[發明專利]一種諧振式微懸臂梁芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202110242692.0
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113023658A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 于海濤
• 申請（專利權）人: 上海邁振電子科技有限公司
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81C1/00;G01G3/13
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種諧振式微懸臂梁芯片，其特征在于，包括：

懸臂梁本體，所述懸臂梁本體包括第一端部和第二端部，所述第一端部與所述第二端部連接；

所述第一端部設有懸膜，所述懸膜包括加熱線圈，所述加熱線圈用于加熱所述第一端部形成相對于所述第二端部的高溫區，并使得所述第二端部形成相對于所述第一端部的低溫區，所述懸膜的下表面與所述第一端部的上表面具有隔熱空間。

2.根據權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述第二端部自下而上依次包括：

襯底，所述襯底包括待注入區域和待濺射區域；

所述待注入區域設有四端壓阻和激勵電阻，所述待濺射區域、所述四端壓阻和所述激勵電阻上設有金屬互連層。

3.根據權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述隔熱空間的長度與所述懸臂梁本體的長度的比值在第一區間內，所述第一區間為[0.3,0.5]；

所述隔熱空間的寬度是所述懸臂梁本體的寬度的比值在第二區間內，所述第二區間為[0.7,0.9]。

4.根據權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述隔熱空間的高度在第三區間內，所述第三區間為[0.5,5]微米。

5.根據權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述懸膜還包括：第一絕緣層和絕熱層，

所述第一絕緣層的下表面與所述加熱線圈的上表面連接，所述絕熱層的上表面與所述加熱線圈的下表面連接。

6.根據權利要求5所述的芯片，其特征在于，所述第一端部自下而上依次包括：

襯底，所述襯底包括待生長區域；

所述待生長區域設有第二絕緣層，所述第二絕緣層的上表面與所述絕熱層的下表面間具有所述隔熱空間。

7.根據權利要求6所述的芯片，其特征在于，所述第一絕緣層的材質為氧化硅、氮化硅、氧化鋁中的至少一種；

所述絕熱層的材質為氧化硅、氮化硅、氧化鋁中的至少一種；

所述第二絕緣層的材質為氧化硅、氮化硅、氧化鋁中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述加熱線圈的材質為鉬、鉑、銠、鎳、鋁、鎢、鉻、鐵、多晶硅、碳化硅、碳化鎢、碳化鉬中的至少一種。

9.根據權利要求6所述芯片，其特征在于，所述襯底自下而上依次包括：第一硅層、第一氧化層、第二硅層和第二氧化層。

10.一種諧振式微懸臂梁芯片的制備方法，其特征在于，包括：

獲取襯底；所述襯底包括待注入區域、待濺射區域和待生長區域；

對所述待注入區域上進行離子注入，得到四端壓阻和激勵電阻；

在所述四端壓阻、所述激勵電阻、所述待濺射區域和所述待生長區域上制備第二絕緣層，以及在所述待生長區域對應的所述第二絕緣層上生長犧牲層；

在所述犧牲層上制備包覆所述犧牲層的絕熱層；

在所述絕熱層上開設腐蝕孔，并通過所述腐蝕孔去除所述犧牲層，形成隔熱空間；

在所述絕熱層的部分區域上制備加熱線圈，以及在所述待濺射區域制備金屬互連層；

在所述金屬互連層、所述加熱線圈和所述絕熱層上制備第一絕緣層，得到諧振式微懸臂梁芯片。