本發(fā)明涉及紅外光源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微機(jī)電系統(tǒng))紅外光源及其制作方法。

背景技術(shù)：

紅外技術(shù)在國(guó)防、信息技術(shù)與通訊、污染監(jiān)測(cè)、溫度調(diào)控、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。作為紅外技術(shù)應(yīng)用的重要部件，紅外光源的研究得到越來(lái)越多的關(guān)注。紅外光源的一個(gè)重要應(yīng)用是紅外氣體傳感器。

目前，MEMS紅外光源廣泛應(yīng)用于NDIR(non-dispersive in fra-red，非色散紅外)系統(tǒng)中，通過(guò)加熱電阻產(chǎn)生焦耳熱對(duì)黑體輻射層進(jìn)行加熱，使黑體輻射層發(fā)射出熱輻射紅外光，紅外光經(jīng)過(guò)待測(cè)氣體時(shí)被吸收發(fā)生衰減，通過(guò)對(duì)比衰減前后的光強(qiáng)計(jì)算出待測(cè)氣體的濃度。

由于黑體輻射產(chǎn)生的紅外光譜取決于輻射溫度，因此紅外光源的溫度變化對(duì)NDIR系統(tǒng)中傳感器的測(cè)量結(jié)果有顯著影響。目前NDIR系統(tǒng)普遍在遠(yuǎn)離光源的探測(cè)器端放置溫度傳感器，當(dāng)光源溫度發(fā)生變化時(shí)，探測(cè)器端的溫度傳感器將始終存在一個(gè)滯后效應(yīng)，導(dǎo)致溫度傳感器測(cè)量結(jié)果的基線發(fā)生漂移，影響測(cè)量的穩(wěn)定性和精度。

目前的紅外光源器件往往僅有加熱發(fā)光功能，如果溫度傳感器僅是安裝在紅外光源器件的附近，所測(cè)量的溫度變化會(huì)存在反應(yīng)滯后、非線性等問(wèn)題，因此，要實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外光源發(fā)光狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，需要在紅外光源最核心的芯片上集成溫度傳感器。

但現(xiàn)有技術(shù)中的紅外光源將溫度傳感器集成在紅外光源的芯片上時(shí)，存在線性度較差，并且受外界環(huán)境影響較大的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種MEMS紅外光源及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中紅外光源將溫度傳感器集成在紅外光源的芯片上時(shí)，存在線性度較差，并且受外界環(huán)境影響較大的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的MEMS紅外光源包括襯底、支撐層、第一熱敏電阻層、介質(zhì)層、第二熱敏電阻層、隔離保護(hù)層、加熱電阻層和輻射層，其中，第一熱敏電阻層和第二熱敏電阻層中的其中一層為溫度傳感器，另一層為溫度補(bǔ)償傳感器，本發(fā)明中利用一層熱敏電阻層作為溫度傳感器，直接在外界通過(guò)所述熱敏電阻層的阻值變化測(cè)量MEMS紅外光源的輻射區(qū)溫度變化；利用另一層的溫度補(bǔ)償性能，在一定溫度范圍內(nèi)于外圍的補(bǔ)償回路中抵消溫漂產(chǎn)生的誤差，即本發(fā)明提供的MEMS紅外光源能夠在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度漂移的同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償，從而提高M(jìn)EMS紅外光源的測(cè)量線性度，避免器受外界環(huán)境影響，進(jìn)而提高了NDIR系統(tǒng)的探測(cè)精度、準(zhǔn)確性和分辨率，在NDIR氣體傳感領(lǐng)域有應(yīng)用前景。

另外，本發(fā)明還提供一種MEMS紅外光源制作方法，由于所述MEMS紅外光源的各個(gè)結(jié)構(gòu)的制作均與CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝兼容或均采用MEMS工藝制作，從而便于與MEMS紅外光源內(nèi)部芯片的制作工藝兼容，減小了MEMS紅外光源的制作工藝難度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的MEMS紅外光源的俯視圖；

圖2為沿圖1中AA’線的MEMS紅外光源的剖面圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種MEMS紅外光源制作方法的流程圖；

