[發明專利]斜拉懸梁支撐膜結構的微機械熱電堆紅外探測器陣列

無效

• 申請號: 01126401.2
• 申請日: 2001-08-03
• 公開（公告）號: CN1333569A
• 公開（公告）日: 2002-01-30
• 發明（設計）人: 徐崢誼;熊斌;王躍林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海冶金研究所
• 主分類號: H01L31/00
• 分類號: H01L31/00;H01L27/14;G01J1/02
• 代理公司: 上海華東專利事務所
• 代理人: 潘振甦

1.一種斜拉懸梁支撐膜結構的微機械熱電堆紅外探測器陣列，包括懸梁支撐膜，其特征在于支撐膜與框架呈45度角，周圍被氣氛介質包圍；一端固定，另一端與基體兩點相連。

2.按權利要求1所述的斜拉懸梁支撐膜結構的微機械熱電堆紅外探測器陣列，其特征在于懸梁介質薄膜上有熱堆結構、紅外吸收區以及熱結區。

3.按權利要求1所述的斜拉懸梁支撐膜結構的微機械熱電堆紅外探測器陣列，其特征在于依單元探測器腐蝕孔的結構可分為分立型和單腐蝕孔二種。

4.按權利要求1或3所述的斜拉懸梁支撐膜結構的微機械熱電堆紅外探測器陣列，其特征在于分立型斜拉懸梁支撐膜結構是獨立的腐蝕孔結構，腐蝕孔之間由硅襯底相隔；單腐蝕孔型斜拉型懸梁支撐結構是共用一個腐蝕孔結構，懸梁之間由腐蝕孔隔開。

5.按權利要求1所述的斜拉懸梁支撐膜結構的微機械熱電堆紅外探測器陣列，其特征在于探測器陣列的輸出根據實際需要采取多種方式，如并聯輸出，一端輸出通過公共引腳引出，另一輸出端由分立引腳輸出。

6.按權利要求1所述的斜拉懸梁支撐膜結構的微機械熱電堆紅外探測器陣列的制造方法，其特征在于：

(1)首先，用低壓化學氣相沉積的方法在(100)晶向單晶硅片7上沉積一層氮化硅層，厚度為100納米到150納米，然后沉積低溫氧化硅層，厚度為200納米到300納米，再用低壓化學氣相方法沉積多晶硅層，厚度為500納米到800納米，然后用離子注入的方法進行硼摻雜；

(2)在摻雜后的硅層上光刻出用于形成熱偶硅條的形狀，其中熱偶硅條與切邊成45度角，用等離子刻蝕方法得到所需的多晶硅條，條寬為十到幾十微米，長為條寬的幾倍到幾十倍；

(3)將多晶硅條進行氧化，與低溫氧化硅層構成混合氧化硅層，然后再用低壓化學沉積方法沉積一層氮化硅層。光刻引線孔圖形，以光刻膠為掩膜，用等離子刻蝕方法去除氮化硅，用氫氟酸腐蝕掉氧化硅，在引線孔處暴露出用于形成熱偶對的多晶硅條；

(4)在整個表面沉積金屬層；光刻出用于形成熱偶的金屬條形狀，金屬條和摻雜的多晶硅條通過引線孔實現歐姆接觸，形成熱偶對，成為熱堆的主要構成；光刻用于形成斜拉懸梁支撐膜結構的圖形，利用氮化硅與氧化硅復合介質膜作為掩膜，直接用各向異性腐蝕劑，如四甲基氫氧化氨和氫氧化鉀腐蝕體硅，利用硅各晶向腐蝕速率的不同，從硅正面向下腐蝕，得到斜拉懸梁支撐膜結構；再形成紅外輻射吸收區，面積從100微米×100微米到1000微米×1000微米，通過沉積黑體提高吸收效率；由此得到新的斜拉懸梁支撐膜結構的微機械熱堆探測器陣列。