[发明专利]一种热调谐半导体芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种热调谐半导体芯片，其特征在于，包括：衬底，以及依次层叠于所述衬底上的牺牲层、悬浮层、支撑层和功能层；所述功能层用于向所述热调谐半导体芯片的热调谐电极传递热量；其中，

在所述衬底、所述牺牲层和所述悬浮层内形成有悬浮区域，所述悬浮区域为从所述悬浮层的上表面以下、延伸贯穿所述牺牲层、并终止于所述衬底内部的空腔结构，以使位于所述空腔结构上方的所述功能层与所述空腔结构下方剩余的部分所述衬底通过所述悬浮区域隔离；

所述支撑层至少包括位于所述空腔结构上方的部分，以支撑位于所述空腔结构上方的所述功能层。

2.根据权利要求1所述的热调谐半导体芯片，其特征在于，所述支撑层的材料与所述衬底的材料相同。

3.根据权利要求1所述的热调谐半导体芯片，其特征在于，还包括：

层叠于所述衬底上并位于所述悬浮层和所述支撑层之间的刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层的下表面与所述悬浮层的上表面接触，所述刻蚀阻挡层在刻蚀所述悬浮层以形成所述悬浮区域的工艺中起到刻蚀阻挡作用。

4.根据权利要求1所述的热调谐半导体芯片，其特征在于，还包括：

与所述悬浮区域连通的至少两个开口，所述悬浮区域通过经由至少两个所述开口执行的刻蚀工艺而形成；

所述悬浮区域在至少两个所述开口中的任意两个之间的上表面为平面，所述平面与所述悬浮层的上表面共面。

5.根据权利要求1所述的热调谐半导体芯片，其特征在于，

所述牺牲层的下表面与所述衬底的上表面接触。

6.一种热调谐半导体芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供衬底，在所述衬底上依次形成牺牲层、悬浮层、支撑层和功能层；所述功能层用于向所述热调谐半导体芯片的热调谐电极传递热量；

形成通孔，所述通孔贯穿所述功能层、所述支撑层和所述悬浮层并暴露出部分所述牺牲层；

对所述牺牲层、所述悬浮层和所述衬底进行刻蚀，以形成悬浮区域；所述悬浮区域为从所述悬浮层的上表面以下、延伸贯穿所述牺牲层、并终止于所述衬底内部的空腔结构，以使位于所述空腔结构上方的所述功能层与所述空腔结构下方剩余的部分所述衬底通过所述悬浮区域隔离；所述支撑层至少包括位于所述空腔结构上方的部分，以支撑位于所述空腔结构上方的所述功能层。

7.根据权利要求6所述的热调谐半导体芯片的制备方法，其特征在于，所述支撑层的材料与所述衬底的材料相同。

8.根据权利要求6所述的热调谐半导体芯片的制备方法，其特征在于，在所述衬底上形成所述牺牲层，具体包括：在所述衬底上直接形成所述牺牲层，以使所述牺牲层的下表面与所述衬底的上表面接触。

9.根据权利要求6所述的热调谐半导体芯片的制备方法，其特征在于，在形成所述通孔后，所述方法还包括：

形成掩膜层，所述掩膜层至少覆盖所述通孔的侧壁；

在所述掩膜层底端形成开口，所述开口暴露出部分所述牺牲层。

10.根据权利要求9所述的热调谐半导体芯片的制备方法，其特征在于，形成所述悬浮区域，具体包括：

采用第一刻蚀工艺对所述牺牲层进行刻蚀，暴露出所述衬底的部分上表面和所述悬浮层的部分下表面；

采用第二刻蚀工艺对所述衬底和所述悬浮层进行刻蚀，以形成所述悬浮区域。

11.根据权利要求9所述的热调谐半导体芯片的制备方法，其特征在于，所述依次形成牺牲层、悬浮层、支撑层和功能层，具体包括：在形成所述悬浮层后，在所述悬浮层上形成刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层的下表面与所述悬浮层的上表面接触，在所述刻蚀阻挡层上形成所述支撑层；

形成所述悬浮区域，包括：在对所述悬浮层进行刻蚀时，所述刻蚀阻挡层阻挡刻蚀反应朝向所述支撑层的一侧进行。

12.根据权利要求9所述的热调谐半导体芯片的制备方法，其特征在于，

所述形成通孔包括形成至少两个通孔；

所述对所述牺牲层、所述悬浮层和所述衬底进行刻蚀的步骤中，所述悬浮层和所述牺牲层的位于至少两个所述通孔中的任意两个之间的部分被完全去除。