[实用新型]桥式热膜结构微加热器与电子鼻阵列

权利要求书

1.桥式热膜结构微加热器，其特征在于，所述桥式热膜结构微加热器包括：在硅基底(1)上表面形成的绝热层(2)、绝缘层Ⅰ(3)；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；加热结构由下到上依次为支撑层(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)；连接电极(11)位于含有所述绝缘层Ⅰ(3)的硅基底(1)上表面，并与电极柱子(4)连接；绝缘层Ⅰ(3)、电极柱子(4)、支撑层(6)共同形成桥式热膜结构微加热器的空腔(12)，使加热器形成悬空结构。

2.根据权利要求1所述的桥式热膜结构微加热器，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。

3.根据权利要求1或2所述的桥式热膜结构微加热器，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％；

硅基底(1)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。

4.根据权利要求1或2所述的桥式热膜结构微加热器，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。

5.根据权利要求1或2所述的桥式热膜结构微加热器，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％。

6.根据权利要求1或2所述的桥式热膜结构微加热器，其特征在于，所述加热层(9)的材料是TaAlN/多晶硅poly-Si/W/TiN/Mo/Pt薄膜，厚度为50nm～500nm。

7.根据权利要求1或2所述的桥式热膜结构微加热器，其特征在于，所述钝化层(10)的材料是氮化硅SiN/氧化硅SiO2/聚酰亚胺，厚度为50nm～3μm。

8.一种电子鼻阵列，其特征在于，所述电子鼻阵列将多个权利要求1至7任一项所述的桥式热膜结构微加热器在硅片上不同表面区域排布制备，其中各微加热器的加热层(9)通过连接电极(11)并联、并与ASIC/CMOS读出电路连接。