivité thermique du métal en W/m.K, o_m est la conductivité électrique du métal Q^m ¹ et T est la température en K. Le nombre de Lorentz Lo est égal à 2,45.10 ⁸ WQK?². Un tel métal peut par exemple être du nickel (Ni).

[0076] Dans l’exemple des figures 3A et 3B, le bras d’isolation thermique 230 comporte un coude à l’intérieur de la deuxième région R2. Le coude est une partie de la deuxième région R2 à l’intérieur de laquelle l’axe brisé fait un angle dans le plan de détection, ici égal à 90°. Il permet d’allonger la longueur du bras d’isolation thermique 230 sans impacter significativement l’empreinte du micro-bolomètre 10. L’âme est ainsi dépourvue d’espaceur à l’intérieur du coude ce qui facilite la fabrication du bras et permet d’obtenir une bonne robustesse mécanique. Pour les mêmes raisons, la première région RI est de préférence une portion rectiligne du bras d’isolation thermique 230.

[0077] En figure 4, on a représenté une vue de dessus d’un micro-bolomètre 11 qui est une variante du micro-bolomètre 10 des figures 3A et 3B. Seules les différences avec celui-ci sont explicitement décrites.

[0078] Le micro-bolomètre 11 comporte le bras d’isolation thermique 230 et un bras d’isolation thermique additionnel. Dans cette variante, les deux bras d’isolation thermique sont identiques. Par conséquent, seul le bras d’isolation thermique 230 est décrit en détail.

[0079] Le bras d’isolation thermique 230 comprend au moins une première région RI. Dans cette variante, il comporte deux premières régions RI et trois deuxièmes régions R2. Chaque première région RI est intercalée entre deux deuxièmes régions R2. Le bras d’isolation thermique 230 comporte deux coudes, chacun situé à l’intérieur d’une deuxième région R2. Il est espacé de la micro-planche 200 par un espacement de largeur S sensiblement constante.

[0080] Les bras d’isolation thermique sont respectivement fixés à la micro-planche 200 au niveau de deux points de fixation diamétralement opposés par rapport à un centre de symétrie de la micro-planche 200. Les deux bras d’isolation thermiques sont symétriques l’un de l’autre par rapport au centre de symétrie. [0081] Des modes de réalisation particuliers viennent d’être décrits. Différentes variantes et modifications apparaîtront à l’homme du métier. Le micro-bolomètre peut par exemple comporter un nombre quelconque de bras d’isolation thermique supérieur ou égal à 1, chaque bras d’isolation thermique pouvant comporter un nombre quelconque de premières régions RI supérieur ou égal à 0 et un nombre quelconque de coudes supérieur ou égal à 0.

Claims

REVENDICATIONS

1. Micro -bol omètre (10, 11), comportant : o un substrat (100), o un circuit de lecture, o une micro-planche (200) suspendue au-dessus du substrat (100) par un bras d’isolation thermique (230) du micro-bolomètre (10, 11) comprenant un renfort en un matériau électriquement isolant et une âme en métal prise en sandwich dans le renfort,

• la micro-planche (200) étant connectée électriquement au circuit de lecture par l’âme,

• le bras d’isolation thermique (230) étant tel qu’il comprend une première région (RI) et une deuxième région (R2) à l’intérieur desquelles le renfort a respectivement une première surface transversale S_r,i et une deuxième surface transversale S_r,2, et l’âme a respectivement une première surface transversale S_a,i et une deuxième surface transversale S_a,2 ; le micro-bolomètre (10) étant caractérisé en ce que o le bras d’isolation thermique (230) a une base plane sur toute sa longueur, o les surfaces transversales vérifient la relation S_a,i/S_r,i < 0,8(S_a,2/S_r,2)-

2. Micro-bolomètre (10, 11) selon la revendication 1, dans lequel l’âme a sa dimension minimale orientée selon une première direction dans la première région (RI) et selon une deuxième direction dans la deuxième région (R2), orthogonale à la première direction.

