【技术实现步骤摘要】
基于空气隔热层的MEMS微热板及其制作方法本专利技术属于微电子器件
，特别涉及MEMS微热板及其制作方法，可用于气体传感器中的加热装置。技术背景当前，微机电系统MEMS气体传感器以其高灵敏度、低功耗、小体积、易集成等众多优势，在人工智能、物联网、空气质量监测、化工生产和安全家居等领域发挥着极其重要的作用。MEMS气体传感器通常由MEMS微热板和气敏膜两部分组成，其中MEMS微热板发挥着至关重要的作用，它用于提供一个稳定且恒定的工作温度，以确保气敏膜可以准确地检测被测气体浓度变化，参见赵如如，MEMS集成甲醛传感器设计及性能检测研究，哈尔滨理工大学，2014。传统MEMS微热板结构,如图1所示，其中图1a为传统MEMS微热板的俯视图，图1b为传统MEMS微热板的AB剖面，图1c为传统MEMS微热板的CD剖面，图1d为传统MEMS微热板的EF剖面，图1e为传统MEMS微热板中加热电极的俯视图。该传统MEMS微热板自下而上包括：硅衬底、下绝缘层、加热电极、下电极板、上绝缘层、测试电极、上电极板和测试极板，该硅衬底通过腐蚀形成空气绝热槽...
【技术保护点】
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：/n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...
【技术特征摘要】
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，Q≥0μm；
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td为1～5μm；
上绝缘层(3)的厚度tu为1～2.5μm；
覆盖层(4)的厚度tc为2～4μm。
空气隔热层(9)的厚度ta为0.5～2.0μm，且ta<tu，其中tu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0μm<U<1μm，相邻两正方形通孔的间距j满足0μm<j<10μm，最外围正方形通孔的边界...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨翠，毛维，闵星，艾治州，史芝纲，王晓飞，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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