[發明專利]一種微橋結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201310582851.7
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN104649213A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 陳學枝;黃新龍;沈憧棐
• 申請（專利權）人: 上海巨哥電子科技有限公司
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 羅朋;周建華

1.一種微橋結構，包括：襯底、主體橋面，以及：

第一懸梁臂與第二懸梁臂，用于支撐所述主體橋面懸于所述襯底上方，使得所述主體橋面與所述襯底相分離；

第一連接柱，用于連接所述襯底與所述第一懸臂梁；

第二連接柱，用于連接所述襯底與所述第二懸梁臂；

其中，所述第一懸臂梁與所述第二懸梁臂分別由第一雙材料梁、第二雙材料梁及用于連接所述第一雙材料梁與所述第二雙材料梁的絕熱梁組成，所述第一雙材料梁與所述第二雙材料梁分別由熱膨脹系數不同的兩組薄膜以相同順序疊合而成，所述第一雙材料梁通過所述第一連接柱與所述襯底連接并保持熱導通，所述第二雙材料梁與所述主體橋面相連接并保持熱導通。

2.根據權利要求1所述的微橋結構，其中，所述第一懸梁臂與所述第二懸梁臂以所述主體橋面的中心為中心呈中心對稱分布。

3.根據權利要求1所述的微橋結構，其中，所述第一懸梁臂與所述第二懸梁臂位于所述主體橋面的對角位置并分別沿遠離所述主體橋面的方向延伸。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的微橋結構，其中，所述第一雙材料梁與所述第二雙材料梁平行并排。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的微橋結構，其中，所述絕熱梁包括多次彎折的絕熱梁。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的微橋結構，其中，所述主體橋面包含熱輻射吸收材料，或電加熱元件。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的微橋結構，其中，所述主體橋面、所述襯底，以及兩者之間的空隙構成電容，所述主體橋面的一部分或全部及所述襯底為所述電容的電極，所述電容的電容值與所述空隙的距離相關。

8.根據權利要求1至6中任一項所述的微橋結構，其中，所述主體橋面朝向所述襯底的端面上具有第一復合光學薄膜，所述襯底朝向所述主體橋面的端面上具有第二復合光學薄膜，所述第一復合光學薄膜、所述第二復合光學薄膜，以及兩者之間的空隙構成干涉裝置。

9.根據權利要求8所述的微橋結構，其中，該微橋結構還包括：

紅外探測裝置，用于根據所述干涉裝置的參考光的透射光強度和/或反射光強度隨所述空隙的距離變化而發生的變化，確定探測目標的溫度，其中，所述參考光的波長不同于所述入射紅外線的波長。

10.一種微傳感器，其中，該微傳感器包括權利要求1至9中任一項所述的微橋結構。

11.一種紅外傳感器，其中，該紅外傳感器包括權利要求1至9中任一項所述的微橋結構。

12.一種溫度補償設備，包括權利要求1至9中任一項所述的微橋結構。

13.一種焦平面陣列，其中，該焦平面陣列包括權利要求1至9中任一種或多種所述微橋結構形成的陣列。

14.一種用于制備如權利要求1所述的微橋結構的方法，其中，該方法包括以下步驟：

a在襯底表面涂覆犧牲層材料，以形成犧牲層；

b在所述犧牲層上形成用于所述微橋結構的連接柱的凹槽；

c在所述凹槽內及所述犧牲層上沉積第一組薄膜，以由所述第一組薄膜構成所述連接柱；

d在所述第一組薄膜上沉積具有與所述第一組薄膜不同熱膨脹系數的第二組薄膜；

e確定所述微橋結構的雙材料梁的位置，去除所述雙材料梁的位置外的所述第二組薄膜，以形成所述雙材料梁；

f確定所述微橋結構的懸梁臂、絕熱梁與主體橋面的對應位置，去除所述對應位置外的所述第一組薄膜，以形成所述懸梁臂、所述絕熱梁與所述主體橋面，其中，所述懸梁臂用于支撐所述主體橋面懸于所述襯底上方，所述懸梁臂由兩段所述雙材料梁與用于連接該兩段雙材料梁的絕熱梁組成，所述襯底與所述懸臂梁通過所述連接柱相連；

g去除所述犧牲層材料，以獲得所述微橋結構，其中，所述主體橋面與所述襯底之間存在空隙。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述步驟a包括：

-在所述襯底上沉積第三組薄膜，以與所述主體橋面及所述空隙構成干涉裝置；

-在所述第三組薄膜的表面上涂覆犧牲層材料，以形成犧牲層。

16.根據權利要求14所述的方法，其中，所述步驟a包括：

-在所述襯底上沉積電極，以與所述主體橋面及所述空隙構成電容；

-在沉積有電極的所述襯底上涂覆犧牲層材料，以形成犧牲層。