一种MEMS红外光源及其制作方法与流程

文档序号:11092217阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种MEMS红外光源,其特征在于,包括:

衬底;

位于所述衬底表面的支撑层;

位于所述支撑层背离所述衬底表面的金属电极、热偶条结构层和加热电阻层,所述加热电阻层位于所述支撑层的中心区域,所述热偶条结构位于所述加热电阻层的相对两侧,所述金属电极位于所述加热电阻层的另外的相对两侧,且所述金属电极与所述加热电阻层欧姆接触;

位于所述加热电阻层背离所述支撑层表面的隔离保护层;

位于所述隔离保护层背离所述加热电阻层表面的辐射层。

2.根据权利要求1所述的MEMS红外光源,其特征在于,所述衬底包括释放空腔结构,所述释放空腔结构为位于所述衬底朝向所述支撑层表面的凹槽结构,所述凹槽结构至少与所述加热电阻层对应。

3.根据权利要求1所述的MEMS红外光源,其特征在于,所述热偶条结构层在所述支撑层上的投影为蛇形结构,所述热偶条结构层包括第一热偶条结构和第二热偶条结构,所述第一热偶条结构和所述第二热偶条结构首尾相接,组成蛇形结构热电堆结构的温度传感器。

4.根据权利要求3所述的MEMS红外光源,其特征在于,所述第一热偶条结构为半导体材质,所述第二热偶条结构为金属材质。

5.根据权利要求4所述的MEMS红外光源,其特征在于,所述第一热偶条结构的材质为P型多晶硅或N型多晶硅;所述第二热偶条结构的材质为铝、金、铋、锑中的一种。

6.根据权利要求4所述的MEMS红外光源,其特征在于,所述加热电阻层为金属材质或半导体材质。

7.根据权利要求1所述的MEMS红外光源,其特征在于,所述支撑层为氧化硅层、氮化硅层、或氮化硅和氧化硅组成的多层复合膜结构。

8.根据权利要求1所述的MEMS红外光源,其特征在于,所述金属电极为单层金属膜或金属复合层结构。

9.根据权利要求1所述的MEMS红外光源,其特征在于,所述辐射层为氮化钛、金黑、银黑、铂黑或者纳米硅材料中的任意一种。

10.一种MEMS红外光源制作方法,其特征在于,用于制作权利要求1-9任意一项所述的红外光源,所述红外光源制作方法包括:

提供衬底;

在所述衬底的一个表面上形成支撑层;

在所述支撑层背离所述衬底的表面分别形成金属电极、热偶条结构层和加热电阻层,并在所述加热电阻层背离所述支撑层的表面形成隔离保护层;

在所述隔离保护层背离所述加热电阻层的表面形成辐射层。

11.根据权利要求10所述的MEMS红外光源制作方法,其特征在于,所述在所述支撑层背离所述衬底的表面分别形成金属电极、热偶条结构层和加热电阻层,并在所述加热电阻层背离所述支撑层的表面形成隔离保护层,具体包括:

在所述支撑层背离所述衬底的中心区域表面形成第一薄膜;

在所述第一薄膜的中心区域形成隔离保护层;

图形化所述隔离保护层和所述隔离保护层对应的第一薄膜区域,图形化后的所述隔离保护层对应的第一薄膜区域形成加热电阻层;

图形化所述第一薄膜区域上所述隔离保护层外对应的区域,形成第一热偶条结构;

在所述支撑层背离所述衬底的表面形成第二薄膜;

图形化所述第二薄膜,形成第二热偶条结构;

在所述支撑层背离所述衬底的表面形成第三薄膜;

图形化所述第三薄膜,形成金属电极。

12.根据权利要求10所述的MEMS红外光源制作方法,其特征在于,所述在所述支撑层背离所述衬底的表面分别形成金属电极、热偶条结构层和加热电阻层,并在所述加热电阻层背离所述支撑层的表面形成隔离保护层,具体包括:

在所述支撑层背离所述衬底的表面形成第一薄膜;

图形化所述第一薄膜的中心区域,形成加热电阻层;

图形化所述第一薄膜的中心区域相对两侧的区域,形成所述第一热偶条结构;

在所述支撑层背离所述衬底的表面形成第二薄膜;

图形化所述第二薄膜,形成所述第二热偶条结构;

在所述支撑层背离所述衬底的表面形成第三薄膜;

图形化所述第三薄膜,形成金属电极;

在所述加热电阻层表面形成所述隔离保护层。

13.根据权利要求10-12任意一项所述的MEMS红外光源制作方法,其特征在于,在所述提供衬底之后,所述在所述衬底的一个表面上形成支撑层之前,还包括:

在所述衬底的待制作支撑层的表面刻蚀形成释放阻挡沟槽结构,所述释放阻挡沟槽结构将所述衬底分为中心区域和边缘区域。

14.根据权利要求13所述的MEMS红外光源制作方法,其特征在于,所述在所述衬底的一个表面上形成支撑层具体为:

在所述衬底的待制作支撑层的表面生长支撑层,所述支撑层填充所述释放阻挡沟槽结构。

15.根据权利要求14所述的MEMS红外光源制作方法,其特征在于,在步骤:在所述隔离保护层背离所述加热电阻层的表面形成辐射层之前还包括:

刻蚀所述衬底,在所述阻挡沟槽结构处刻蚀停止,在所述衬底朝向所述支撑层的表面形成释放空腔结构。

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