[发明专利]基于空气隔热层的MEMS微热板及其制作方法

权利要求书

1.基于空气隔热层的MEMS微热板，包括：硅衬底(1)，下绝缘层(2)、上绝缘层(3)、覆盖层(4)、测试电极(5)、加热电极(6)、极板(7)、空气绝热槽(8)、加热平台(11)和悬臂(12)；硅衬底(1)、下绝缘层(2)、上绝缘层(3)和覆盖层(4)自下而上分布，极板(7)位于覆盖层(4)上部的四个对角位置，加热平台(11)和悬臂(12)通过腐蚀下绝缘层(2)、上绝缘层(3)和覆盖层(4)同时形成，空气绝热槽(8)通过腐蚀硅衬底(1)形成，其特征在于：

上绝缘层(3)中间自上而下设有通孔阵列(10)和空气隔热层(9)；该空气隔热层(9)为长方体空腔，其下界面与下绝缘层(2)的上界面重合，该长方体空腔在水平方向位于加热平台的区域内，其与加热平台边界的水平间距Q均相等，Q0μm；

加热电极(6)和测试电极(5)位于覆盖层(4)的上部中间同一层，且测试电极(5)被加热电极(6)所包围。

2.根据权利要求1所述的微热板，其特征在于，加热电极(6)，其采用环绕形结构，以便于对测试电极(5)实施包围。

3.根据权利要求1所述的微热板，其特征在于，测试电极(5)，其采用插指形结构，以提高测试的准确度。

4.根据权利要求1所述的微热板，其特征在于，硅衬底(1)选取p型(100)的硅片，其厚度h为200～500μm。

5.根据权利要求1所述的微热板，其特征在于，

下绝缘层(2)的厚度t_d为1～5μm；

上绝缘层(3)的厚度t_u为1～2.5μm；

覆盖层(4)的厚度t_c为2～4μm；

空气隔热层(9)的厚度t_a为0.5～2.0μm，且t_at_u，其中t_u为上绝缘层(3)的厚度。

6.根据权利要求1所述的微热板，其特征在于，空气绝热槽(8)的深度g为5～100μm,其上表面在水平方向大于加热平台(11)区域，且上表面各边在水平方向与加热平台(11)边界的距离B均相等，20μm≤B≤150μm。

7.根据权利要求1所述的微热板，其特征在于，通孔阵列(10)由p行、p列大小相同的正方形通孔组成，p≥2，各正方形通孔的边长U满足0μmU1μm，相邻两正方形通孔的间距j满足0μmj10μm，最外围正方形通孔的边界与空气隔热层(9)边界的水平距离为F，且F0μm。