[发明专利]热电堆及其制作方法

权利要求书

1.一种热电堆的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在衬底正面形成热电堆结构；

步骤2：在衬底背面形成掩膜层；

步骤3：采用干法刻蚀，在掩膜层上形成定位刻蚀窗口；

步骤4：采用博世刻蚀，对定位刻蚀窗口区域的衬底进行第一步刻蚀释放，所述第一步刻蚀释放深度包括衬底厚度的80％～95％；

步骤5：采用反应离子刻蚀，进行衬底的第二步刻蚀释放，得到完全释放的背腔和保持完整的热电堆结构，完成热电堆的制备；

所述第二步刻蚀释放条件包括：选择含氟类气体进行刻蚀，采用上射频进行电离，下射频为0，所述衬底与支撑层的选择比大于100；所述第二步刻蚀释放形貌呈碗形；

所述热电堆结构由下至上依次包括支撑层、多晶硅热偶、氧化硅膜、电极和红外吸收层；

所述支撑层由衬底正面向上依次包括第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层；

进行衬底的第二步刻蚀释放时，第一氧化硅层作为背腔释放的停止层；第二氧化硅层是多晶硅热偶刻蚀制备的停止层。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤1中，所述热电堆结构的形成包括如下子步骤：

子步骤11：在衬底正面形成支撑层；

子步骤12：在支撑层上形成多晶硅热偶；

子步骤13：在支撑层的裸露区和多晶硅热偶上形成氧化硅膜；

子步骤14：在氧化硅膜上形成电极接触孔，所述电极接触孔延伸至所述多晶硅热偶表面；

子步骤15：在具有电极接触孔的氧化硅膜上形成金属电极；

子步骤16：在具有电极的氧化硅膜上形成红外吸收层；其中，所述红外吸收层裸露电极的引出端区域。

3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述子步骤11中，

所述支撑层的淀积形成方法包括低压化学气相沉积法、快速热化学气相沉积法或者等离子增强化学气相沉积法；

所述第一氧化硅层的厚度为

所述第二氧化硅层的厚度为

4.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述子步骤12中，所述多晶硅热偶的制备包括如下子步骤：

子步骤121：在所述支撑层上淀积多晶硅层；

子步骤122：利用光刻工艺形成图形化的光刻胶；

子步骤123：以图形化的光刻胶为掩膜，对所述多晶硅层进行刻蚀；

子步骤124：去除光刻胶，形成多晶硅热偶；

其中，所述多晶硅热偶包括一个或者多个；

其中，每个所述多晶硅热偶为P型、N型或者P/N型对；

其中，所述多晶硅热偶包括矩形或者圆形；

其中，所述子步骤121中，所述多晶硅层的淀积形成方法包括低压化学气相沉积法、快速热化学气相沉积法或者等离子增强化学气相沉积法。

5.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，

其中，所述子步骤13中，所述氧化硅膜的制备包括低压化学气相沉积法、快速热化学气相沉积法或者等离子增强化学气相沉积法；

其中，所述子步骤14中，所述电极接触孔的制备包括如下子步骤：

子步骤141：利用光刻工艺形成图形化的光刻胶；

子步骤142：以图形化的光刻胶为掩膜，对所述氧化硅膜进行刻蚀，使所述多晶硅热偶表面裸露；

子步骤143：去除光刻胶，在所述氧化硅膜上形成电极接触孔；

其中，所述子步骤15中，所述电极的制备包括如下子步骤：

子步骤151：在所述电极接触孔和所述氧化硅膜上淀积形成金属铝层；

子步骤152：利用光刻工艺，在所述金属铝层上形成图形化的光刻胶；

子步骤153：以图形化的光刻胶为掩膜，对所述金属铝层进行刻蚀；

子步骤154：去除光刻胶，形成电极。