圖4-圖16為本發(fā)明提供的MEMS紅外光源制作工藝步驟示意圖；

圖17為本發(fā)明實(shí)施例提供的MEMS紅外光源外圍電路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

現(xiàn)有技術(shù)中提供的一種紅外光源，在支撐膜上方制作圖形化的第一金屬薄膜作為溫度傳感器，兩端分布的兩點(diǎn)作為輸出引線點(diǎn)；在絕緣層上方制作圖形化的第二金屬薄膜作為加熱源，上下分布的兩個(gè)點(diǎn)作為接線點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中提供的紅外光源利用了鉑金屬熱敏電阻的溫度傳感的性質(zhì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光源輻射區(qū)的溫度變化，但是并不能進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度補(bǔ)償，從而造成測(cè)量時(shí)線性度較差，受外界環(huán)境影響較大。

基于此，本發(fā)明提供一種MEMS紅外光源，請(qǐng)參見(jiàn)圖1和圖2，其中，圖1為本發(fā)明提供的MEMS紅外光源的俯視圖，圖2為沿圖1中AA’線的MEMS紅外光源的剖面圖，所述MEMS紅外光源包括：襯底1；位于襯底1表面的支撐層(圖2中的2和3所示)；位于支撐層背離襯底1表面的中心區(qū)域，沿背離襯底1的方向依次層疊設(shè)置的第一熱敏電阻層102、介質(zhì)層103和第二熱敏電阻層104，介質(zhì)層103用于電隔離第一熱敏電阻層102和第二熱敏電阻層104；位于第二熱敏電阻層104背離支撐層表面的隔離保護(hù)層5；位于隔離保護(hù)層5背離第二熱敏電阻層104表面的加熱電阻層105；位于加熱電阻層105背離隔離保護(hù)層5表面的輻射層6；其中，第一熱敏電阻層102和第二熱敏電阻層104中的其中一層為溫度傳感器，另一層為溫度補(bǔ)償傳感器。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中不限定第一熱敏電阻層102和第二熱敏電阻層104中具體哪一層為溫度傳感器，哪一層為溫度補(bǔ)償傳感器，本實(shí)施例中可以依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，支撐層上還包括貫穿支撐層的四個(gè)隔離槽101，四個(gè)隔離槽101在支撐層上組成矩形，隔離槽101將支撐層分割為中心區(qū)域和邊緣區(qū)域，邊緣區(qū)域和中心區(qū)域在矩形的頂角處連接。

請(qǐng)參見(jiàn)圖2，襯底1還包括空腔結(jié)構(gòu)106，空腔結(jié)構(gòu)106貫穿襯底1，且與支撐層上邊緣區(qū)域所圍的區(qū)域?qū)?yīng)，也即，中心區(qū)域和隔離槽，以及隔離槽圍城的矩形的頂角的下方均為空腔結(jié)構(gòu)106，從而使得支撐層上的中心區(qū)域上的第一熱敏電阻層102、介質(zhì)層103、第二熱敏電阻層104、隔離保護(hù)層5、加熱電阻層105和輻射層6懸空，形成四梁固支結(jié)構(gòu)，隔離槽101組成的矩形的各個(gè)頂角分別對(duì)應(yīng)四個(gè)梁。

本實(shí)施例中采用四梁固支懸浮結(jié)構(gòu)，可以釋放紅外光源芯片邊緣的集中熱應(yīng)力，并起到阻隔熱傳導(dǎo)的作用，降低結(jié)構(gòu)應(yīng)力，有效減少熱傳導(dǎo)損耗，提高光源的電光轉(zhuǎn)換效率。