3. Micro-bolomètre (10, 11) selon la revendication 2, dans lequel le bras d’isolation thermique (230) comprend en outre un raccord séparant la première région (RI) de la deuxième région (R2), et l’âme comprend une portion horizontale à l’intérieur du raccord.

4. Micro-bolomètre (10, 11) selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel le bras d’isolation thermique (230) comprend un coude à l’intérieur de la deuxième région (R2) et dans lequel la deuxième direction est orientée perpendiculairement à un plan principal du coude.

5. Micro -bol omètre (10, 11) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le renfort entoure intégralement l’âme dans la première région (RI).

6. Micro -bol omètre (10, 11) selon la revendication 5, comprenant en outre un pilier de soutien (105) connecté électriquement au circuit de lecture et à l’âme, dans lequel le bras d’isolation thermique (230) s’étend parallèlement à la microplanche (200) le long d’un axe depuis le pilier de soutien (105) jusqu’à la microplanche (200), et a une largeur sensiblement constante.

7. Micro -bol omètre (10, 11) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première région (RI) est une portion rectiligne du bras d’isolation thermique (230).

8. Micro -bol omètre (10, 11) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’âme a un coefficient de Lorentz strictement inférieur à 2,45.10-⁸ W.Q.K-2.

9. Micro -bol omètre (10, 11) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rapport S_a,i/S_r,i est inférieur ou égal à 0,1.

10. Micro-bolomètre (10, 11) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une partie du renfort et une partie de la micro-planche (200) forment une portion continue d’une couche commune.

11. Procédé de fabrication d’un micro-bolomètre 10 selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant les étapes suivantes : o fourniture d’un empilement comprenant un substrat (100), une première couche isolante (131) et une couche sacrificielle (120) intercalée entre le substrat (100) et la première couche isolante (131), o une formation d’une première ouverture (132.1) s’étendant en profondeur dans la première couche isolante (131) depuis une face supérieure de la première couche isolante (131) opposée à la couche sacrificielle (120), pour obtenir une première couche structurée (132) comprenant la première ouverture (132.1), o un premier dépôt conforme d’une couche conductrice (141) sur la première couche structurée (132), o une formation d’une deuxième ouverture (142.2) dans la couche conductrice (141) délimitant la première région (RI) par une gravure anisotrope pour obtenir une couche conductrice structurée (142), de sorte que la couche conductrice structurée (142) comprend un espaceur utile (142.4) et un espaceur additionnel (142.9) au niveau de deux flancs opposés de la première ouverture (132.1) situés à l’intérieur de la deuxième ouverture (142.2), o un deuxième dépôt conforme d’une deuxième couche isolante (151) sur la première couche structurée (132) et la couche conductrice structurée (142), o une délimitation du bras d’isolation thermique (230) dans la deuxième couche isolante (151), de la couche conductrice structurée (142) et de la première couche structurée (132), de façon à ce que le bras d’isolation thermique (230) comprenne l’espaceur utile (142.4).

12. Procédé de fabrication selon la revendication 11, dans lequel les première et deuxième ouvertures (132.1, 142.2) forment respectivement deux branches d’une croix orthogonale selon une vue perpendiculaire à la face supérieure de la première couche isolante (131), orientée de sorte qu’une des deux branches s’étend selon une direction destinée à être une direction d’une portion rectiligne du bras d’isolation thermique (230).

13. Procédé de fabrication selon la revendication 12, dans lequel les première et deuxième ouvertures (132.1, 142.2) ont respectivement une longueur L1 et une longueur L2, mesurées parallèlement à la direction de la portion rectiligne, telles que la longueur L2 est strictement inférieure à la longueur Ll.

14. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, comprenant en outre une étape de retrait de l’espaceur additionnel (142.9) avant le deuxième dépôt conforme.

15. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel la micro-planche (200) est délimitée au cours de l’étape de délimitation du bras d’isolation thermique (230).