[发明专利]一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器

权利要求书

1.一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器，其特征在于：它采用桥式结构，包括硅衬底和设置在硅衬底上的微桥，热电堆热端位于微桥中心区域，冷端位于硅衬底热沉之上，微桥中心区域的传感器光敏区悬浮设置在硅衬底被刻蚀后形成的空腔之上，微桥包括由内向外依次设置的由氧化硅薄膜和氮化硅薄膜制成的支撑层、掺杂多晶硅和Al薄膜制成的Al-Si热电偶和氮化硅制成的钝化层，所述微桥的传感器光敏区的外表面设有红外线吸收层，所述掺杂多晶硅和Al薄膜之间设有隔离介质层，所述微桥上设有刻蚀孔。

2.根据权利要求1所述的一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器，其特征在于：所述掺杂多晶硅为P型或N型。

3.根据权利要求1所述的一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器，其特征在于：所述隔离介质层采用掺杂氧化硅薄膜或氮化硅薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器，其特征在于：所述红外线吸收层采用氮化硅薄膜、黑金、聚酰亚胺或聚对二甲苯制成。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器，其特征在于：所述红外线吸收层厚度为0.05～0.5微米，红外线吸收层对红外线辐射的吸收效率为90%以上。

6.一种制作微机械CMOS热电堆红外测温传感器的方法，其特征在于：它包括以下步骤： 

步骤1，在硅衬底之上制作微桥；

步骤2，利用微机械加工方法在微桥传感器光敏区的外表面制作一层红外线吸收层；

步骤3，利用旋涂方法在微桥表面旋涂保护层并图形化；

步骤4，利用电感耦合等离子体刻蚀机，采用等离子体干法刻蚀技术在硅衬底上制作空腔；

步骤5，利用氧等离子体去除保护层。

7.根据权利要求6所述的一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤1包括以下子步骤：

（1）硅衬底处理；

（2）支撑层制备，支撑层采用氧化硅薄膜和氮化硅薄膜制备；

（3）多晶硅制作与掺杂；

（4）隔离介质层淀积，隔离介质层采用氧化硅薄膜，互联孔刻蚀；

（5）Al薄膜淀积和图形化；

（6）钝化层淀积；

（7）刻蚀孔制作。

8.根据权利要求6或7所述的一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器的制作方法，其特征在于：所述保护层为聚酰亚胺薄膜保护层，聚酰亚胺薄膜保护层的厚度为5～30微米，旋涂之后将保护层进行热处理亚胺化和图形化。

9.根据权利要求6或7所述的一种微机械CMOS热电堆红外测温传感器的制作方法，其特征在于：所述保护层采用光敏聚酰亚胺薄膜，直接利用光刻定义图形保护层形状。