加热电极埋入式MEMS器件的制作方法

本实用新型属于电子材料与元器件技术领域，具体涉及一种加热电极埋入式MEMS器件。

背景技术：

现有技术中，MEMS气体传感器的加热电极与测试电极通常在基底层表面平行排布，通过表面沉积介质膜进行绝缘。构成电极的金属丝通常为Pt、Au等贵金属，或者是贵金属与其它金属的合金。通过采用磁控溅射或电子束蒸发等工艺使此类金属图形化，形成电极。但是在制备金属电极时，若金属镀膜溅射角度或者蒸发角度较大，使用所述工艺剥离后的金属会存在剥离不洁的情况，导致金属残留和毛刺，从而引起气体传感器的电极短路。当该层电极上沉积介质膜后，残留的金属毛刺会穿透介质膜与上层电极接触，导致气体传感器的测试电极与加热电极间的短路。因此，使用磁控溅射或电子束蒸发等工艺制备电极金属丝时，需要调整蒸发或者溅射角度，这会导致制备过程耗时长、成本高、效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种加热电极埋入式MEMS器件，能够起到很好的电学隔离作用。可以解决溅射或蒸发角度较大、金属丝在不完全剥离时形成的金属残留所导致的电极间短路问题，有效防止加热电极自身发生短路，以及加热电极与测试电极间漏电。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种加热电极埋入式MEMS器件，包括基底，其特征在于，所述基底上沉积有第一介质膜，所述第一介质膜上设有凹槽，加热电极设于所述凹槽中，所述加热电极上覆盖有带有接触孔的第二介质膜，所述加热电极通过所述接触孔与外接电源相连，所述第二介质膜上设有测试电极，且所述加热电极与测试电极通过第二介质膜完全隔离。

进一步地，凹槽的深度大于所述加热电极的厚度。

进一步地，第二介质膜设在所述凹槽中，且所述第二介质膜覆盖在所述凹槽上。

进一步地，基底与第一介质膜之间还设有隔离层，隔离层由绝缘材料制成。

进一步地，第一介质膜和第二介质膜由热膨胀系数相同的绝缘材料制成。

进一步地，第一介质膜和第二介质膜均包括SiO2和/或SiN层。

进一步地，基底由Si或SOI制成。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的加热电极埋入式MEMS器件可以有效减少电极金属丝在不完全剥离时，水平和垂直方向上产生的金属残留，起到很好的电学隔离作用，防止电极金属丝不完全剥离造成的加热电极自身短路，以及加热电极与测试电极间漏电的问题，使本实用新型的MEMS器件获得良好的性能，提高了成品率。并且介质膜的厚度可调，加工精度可达数微米，能满足高精度的制备要求，工艺简单、重复性好、成本较低，有利于批量化生产和工业化应用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为现有技术的MEMS器件的结构示意图。

图2为利用本实用新型所的MEMS器件的结构示意图。

其中，0为基底，1为第一介质膜，2为第二介质膜，3为加热电极，4为测试电极，5为背腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

一种加热电极埋入式MEMS器件，如图2所示：包括基底0，基底0由Si或SOI制成；基底0上沉积有第一介质膜1；第一介质膜1上设有凹槽；加热电极3设于所述凹槽中，凹槽的深度大于所述加热电极3的厚度，这样处理使得加热电极3完全埋于凹槽中，便于器件的后续加工；加热电极3上覆盖有带有接触孔的第二介质膜2，加热电极3通过接触孔与外接电源相连；第二介质膜2设在所述凹槽中，且覆盖在凹槽上；第一介质膜1和第二介质膜2由热膨胀系数相同的绝缘材料SiO2和/或SiN制成，以解决加热过程中介质膜材料开裂引发的电极短路问题；第二介质膜2上设有测试电极4，且所述加热电极3与测试电极4通过第二介质膜2完全隔离；基底0的背面具有背腔5结构，使得每个加热单元悬空，防止热量散失，增加检测精度。

综上，本实用新型的加热电极埋入式MEMS器件可以有效减少电极金属丝在不完全剥离时，水平和垂直方向上产生的金属残留，起到很好的电学隔离作用，防止电极金属丝不完全剥离造成的加热电极自身短路，以及加热电极与测试电极间漏电的问题，使所述MEMS器件获得良好的性能，提高了成品率。并且介质膜的厚度可调，加工精度可达数微米，能满足高精度的制备要求，工艺简单、重复性好、成本较低，有利于批量化生产和工业化应用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。