基于湿法预释放结构的MEMS红外光源及其制备方法与流程

文档序号:11925268阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于湿法预释放结构的MEMS红外光源,其特征在于,包括嵌入式空腔的承载衬底及所述承载衬底上的红外光源结构;所述红外光源结构设有支撑层、隔离层、图形化金属电极以及辐射层;所述图形化金属电极沉积在隔离层上面,所述辐射层制备在图形化金属电极上表面,所述辐射层、图形化金属电极、隔离层、支撑层均沉积在具有所述嵌入式空腔的衬底上。

2.根据权利要求1所述的基于湿法预释放结构的MEMS红外光源,其特征在于,所述支撑层为氧化硅支撑层、氮化硅支撑层或者氧化硅与氮化硅多层复合薄膜中的一种;所述承载衬底为单抛111硅片。

3.根据权利要求1所述的基于湿法预释放结构的MEMS红外光源,其特征在于,所述隔离层为氧化硅隔离层或者氮化硅隔离层。

4.根据权利要求1所述的基于湿法预释放结构的MEMS红外光源,其特征在于,所述金属电极为复合金属层电极,电极底层采用薄的钛或铬金属作为粘附层,粘附层上沉积有金、铂或铝。

5.根据权利要求1所述的基于湿法预释放结构的MEMS红外光源,其特征在于,所述辐射层采用为氮化钛、金黑、银黑、铂黑或者纳米硅材料中的任意一种。

6.一种基于湿法预释放结构的MEMS红外光源的制备方法,其特征在于,包括:

提供洁净的单抛111单晶硅片衬底,在所述单晶硅衬底生长形成支撑薄膜层和钝化保护层作为后续刻蚀的掩膜层;

在生长的薄膜层上,利用MEMS工艺图形化圆形干法释放阵列口;

利用深反应离子刻蚀刻蚀一层浅的单晶硅,形成释放孔;

依次沉积一层低应力薄膜以及一层钝化层作为后续二次干刻的掩膜层;

利用RIE二次干刻,刻蚀释放孔底部的钝化保护层,并继续刻蚀深的的单晶硅,形成高深宽比的一系列释放孔;

湿法各向异性腐蚀释放孔,形成嵌入式空腔;

在上述结构上使用化学气相沉积LPCVD沉积低应力隔离层薄膜将硅片上系列释放窗口缝合,然后快速退火减少内应力;

溅射金属电极,并图形化形成金属加热层;

电极表面通过沉积工艺覆盖一层黑金属或者纳米硅材料,并且通过离子轰击进行糙化处理,红外光源结构最终完成。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述隔离层为氧化硅隔离层或者氮化硅隔离层。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述金属电极为复合金属层电极,电极底层采用薄的钛或铬金属作为粘附层,粘附层上沉积有金、铂或铝。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述辐射层采用为氮化钛、金黑、银黑、铂黑或者纳米硅材料中的任意一种。

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