[发明专利]具有真空隔热层的MEMS微热板及其制备方法

权利要求书

1.一种具有真空隔热层的MEMS微热板，其特征在于，包括：

硅基底(100)；

在所述硅基底(100)表面通过SON工艺形成的真空隔热层(203)；

形成于所述硅基底(100)及所述真空隔热层(203)之上的绝缘层(301)；

形成于所述绝缘层(301)上且位于所述真空隔热层(203)正上方的加热电极(401)和测试电极(402)；

沿所述真空隔热层(203)外围依次刻蚀所述绝缘层(301)和所述硅基底(100)形成的具有悬空梁支撑结构(502)的加热平台(501)；以及

刻蚀或腐蚀所述绝缘层(301)于所述加热平台(501)正下方区域形成的隔热槽601。

2.根据权利要求1所述的MEMS微热板，其特征在于，所述硅基底(100)采用电阻率≤0.001Ω·cn，晶向＜100＞的单晶硅圆片或SOI圆片，厚度至少为300μm。

3.根据权利要求1所述的MEMS微热板，其特征在于，所述真空隔热层(203)的上表面低于所述硅基底(100)的上表面，以于所述真空隔热层(203)的上表面形成便于气敏材料成型的一凹槽结构(201)。

4.根据权利要求1所述的MEMS微热板，其特征在于，所述绝缘层(301)采用的材料为SiO₂，同时起到绝热作用，厚度为0.5μm～1μm。

5.根据权利要求4所述的MEMS微热板，其特征在于，所述绝缘层(301)是采用热氧化技术氧化所述真空隔热层(203)的硅膜结构及所述硅基底(100)的上表面而形成。

6.根据权利要求5所述的MEMS微热板，其特征在于，在氧化所述真空隔热层(203)的硅膜结构及所述硅基底(100)的上表面而形成的SiO₂之上，进一步包括Si₃N4层而形成复合材料层。

7.根据权利要求1所述的MEMS微热板，其特征在于，所述加热电极(401)和所述测试电极(402)位于同一层，所述测试电极(402)被所述加热电极(401)所包围。

8.根据权利要求1所述的MEMS微热板，其特征在于，所述加热电极(401)和所述测试电极(402)位于不同层，所述加热电极(401)位于所述测试电极(402)之下，且所述加热电极(401)与所述测试电极(402)之间间隔有第二绝缘层。

9.根据权利要求7或8所述的MEMS微热板，其特征在于，所述加热电极(401)和所述测试电极(402)均采用金属Pt，厚度均为100nm～300nm。

10.根据权利要求9所述的MEMS微热板，其特征在于，所述测试电极(402)采用对称梳状叉指电极结构。

11.根据权利要求1所述的MEMS微热板，其特征在于，所述加热平台(501)采用正方体结构或圆柱体结构。

12.根据权利要求11所述的MEMS微热板，其特征在于，所述真空隔热层(203)是具有一空腔的结构，所述空腔的形状对应于所述加热平台(501)，采用正方体或圆柱体。

13.一种权利要求1至12中任一项所述的MEMS微热板的制备方法，包括：

提供一硅基底；

对所述硅基底表面进行刻蚀并采用SON工艺形成真空隔热层；

在所述硅基底及所述真空隔热层之上形成绝缘层；

在所述绝缘层上且位于所述真空隔热层正上方形成加热电极和测试电极；

沿所述真空隔热层外围依次刻蚀所述绝缘层和所述硅基底形成具有悬空梁支撑结构的加热平台；以及

刻蚀或腐蚀所述绝缘层于所述加热平台正下方区域形成隔热槽。