[發(fā)明專利]雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110662164.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN113394333A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪藻;李偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海迷思科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L35/34
• 分類號(hào): H01L35/34;H01L35/32;G01J5/12;G01J5/14
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 盧炳瓊

1.一種雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供硅襯底；

于所述硅襯底上形成熱電偶復(fù)合層，所述熱電偶復(fù)合層包括覆蓋所述硅襯底的支撐介質(zhì)層，以及位于所述支撐介質(zhì)層上的熱偶材料層、電絕緣層及金屬互聯(lián)層；

圖形化所述熱電偶復(fù)合層，形成顯露所述硅襯底的刻蝕窗口；

形成覆蓋所述熱電偶復(fù)合層及刻蝕窗口的硅犧牲層；

圖形化所述硅犧牲層，于熱電偶的熱結(jié)端形成顯露所述電絕緣層的溝槽；

形成覆蓋所述硅犧牲層及溝槽的圖形化的紅外吸收層；

采用濕法腐蝕，去除所述硅犧牲層形成間隔間隙，釋放所述紅外吸收層，形成第二層懸浮結(jié)構(gòu)，且于同一步驟中自所述刻蝕窗口去除部分所述硅襯底形成隔熱空腔，釋放所述熱電偶復(fù)合層形成第一層懸浮結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法，其特征在于：所述硅襯底為(100)單晶硅襯底，所述硅犧牲層為非晶硅犧牲層或多晶硅犧牲層中的一種或組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法，其特征在于：于所述硅襯底上形成所述熱電偶復(fù)合層的步驟包括：

于所述硅襯底上形成覆蓋所述硅襯底的支撐介質(zhì)層；

于所述支撐介質(zhì)層上形成熱偶材料層；

于所述熱偶材料層上形成覆蓋所述熱偶材料層的電絕緣層；

圖形化所述電絕緣層形成顯露所述熱偶材料層的接觸孔；

于所述電絕緣層上形成圖形化的金屬互聯(lián)層，且所述金屬互聯(lián)層通過(guò)所述接觸孔與所述熱偶材料層相接觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法，其特征在于：所述熱偶材料層為N型多晶硅層、P型多晶硅層或金屬層中的一種，或所述熱偶材料層為由N型多晶硅層、熱偶間絕緣層及P型多晶硅層構(gòu)成的疊層；所述金屬互聯(lián)層為耐四甲基氫氧化銨溶液或氫氧化鉀溶液腐蝕的金屬材料層，包括單金屬層或金屬疊層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法，其特征在于：所述支撐介質(zhì)層為氮化硅層及氧化硅層中的一種或組合，厚度范圍為0.2μm～2μm；所述電絕緣層為氮化硅層及氧化硅層中的一種或組合，厚度范圍為0.05μm～1μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法，其特征在于：形成的所述紅外吸收層為氮化硅層及氧化硅層中的一種或組合，厚度范圍為0.5μm～4μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法，其特征在于：形成的所述硅犧牲層的厚度范圍為0.5μm～5μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層懸浮紅外熱電堆的制備方法，其特征在于：形成多個(gè)所述熱電偶，所述熱電偶串聯(lián)連接構(gòu)成熱電偶組，且所述紅外吸收層為覆蓋所述熱電偶組的傘狀紅外吸收層。