為了方便外圍電路與內(nèi)部溫度傳感器、溫度補(bǔ)償傳感器和加熱電阻層相連，可選的，在支撐層的邊緣區(qū)域背離襯底1的表面還設(shè)置有兩個(gè)第一熱敏電阻層接線點(diǎn)、兩個(gè)第二熱敏電阻層接線點(diǎn)和兩個(gè)加熱電阻層接線點(diǎn)，兩個(gè)第一熱敏電阻層接線點(diǎn)與第一熱敏電阻層電性連接，兩個(gè)第二熱敏電阻層接線點(diǎn)與第二熱敏電阻層電性連接，兩個(gè)加熱電阻層接線點(diǎn)與加熱電阻層電性連接。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中不限定各個(gè)接線點(diǎn)的位置安排，可選地，兩個(gè)第一熱敏電阻層接線點(diǎn)分別位于隔離槽組成的矩形的對(duì)角線上的兩個(gè)頂點(diǎn)位置；兩個(gè)第二熱敏電阻層接線點(diǎn)也分別位于隔離槽組成的矩形的對(duì)角線上的兩個(gè)頂點(diǎn)位置；兩個(gè)加熱電阻層接線點(diǎn)同樣分別位于隔離槽組成的矩形的對(duì)角線上的兩個(gè)頂點(diǎn)位置，具體位置可參見(jiàn)圖1所示，相同的接線點(diǎn)位于相對(duì)的兩個(gè)梁上，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，相同的接線點(diǎn)還可以位于相同側(cè)的兩個(gè)梁上，本實(shí)施例中對(duì)此不做限定。

本實(shí)施例中第一熱敏電阻層102、第二熱敏電阻層104和加熱電阻層105在支撐層上的投影均為蛇形結(jié)構(gòu)。其中，蛇形結(jié)構(gòu)的熱敏電阻層可以保證較大的受熱面積，減小熱敏電極之間的距離，從而提高溫度測(cè)量靈敏度。蛇形結(jié)構(gòu)的加熱電阻電極之間留有空隙，可以減少熱傳導(dǎo)通路，降低熱質(zhì)量，并且可以大幅減小加熱電阻的阻值，增大紅外光源的輻射強(qiáng)度。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中不限定第一熱敏電阻層102和第二熱敏電阻層104的材質(zhì)，兩者的材質(zhì)可以相同，也可以不相同，可選的，本實(shí)施例中第一熱敏電阻層102和第二熱敏電阻層104的材質(zhì)相同，可選的，包括鉑或氧化錳。另外，本實(shí)施例中不限定第一熱敏電阻層102和第二熱敏電阻層104的結(jié)構(gòu)，可以是單層金屬結(jié)構(gòu)，也可以是金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中對(duì)此不做限定。當(dāng)?shù)谝粺崦綦娮鑼?02和第二熱敏電阻層104的結(jié)構(gòu)均為熱敏金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)時(shí)，包括粘附層和金屬層，其中粘附層相對(duì)于熱敏電阻層更加靠近支撐層。粘附層的材質(zhì)可以是薄的鈦或鉻金屬，粘附層上的金屬層可以是鉑或氧化錳等熱阻材料。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中第一熱敏電阻層102和第二熱敏電阻層104之間還包括介質(zhì)層103，第二熱敏電阻層104與加熱電阻層105之間還包括隔離保護(hù)層5，介質(zhì)層103和隔離保護(hù)層5均主要起到電隔離保護(hù)以及熱絕緣的作用，本實(shí)施例中對(duì)介質(zhì)層103和隔離保護(hù)層5的材質(zhì)不進(jìn)行限定，可選的，介質(zhì)層和隔離保護(hù)層均可以為氧化硅層、氮化硅層、或氮化硅和氧化硅組成的多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中對(duì)襯底的材質(zhì)不做限定，可采用硅框架襯底，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。更加可選的，襯底1為100單晶硅片。

支撐層主要用于對(duì)位于支撐層上方的溫度傳感器和溫度補(bǔ)償傳感器提供一定的支撐，因此，本實(shí)施例中對(duì)支撐層的材質(zhì)不做限定，支撐層可以為氧化硅層、氮化硅層、或氮化硅和氧化硅組成的多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，用于減小熱應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。如圖2所示，本實(shí)施例中可選的，所述支撐層為氧化硅層2和氮化硅層3組成的多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中不限定加熱電阻層105的具體材質(zhì)和具體形狀，可以是圖形化的金屬電阻絲，金屬電阻絲之間留有空隙，從而減少熱傳導(dǎo)通路，降低熱質(zhì)量，提高紅外光源的動(dòng)態(tài)性能，電阻材料可采用單層材料，如銅、鉑、鋁、鈦、鎢等，也可使用金屬?gòu)?fù)合金屬層材料，可在底層采用鈦或鉻金屬作為粘附層，在粘附層上再沉積金屬，如金、鉑或鋁等。

