[發明專利]一種MEMS紅外光源及其制作方法

有效

• 申請號: 201611265716.X
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106629577B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 明安杰;劉衛兵;孫西龍;毛海央;陳大鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種MEMS紅外光源，其特征在于，包括：

襯底；

位于所述襯底表面的支撐層；

位于所述支撐層背離所述襯底表面的金屬電極、熱偶條結構層和加熱電阻層，所述加熱電阻層位于所述支撐層的中心區域，所述熱偶條結構位于所述加熱電阻層的相對兩側，所述金屬電極位于所述加熱電阻層的另外的相對兩側，且所述金屬電極與所述加熱電阻層歐姆接觸；

位于所述加熱電阻層背離所述支撐層表面的隔離保護層；

位于所述隔離保護層背離所述加熱電阻層表面的輻射層。

2.根據權利要求1所述的MEMS紅外光源，其特征在于，所述襯底包括釋放空腔結構，所述釋放空腔結構為位于所述襯底朝向所述支撐層表面的凹槽結構，所述凹槽結構至少與所述加熱電阻層對應。

3.根據權利要求1所述的MEMS紅外光源，其特征在于，所述熱偶條結構層在所述支撐層上的投影為蛇形結構，所述熱偶條結構層包括第一熱偶條結構和第二熱偶條結構，所述第一熱偶條結構和所述第二熱偶條結構首尾相接，組成蛇形結構熱電堆結構的溫度傳感器。

4.根據權利要求3所述的MEMS紅外光源，其特征在于，所述第一熱偶條結構為半導體材質，所述第二熱偶條結構為金屬材質。

5.根據權利要求4所述的MEMS紅外光源，其特征在于，所述第一熱偶條結構的材質為P型多晶硅或N型多晶硅；所述第二熱偶條結構的材質為鋁、金、鉍、銻中的一種。

6.根據權利要求4所述的MEMS紅外光源，其特征在于，所述加熱電阻層為金屬材質或半導體材質。

7.根據權利要求1所述的MEMS紅外光源，其特征在于，所述支撐層為氧化硅層、氮化硅層、或氮化硅和氧化硅組成的多層復合膜結構。

8.根據權利要求1所述的MEMS紅外光源，其特征在于，所述金屬電極為單層金屬膜或金屬復合層結構。

9.根據權利要求1所述的MEMS紅外光源，其特征在于，所述輻射層為氮化鈦、金黑、銀黑、鉑黑或者納米硅材料中的任意一種。

10.一種MEMS紅外光源制作方法，其特征在于，用于制作權利要求1-9任意一項所述的紅外光源，所述紅外光源制作方法包括：

提供襯底；

在所述襯底的一個表面上形成支撐層；

在所述支撐層背離所述襯底的表面分別形成金屬電極、熱偶條結構層和加熱電阻層，并在所述加熱電阻層背離所述支撐層的表面形成隔離保護層；

在所述隔離保護層背離所述加熱電阻層的表面形成輻射層。

11.根據權利要求10所述的MEMS紅外光源制作方法，其特征在于，所述在所述支撐層背離所述襯底的表面分別形成金屬電極、熱偶條結構層和加熱電阻層，并在所述加熱電阻層背離所述支撐層的表面形成隔離保護層，具體包括：

在所述支撐層背離所述襯底的中心區域表面形成第一薄膜；

在所述第一薄膜的中心區域形成隔離保護層；

圖形化所述隔離保護層和所述隔離保護層對應的第一薄膜區域，圖形化后的所述隔離保護層對應的第一薄膜區域形成加熱電阻層；

圖形化所述第一薄膜區域上所述隔離保護層外對應的區域，形成第一熱偶條結構；

在所述支撐層背離所述襯底的表面形成第二薄膜；

圖形化所述第二薄膜，形成第二熱偶條結構；

在所述支撐層背離所述襯底的表面形成第三薄膜；

圖形化所述第三薄膜，形成金屬電極。