欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2018116317274
申请人: 南京潇澳酒业有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 微观结构技术〔7〕
更新日期:2024-12-13
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.单片集成的CMOS加MEMS的微加热器及制备方法,包括以下步骤:

步骤S1:在制备好的CMOS/ASIC电路(1)上制备绝热层(2),并在绝热层(2)使用干法刻蚀打开用于与电极柱子(4)连接的在CMOS上的pad的开口;

步骤S2:在绝热层(2)上制备绝缘层Ⅰ(3),并在绝缘层Ⅰ(3)使用干法刻蚀打开用于与电极柱子(4)连接的在CMOS上的pad的开口;

步骤S3:涂覆第一层Al层(41)所需的第一光阻层(51)并图形化;

步骤S4:蒸镀/溅射第一层Al层(41);

步骤S5:通过lift-off工艺制备第一层电极柱子;

步骤S6:涂覆第二层Al层(42)所需的第二光阻层(52)并图形化;

步骤S7:蒸镀/溅射第一层Al层(42);

步骤S8:通过lift-off工艺制备第二层电极柱子,制成最终所需的电极柱子(4);

步骤S9:在含有所述步骤S8的电极柱子的硅基底表面制备牺牲层(5);

步骤S10:在电极柱子(4)和牺牲层(5)表面上,采用化学气相沉积CVD方法制备支撑层(6);

步骤S11:在支撑层(6)上采用化学气相沉积CVD方法制备绝缘层Ⅱ(7);

步骤S12:在绝缘层Ⅱ(7)上面制备具有应力释放的台阶结构层(8);

步骤S13:在含有所述支撑层(6)、绝缘层Ⅱ(7)、台阶结构层(8)的复合结构表面制备加热层(9)、该加热层(9)覆盖电极柱子(4)的上表面;

步骤S14:在加热层(9)上制备钝化层(10);

步骤S15:采用各向同性的湿法刻蚀或干法刻蚀方法释放牺牲层(5),形成空腔(12),制成集成CMOS加MEMS的热膜结构微加热器。

2.根据权利要求1所述的单片集成的CMOS加MEMS的微加热器及制备方法,其特征在于,所述牺牲层(5)材料为:聚酰亚胺PI/氧化硅SiO2/氮化硅SiN/非晶硅a-Si/多晶硅poly-Si/金属Cu/Al。

3.单片集成的CMOS加MEMS的微加热器,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;加热结构由空腔位置到上依次为支撑层(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),微加热器成悬空结构。

4.根据权利要求3所述的单片集成的CMOS加MEMS的微加热器,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。

5.根据权利要求3或4所述的单片集成的CMOS加MEMS的微加热器,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。

6.根据权利要求3或4所述的单片集成的CMOS加MEMS的微加热器,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。

7.根据权利要求3或4所述的单片集成的CMOS加MEMS的微加热器,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%。

8.根据权利要求3或4所述的单片集成的CMOS加MEMS的微加热器,其特征在于,所述加热层(5)的材料是TaAlN/多晶硅poly-Si/W/TiN/Mo/Pt薄膜,厚度为50nm~500nm。

9.根据权利要求3或4所述的单片集成的CMOS加MEMS的微加热器,其特征在于,所述钝化层(6)的材料是氮化硅SiN/氧化硅SiO2/聚酰亚胺,厚度为50nm~3μm。

10.一种电子鼻阵列,其特征在于,所述电子鼻阵列将多个权利要求3至9任一项所述的单片集成的CMOS加MEMS的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。