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       申請(qǐng)人：廈門脈科優(yōu)芯電子科技有限公司

       摘要： 一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片及制備方法，涉及紅外技術(shù)領(lǐng)域。所述金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片設(shè)有襯底、支撐層、電隔離層、電加熱層、金屬電極。以清洗處理后的基片的器件層為支撐層；在支撐層上制備電隔離層；在電隔離層上制備電加熱層；在襯底上的電加熱層位置制備金屬電極；沿著與金屬電極長(zhǎng)邊垂直且靠近襯底內(nèi)側(cè)邊緣的方向?qū)﹄娂訜釋拥膬蓚?cè)進(jìn)行刻蝕，穿過電加熱層、電隔離層、支撐層和隔離氧化硅層，形成凹弧形橋面結(jié)構(gòu)；在基片的另一側(cè)，采用干法刻蝕技術(shù)對(duì)其刻蝕，以隔離氧化層作為刻蝕停止層，形成背部空腔結(jié)構(gòu)，使得支撐層、電隔離層和電加熱層懸浮在框架上，形成凹弧形橋式結(jié)構(gòu)，得金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片。

       主權(quán)利要求：1.一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片，其特征在于設(shè)有襯底、支撐層、電隔離層、電加熱層、金屬電極；所述電加熱層沉積在電隔離層上表面，金屬電極通過電極粘附層沉積在電加熱層上，電隔離層制備在支撐層上表面，支撐層制備在隔離氧化硅層上表面，所述隔離氧化硅層制備在襯底的頂部，在襯底的底部加工刻蝕停止層并形成背部空腔結(jié)構(gòu)，電加熱層、電隔離層、支撐層和隔離氧化硅層在襯底上形成凹弧形橋面結(jié)構(gòu)。

       2.如權(quán)利要求1所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片，其特征在于所述襯底為硅 框架襯底，所述硅框架襯底可采用矩形硅框架襯底，優(yōu)選正方形硅框架襯底。

       3.如權(quán)利要求1所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片，其特征在于所述支撐層為 薄膜支撐層，支撐層可以是硅支撐層、氧化硅支撐層、氮化硅支撐層、氧化硅與氮化硅多層 復(fù)合膜支撐層；支撐層前后兩端與硅框架襯底接觸形成橋式懸浮薄膜結(jié)構(gòu)；支撐層側(cè)面兩端 做成凹弧形狀；凹弧的曲線可以為橢圓形曲線、雙曲線、冪指數(shù)曲線； 所述電隔離層可采用氧化硅電隔離層或氮化硅電隔離層，該電隔離層可以將支撐層分別 與金剛石層和襯底隔離。

       4.如權(quán)利要求1所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片，其特征在于所述電加熱層 采用n型或p型的金剛石材料或類金剛石材料；電加熱層可采用矩形電加熱層，并沉積在電 隔離層上； 所述電極可采用復(fù)合金屬層電極，電極底層可以使用薄的鈦或鉻金屬作為粘附層，在粘 附層上再沉積金屬，如金、鉑或鋁。

       5.如權(quán)利要求1～4中任一所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片的制備方法，其特 征在于包括以下步驟： 1)將基片進(jìn)行清洗處理； 2)以清洗處理后的基片的器件層為支撐層； 3)在支撐層上制備電隔離層； 4)在電隔離層上制備p型或n型的金剛石層或類金剛石層，作為電加熱層； 5)在襯底上的電加熱層位置制備金屬電極； 6)沿著與金屬電極長(zhǎng)邊垂直且靠近襯底內(nèi)側(cè)邊緣的方向?qū)﹄娂訜釋拥膬蓚?cè)進(jìn)行刻蝕，穿 過電加熱層、電隔離層、支撐層和隔離氧化硅層，形成凹弧形橋面結(jié)構(gòu)； 7)在基片的另一側(cè)，采用干法刻蝕技術(shù)對(duì)其刻蝕，以隔離氧化層作為刻蝕停止層，形成 背部空腔結(jié)構(gòu)，使得支撐層、電隔離層和電加熱層懸浮在框架上，形成凹弧形橋式結(jié)構(gòu)，得 金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片。

       6.如權(quán)利要求5所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片的制備方法，其特征在于在 步驟1)中，所述基片采用絕緣體上硅(SOI)晶片或單晶硅片。

       7.如權(quán)利要求5所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片的制備方法，其特征在于在 步驟2)中，所述以清洗處理后的基片的器件層為支撐層的具體方法為： 當(dāng)基片采用SOI基片時(shí)，以SOI基片的器件層為支撐層； 當(dāng)基片采用單晶硅片時(shí)，采用物理或化學(xué)沉積方法在單晶硅片上制作隔離氧化硅層，或 氮化硅層，或氧化硅與氮化硅的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)層為支撐層。

       8.如權(quán)利要求5所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片的制備方法，其特征在于在 步驟3)中，所述在支撐層上制備電隔離層的方法為：采用物理或化學(xué)沉積方法在支撐層上 制備氧化硅電隔離層，或氮化硅電隔離層。

       9.如權(quán)利要求5所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片的制備方法，其特征在于在 步驟4)中，在電隔離層上制備p型或n型的金剛石層或類金剛石層采用物理化學(xué)氣相沉積 方法在隔離層上制備p型或n型的金剛石層或類金剛石層。

       10.如權(quán)利要求5所述一種金剛石橋膜結(jié)構(gòu)微型紅外光源芯片的制備方法，其特征在于 在步驟5)中，所述在襯底上的電加熱層位置制備金屬電極的方法為：首先采用物理或化學(xué) 沉積方法制作一層鈦或鉻金屬作為電極的粘附層，然后在粘附層上再沉積金屬層，所述金屬 層可采用金層、鉑層或鋁層。