一种硅基MEMS红外光源及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种硅基mems红外光源，其特征在于，包括衬底、阻挡支撑层、阻挡层、加热电极支撑层、加热电极层、绝缘保护层、电极层和辐射层，所述阻挡支撑层设置于衬底上，所述阻挡支撑层的表面设置有阻挡层，所述阻挡层悬浮上方设置有依次连接的加热电极支撑层和电极层，所述阻挡层上依次设置有加热电极层、绝缘保护层和辐射层。2.根据权利要求1所述的一种硅基mems红外光源，其特征在于，所述阻挡支撑层的中心位置设置有凹槽，所述阻挡层帖附于凹槽内壁设置。3.根据权利要求2所述的一种硅基mems红外光源，其特征在于，所述凹槽的形状为半圆柱体、正方体或长方体中的一种。4.根据权利要求3所述的一种硅基mems红外光源，其特征在于，所述衬底的中心位置设置有背腔，所述阻挡支撑层位于背腔处外漏。5.根据权利要求4所述的一种硅基mems红外光源，其特征在于，所述阻挡支撑层和加热电极支撑层均为低应力氮化硅单层支撑膜，所述阻挡层的材质为金或其他低透过率的金属，所述电极加热层的材质为钼，所述绝缘保护层的材质为二氧化硅，所述电极层的材质为铝，所述辐射层的材质为单层的碳化硅、金刚石、二硅化钼、sinx薄膜或多层掺杂类辐射层。6.一种如权利要求1-5所述的硅基mems红外光源的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：s1、将硅片进行无机酸碱清洗，得到衬底备用；s2、通过lpcvd在衬底表面沉积一层低应力氮化硅单层支撑膜，形成阻挡支撑层；s3、在沉积好的阻挡支撑层上通过灰度光刻，制备一层凹型光刻胶；s4、对灰度光刻后的硅片晶圆进行刻蚀，同时刻蚀光刻胶与阻挡支撑层，将阻挡支撑层刻蚀成凹型；s5、在刻蚀成型的阻挡支撑层沉积图形化金属金，金沉积在凹坑内部，形成阻挡层；s6、对金属化金后的晶圆进行lpcvd沉积二氧化硅，沉积厚度大于阻挡支撑层的厚度；s7、对沉积二氧化硅后的晶圆进行减薄研磨抛光，只保留凹坑内的二氧化硅；s8、减薄研磨抛光后，再沉积一层低应力低应力氮化硅单层支撑膜，形成加热电极支撑层；s9、在加热电极支撑层表面沉积金属钼，形成加热电极层；s10、在加热电极层表面通过lpcvd沉积二氧化硅，形成绝缘保护层；s11、在绝缘保护层表面通过磁控溅射沉积二硅化钼和碳化硅，形成辐射层；s12、整体进行高温退火，同时进行电阻温度系数退火和辐射层退火；s13、完成退火后，在未被覆盖保护层的加热电极位置进行二氧化硅腐蚀，并通过磁控溅射制备铝电极；s14、对加热电极层进行退火，形成欧姆接触；s15、通过光刻将步骤s8中沉积的氮化硅中未被加热电极覆盖和衬底边缘中间的位置图形化，并通过刻蚀，将氮化硅刻蚀掉；s16、利用湿法腐蚀将步骤s7中凹坑内的二氧化硅去除，释放加热膜层；s17、利用干法或者湿法释放背腔，完成整体加工，制备出双悬浮膜层结构的mems红外光源。

技术总结
本发明公开了一种硅基MEMS红外光源及其制备方法，包括衬底、阻挡支撑层、阻挡层、加热电极支撑层、加热电极层、绝缘保护层、电极层和辐射层，所述阻挡支撑层设置于衬底上，所述阻挡支撑层的表面设置有阻挡层，所述阻挡层悬浮上方设置有依次连接的加热电极支撑层和电极层，所述阻挡层上依次设置有加热电极层、绝缘保护层和辐射层。本发明选用金属加热材料与辐射层材料可适应性匹配，成本低，工作温度更高且稳定，双悬浮膜结构能够有效增强红外发射效率，红外反射增强层与基底无接触，热损耗较低，能够有效增强热辐射。能够有效增强热辐射。能够有效增强热辐射。


技术研发人员：薛胜方 武斌
受保护的技术使用者：深圳市美思先端电子有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/6/28