輻射層6覆蓋在加熱電阻層105上，可以極大改善和提高加熱電阻層105的紅外發(fā)射率，進(jìn)而提高紅外光源的熱輻射性能，輻射層6的材料可以為以下任意一種：氮化鈦、金黑、銀黑、鉑黑或者納米硅材料，本實(shí)施例中對(duì)輻射層的材質(zhì)不做限定。

本發(fā)明提供的MEMS紅外光源包括襯底、支撐層、第一熱敏電阻層、介質(zhì)層、第二熱敏電阻層、隔離保護(hù)層、加熱電阻層和輻射層，其中，第一熱敏電阻層和第二熱敏電阻層中的其中一層為溫度傳感器，另一層為溫度補(bǔ)償傳感器，本發(fā)明中利用一層熱敏電阻層作為溫度傳感器，直接在外界通過(guò)所述熱敏電阻層的阻值變化測(cè)量MEMS紅外光源的輻射區(qū)溫度變化；利用另一層的溫度補(bǔ)償性能，在一定溫度范圍內(nèi)于外圍的補(bǔ)償回路中抵消溫漂產(chǎn)生的誤差，即本發(fā)明提供的MEMS紅外光源能夠在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度漂移的同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償，從而提高M(jìn)EMS紅外光源的測(cè)量線性度，避免器受外界環(huán)境影響，進(jìn)而提高了NDIR系統(tǒng)的探測(cè)精度、準(zhǔn)確性和分辨率，在NDIR氣體傳感領(lǐng)域有應(yīng)用前景。

另外，本發(fā)明采用的四梁固支懸浮的結(jié)構(gòu)，能夠大幅改善輻射區(qū)應(yīng)力不均勻以及減少熱傳導(dǎo)損失，從而提高光源的輻射溫度；并且能夠有效地減小因襯底和支撐層散熱導(dǎo)致的輻射溫度不均和溫度變化較大的弊端，制備工藝簡(jiǎn)單，與紅外光源內(nèi)部芯片工藝兼容。并且利用四梁固支的特點(diǎn)，可以分別將所述溫度傳感器和所述加熱源的電極通過(guò)四梁引出，作為引線點(diǎn)和接線點(diǎn)，同時(shí)增加固支梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種MEMS紅外光源制作方法，用于制作上面實(shí)施例所述MEMS紅外光源，如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種MEMS紅外光源制作方法的流程圖，所述MEMS紅外光源制作方法具體包括：

步驟S101：提供襯底；

本實(shí)施例中對(duì)襯底的材質(zhì)不做限定，可采用硅框架襯底，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。更加可選的，襯底為100單晶硅片。

步驟S102：在所述襯底的一個(gè)表面上形成支撐層；

請(qǐng)參見(jiàn)圖4，在襯底1上熱氧一層400nm～500nm氧化硅支撐層2，需要說(shuō)明的是，支撐層還可以是氮化硅層，或氧化硅層和氮化硅層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中對(duì)此不做限定，可以依據(jù)實(shí)際需求而設(shè)定。本實(shí)施例中，在氧化硅支撐層2上還可以通過(guò)LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition低壓力化學(xué)氣相沉積法)或PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)沉積一層100nm～150nm的低應(yīng)力氮化硅支撐層3，并在襯底1背離氧化硅支撐層2的表面沉積氮化硅掩膜層4。

