[發明專利]一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器

無效

• 申請號: 201010553512.2
• 申請日: 2010-11-22
• 公開（公告）號: CN102128685A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 王宏臣;陳文禮;甘先鋒
• 申請（專利權）人: 煙臺睿創微納技術有限公司
• 主分類號: G01J5/12
• 分類號: G01J5/12;B81B3/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器，其特征在于：它采用橋式結構，包括硅襯底和設置在硅襯底上的微橋，熱電堆熱端位于微橋中心區域，冷端位于硅襯底熱沉之上，微橋中心區域的傳感器光敏區懸浮設置在硅襯底被刻蝕后形成的空腔之上，微橋包括由內向外依次設置的由氧化硅薄膜和氮化硅薄膜制成的支撐層、摻雜多晶硅和Al薄膜制成的Al-Si熱電偶和氮化硅制成的鈍化層，所述微橋的傳感器光敏區的外表面設有紅外線吸收層，所述摻雜多晶硅和Al薄膜之間設有隔離介質層，所述微橋上設有刻蝕孔。

2.根據權利要求1所述的一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器，其特征在于：所述摻雜多晶硅為P型或N型。

3.根據權利要求1所述的一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器，其特征在于：所述隔離介質層采用摻雜氧化硅薄膜或氮化硅薄膜。

4.根據權利要求1所述的一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器，其特征在于：所述紅外線吸收層采用氮化硅薄膜、黑金、聚酰亞胺或聚對二甲苯制成。

5.根據權利要求1至4任一項所述的一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器，其特征在于：所述紅外線吸收層厚度為0.05～0.5微米，紅外線吸收層對紅外線輻射的吸收效率為90%以上。

6.一種制作微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器的方法，其特征在于：它包括以下步驟：?

步驟1，在硅襯底之上制作微橋；

步驟2，利用微機械加工方法在微橋傳感器光敏區的外表面制作一層紅外線吸收層；

步驟3，利用旋涂方法在微橋表面旋涂保護層并圖形化；

步驟4，利用電感耦合等離子體刻蝕機，采用等離子體干法刻蝕技術在硅襯底上制作空腔；

步驟5，利用氧等離子體去除保護層。

7.根據權利要求6所述的一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器的制作方法，其特征在于：所述步驟1包括以下子步驟：

（1）硅襯底處理；

（2）支撐層制備，支撐層采用氧化硅薄膜和氮化硅薄膜制備；

（3）多晶硅制作與摻雜；

（4）隔離介質層淀積，隔離介質層采用氧化硅薄膜，互聯孔刻蝕；

（5）Al薄膜淀積和圖形化；

（6）鈍化層淀積；

（7）刻蝕孔制作。

8.根據權利要求6或7所述的一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器的制作方法，其特征在于：所述保護層為聚酰亞胺薄膜保護層，聚酰亞胺薄膜保護層的厚度為5～30微米，旋涂之后將保護層進行熱處理亞胺化和圖形化。

9.根據權利要求6或7所述的一種微機械CMOS熱電堆紅外測溫傳感器的制作方法，其特征在于：所述保護層采用光敏聚酰亞胺薄膜，直接利用光刻定義圖形保護層形狀。