[实用新型]集成CMOS加MEMS热膜结构微加热器及电子鼻阵列

权利要求书

1.集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器，其特征在于，所述集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器包括：在CMOS/ASIC电路(1)上表面形成的绝热层(2)、绝缘层Ⅰ(3)，并在绝热层(2)及绝缘层Ⅰ(3)上干法刻蚀出用于与电极柱子(4)连接的pad的开口；在绝缘层Ⅰ(3)表面形成的电极柱子(4)；在电极柱子之间形成空腔(12)及悬空加热结构；加热结构由下到上依次为支撑层(6)、绝缘层Ⅱ(7)、台阶结构层(8)、加热层(9)及钝化层(10)；其中，绝缘层Ⅱ(7)覆盖支撑层(6)；台阶结构层(8)位于在绝缘层Ⅱ(7)正上方区域内；加热层(9)覆盖在含所述支撑层(6)，绝缘层Ⅱ(7)、台阶结构层(8)的复合结构上、并覆盖电极柱子(4)的上表面；钝化层(10)覆盖所述加热层(9)；绝缘层Ⅰ(3)、电极柱子(4)、支撑层(6)共同形成集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器的空腔(12)，使加热器形成悬空结构。

2.根据权利要求1所述的集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器，其特征在于，所述加热层(9)位于空腔(12)、所述支撑层(6)、绝缘层Ⅱ(7)以及台阶结构层(8)的正上方区域，并覆盖电极柱子(4)的上表面。

3.根据权利要求1或2所述的集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器，其特征在于，所述绝热层(2)的材料是多孔硅，厚度为10μm～100μm，孔隙率为50％～90％；

用于制备CMOS/ASIC电路(1)的硅片为单晶硅片，厚度为200μm～500μm；

所述绝缘层Ⅰ(3)的材料是氧化硅SiO2，厚度为50nm～2μm；

所述绝缘层Ⅱ(7)的材料是氮化硅SiN/氧化硅SiO2/陶瓷三氧化二铝Al2O3，厚度为50nm～500m。

4.根据权利要求1或2所述的集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器，其特征在于，所述台阶结构层(8)的台阶深度100nm～1000nm、台阶线条宽度为1μm～50μm、台阶间隙宽度为0.5μm～50μm。

5.根据权利要求1或2所述的集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器，其特征在于，所述支撑层(6)的材料是多孔硅/氧化硅SiO2/陶瓷三氧化二铝Al2O3，厚度为200nm～5μm；采用多孔硅时，其孔隙率为50％～90％。

6.根据权利要求1或2所述的集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器，其特征在于，所述加热层(9)的材料是TaAlN/多晶硅poly-Si/W/TiN/Mo/Pt薄膜，厚度为50nm～500nm。

7.根据权利要求1或2所述的集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器，其特征在于，所述钝化层(10)的材料是氮化硅SiN/氧化硅SiO2/聚酰亚胺，厚度为50nm～3μm。

8.一种电子鼻阵列，其特征在于，所述电子鼻阵列将多个权利要求1至7任一项所述的集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器在硅片上不同表面区域排布制备，各微加热器通过电极柱子及CMOS/ASIC电路上的连接pad与微加热器下面的CMOS/ASIC电路相连。