本實(shí)施例中提供的MEMS紅外光源制作方法還可以制作形成四梁固支結(jié)構(gòu)的步驟，可選的，請(qǐng)參見(jiàn)圖5，在所述襯底的一個(gè)表面上形成支撐層之后還包括：刻蝕支撐層，形成四個(gè)隔離槽結(jié)構(gòu)，四個(gè)隔離槽101在支撐層上組成矩形，隔離槽101將支撐層分割為中心區(qū)域和邊緣區(qū)域，邊緣區(qū)域和中心區(qū)域在矩形的頂角處連接，俯視圖可參照?qǐng)D6。

需要說(shuō)明的是，可選的，制作隔離槽的步驟還可以在完成輻射層的制作后形成，本實(shí)施例中對(duì)此不做限定。

步驟S103：在所述支撐層背離所述襯底的表面依次形成第一熱敏電阻層、介質(zhì)層、第二熱敏電阻層、隔離保護(hù)層和加熱電阻層；

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中不限定第一熱敏電阻層、介質(zhì)層、第二熱敏電阻層、隔離保護(hù)層和加熱電阻層的具體材質(zhì)以及形成的具體過(guò)程，可選的，在支撐層背離襯底的表面形成第一薄膜；圖形化第一薄膜，形成第一熱敏電阻層；在第一熱敏電阻層背離支撐層的表面沉積介質(zhì)膜，形成覆蓋支撐層中心區(qū)域的介質(zhì)層；在介質(zhì)層背離第一熱敏電阻層的表面沉積第二薄膜；圖形化第二薄膜，形成第二熱敏電阻層；在第二熱敏電阻層背離介質(zhì)層的表面沉積隔離保護(hù)膜，形成覆蓋支撐層中心區(qū)域的隔離保護(hù)層；在隔離保護(hù)層背離第二熱敏電阻層的表面沉積第三薄膜；圖形化第三薄膜，形成加熱電阻層。

具體的，請(qǐng)參見(jiàn)圖7，在支撐層2和3上分別利用濺射或者蒸發(fā)一層200nm～400nm Ti(鈦)和600nm～800nm Pt(鉑)，并采用濕法腐蝕或剝離工藝圖形化，形成第一熱敏電阻層102，做為溫度傳感器，需要說(shuō)明的是，同時(shí)還可以圖形化出兩個(gè)第一熱敏電阻層接線點(diǎn)，通過(guò)相對(duì)或者相同側(cè)的梁引出，俯視圖形可參照?qǐng)D8?？蛇x的，第一熱敏電阻層102在支撐層上的投影為蛇形結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參見(jiàn)圖9，在第一熱敏電阻層102上采用PECVD沉積一層20nm～50nm的氮化硅，并且圖形化形成介質(zhì)層103，俯視圖形可參照?qǐng)D10?？蛇x的，介質(zhì)層103可以為氧化硅層、氮化硅層、或氮化硅和氧化硅組成的多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中對(duì)此不做限定。

請(qǐng)參見(jiàn)圖11，在介質(zhì)層103上分別利用濺射或者蒸發(fā)一層200nm～400nm Ti和600nm～800nm Pt，并采用濕法腐蝕或剝離工藝圖形化，形成第二熱敏電阻層104，作為溫度補(bǔ)償傳感器，第二熱敏電阻層104的兩個(gè)引線點(diǎn)通過(guò)相對(duì)或者相同側(cè)的梁引出，俯視圖形可參照?qǐng)D12。

請(qǐng)參見(jiàn)圖13，在第二熱敏電阻層104上采用PECVD沉積一層20nm～50nm的氧化硅，并且圖形化形成隔離保護(hù)層5，俯視圖形可參照?qǐng)D14。同樣可選的，隔離保護(hù)層層5可以為氧化硅層、氮化硅層、或氮化硅和氧化硅組成的多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中對(duì)此不做限定。

請(qǐng)參見(jiàn)圖15，在隔離保護(hù)層層5分別利用濺射或者蒸發(fā)一層200nm～400nmTi和600nm～800nm Pt，并采用濕法腐蝕或剝離工藝圖形化，形成紅外光源的加熱電阻層105，本實(shí)施例中加熱電阻層105優(yōu)選為蛇形結(jié)構(gòu)，蛇形結(jié)構(gòu)中留有空隙，可以減少熱傳導(dǎo)通路，降低熱量，提高紅外光源的動(dòng)態(tài)性能，加熱電阻層材料可采用單層材料，如銅、鉑、鋁、鈦、鎢等，也可使用金屬?gòu)?fù)合金屬層材料，可在底層采用鈦或鉻金屬作為粘附層，在粘附層上再沉積金屬，如金、鉑或鋁等。加熱電阻層105的兩個(gè)接線點(diǎn)通過(guò)另外一側(cè)的相同或者相對(duì)的梁引出，俯視圖形可參照?qǐng)D16。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，第一熱敏電阻層、第二熱敏電阻層和加熱電阻層還可以采用其他金屬圖形化的工藝形成，本實(shí)施例中對(duì)此不做限定。

步驟S104：在所述加熱電阻層背離所述支撐層的表面形成輻射層。

請(qǐng)參見(jiàn)圖2，在加熱電阻層105的輻射區(qū)域上利用氣相、電鍍或者噴墨的方法，沉積一層輻射層6，輻射層的材料可以選擇金黑、銀黑、鉑黑、納米硅等，提高圖形化電極的紅外發(fā)射率，從而提高光源的輻射效率，俯視圖可參照?qǐng)D1。

最后，在襯底背離支撐層的表面刻蝕形成空腔結(jié)構(gòu)，空腔結(jié)構(gòu)貫穿襯底，且與支撐層上邊緣區(qū)域所圍的區(qū)域?qū)?yīng)，使得支撐層上的中心區(qū)域上的第一熱敏電阻層、介質(zhì)層、第二熱敏電阻層、隔離保護(hù)層、加熱電阻層和輻射層懸空，形成四梁固支結(jié)構(gòu)。

具體的，請(qǐng)參見(jiàn)圖2，在襯底背離支撐層的表面上氮化硅掩膜層4的作用下，刻蝕形成貫穿襯底1的空腔結(jié)構(gòu)106，空腔結(jié)構(gòu)106采用干法DRIE或者濕法KOH腐蝕釋放形成，至此四梁固支的懸浮結(jié)構(gòu)完成，整個(gè)紅外光源器件制備完成，俯視圖可參照?qǐng)D1。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中提供的MEMS紅外光源溫度補(bǔ)償外圍電路可以如圖17所示，選擇電橋(圖中R₁、R₂、R₃和R₄組成的結(jié)構(gòu))的溫度補(bǔ)償回路，其中，圖中R_T表示MEMS紅外光源中的加熱電阻結(jié)構(gòu)。采用熱敏電阻并聯(lián)的補(bǔ)償方法，通過(guò)調(diào)節(jié)可變電阻Rp，調(diào)節(jié)熱敏電阻的電壓及電阻，實(shí)現(xiàn)紅外光源芯片溫度的補(bǔ)償。

綜上所述，本發(fā)明提供的MEMS紅外光源制作方法，加熱電阻層下方制作了第一熱敏電阻層和第二熱敏電阻層中的其中一層為溫度傳感器，另一層為溫度補(bǔ)償傳感器，通過(guò)對(duì)所述溫度傳感器的電阻值或者分壓的測(cè)量，可以實(shí)時(shí)反饋紅外光源的溫度漂移情況，并在一定溫度范圍內(nèi)于外圍的補(bǔ)償回路中進(jìn)行溫度補(bǔ)償，抵消紅外光源的溫漂對(duì)NDIR探測(cè)器測(cè)試的誤差影響，從而提高探測(cè)器測(cè)試的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

加之利用四梁固支的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，不僅改善了封閉薄膜結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的應(yīng)力不均勻問(wèn)題，提高了光源的輻射效率，而且溫度傳感器的引線點(diǎn)以及加熱電阻層的接線點(diǎn)都可以方便快捷地引出，增加了固支梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，增加了穩(wěn)定性，減小了工藝難度并且與紅外光源內(nèi)部芯片工藝兼容。

需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。