CN103245421B

CN103245421B - 致热型mems热电堆红外探测器结构及其制备方法

Info

Publication number: CN103245421B
Application number: CN201310183551.1A
Authority: CN
Inventors: 毛海央; 欧文
Original assignee: Jiangsu IoT Research and Development Center
Current assignee: Beijing Zhongke Micro Intellectual Property Service Co.,Ltd.
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2033-05-16
Also published as: CN103245421A

Abstract

本发明涉及一种致热型MEMS热电堆红外探测器结构及其制备方法，其包括衬底；衬底的上表面设置介质支撑膜，衬底内的上部形成热隔离腔体；热隔离腔体的正上方设有红外吸收层，红外吸收层的外侧设有若干热电堆，热电堆对应邻近红外吸收层的一端形成探测冷端，热电堆对应远离红外吸收层的一端形成探测热端，热电堆的探测冷端与红外吸收层相接触，热电堆的探测热端位于介质支撑膜上并通过第一电绝缘热导通结构与微型加热电阻条相连；所述微型加热电阻条与位于相互串接的热电堆外侧的第二金属电极电连接。本发明结构简单，制备过程便捷，亦能与CMOS工艺相兼容，便于单片集成，且输出电压值、灵敏度等可以被有效调控，因而适用范围广，安全可靠。

Description

致热型MEMS热电堆红外探测器结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种红外探测器结构及其制备方法，尤其是一种致热型MEMS热电堆红外探测器结构及其制备方法，具体地说是一种热端温度可调，冷端吸收红外辐射，可用于敏感常温物体红外辐射的热电堆红外探测器结构及其制备方法，属于MEMS的技术领域。

背景技术

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）热电堆红外探测器是传感探测领域的一种典型器件，是组成温度传感器、均方根转换器、气敏传感器、热流量计等传感探测器件的核心部件之一。热电堆红外探测器与基于其它工作原理的红外探测器（如热释电型红外探测器和热敏电阻型红外探测器等）相比具有可测恒定辐射量、无需加偏置电压、无需斩波器、更适用于移动应用与野外应用等明显的综合优点。因而，MEMS热电堆红外探测器对于实现更为宽广的红外探测应用具有非常重要的意义，其民用、军用前景广阔，商业价值和市场潜力非常巨大。可以说，关于MEMS热电堆红外探测器的研究开发工作已形成21世纪一个新的高技术产业增长点。可以预见，MEMS热电堆红外探测器将在传感探测的众多方面形成更加广泛的应用。特别是，随着微机电技术，包括器件设计、制造、封装和测试等技术手段的日益成熟，MEMS热电堆红外探测器将凸显更加重要的地位。

然而，基于热电堆原理的探测器在不增加致冷装置的情况下，由于冷热端温度差很小，因而很难响应常温物体的红外辐射，这种情况下，即便减小热电堆红外探测器单元的器件尺寸，也很难用其构建红外焦平面阵列（FPA）以实现包括对人体、常温物体等的红外成像应用。而另一方面，与红外探测器配套使用的致冷装置结构繁琐、工作原理复杂、所需控制条件严格，且很难在小尺寸范围内与FPA等探测器采用标准微加工工艺集成制备。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种致热型MEMS热电堆红外探测器结构及其制备方法，在常规的热电堆红外探测器冷端制作微型加热电阻条，构成致热型MEMS热电堆红外探测器的探测热端，且该探测热端的温度可根据不同应用场合进行相应的调整；常规热电堆红外探测器的探测热端则构成致热型MEMS热电堆红外探测器的探测冷端，用于吸收被测物体红外辐射的红外吸收层相连接，致热型MEMS热电堆红外探测器结构简单，制备过程便捷，亦能与CMOS工艺相兼容，便于单片集成，且其输出电压值、灵敏度等可以被有效调控，因而适用范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述致热型MEMS热电堆红外探测器结构，包括衬底；所述衬底的上表面设置介质支撑膜，所述介质支撑膜与衬底内的释放阻挡体共同形成释放阻挡带，衬底内的上部通过释放阻挡带形成热隔离腔体；热隔离腔体的正上方设有红外吸收层，所述红外吸收层的外侧设有若干热电堆，且所述红外吸收层外侧的若干热电堆串接后电连接成一体；热电堆对应邻近红外吸收层的一端形成探测冷端，热电堆对应远离红外吸收层的一端形成探测热端，热电堆的探测冷端与红外吸收层相接触，热电堆的探测热端位于介质支撑膜上并通过第一电绝缘热导通结构与微型加热电阻条相连；所述微型加热电阻条与位于相互串接的热电堆外侧的第二金属电极电连接。

相互串接的热电堆外侧设置用于将探测电压输出的第一金属电极，所述第一金属电极与串接的热电堆电连接。

所述热电堆包括第一热偶条及与所述第一热偶条对应配合的第二热偶条，所述第一热偶条及第二热偶条对应形成探测热端的一端通过第二金属连接线电连接，第一热偶条及第二热偶条对应形成探测冷端的一端通过第一金属连接线电连接，以将红外吸收层外侧的热电堆串联成一体。

所述红外吸收层在探测冷端趴跨在第一热偶条及第二热偶条的端部，以在第一热偶条、第二热偶条的端部形成第二电绝缘热导通结构，红外吸收层通过第二电绝缘热导通结构与第一热偶条及第二热偶条接触。

所述微型加热电阻条的加热温度范围为40-250摄氏度。所述红外吸收层上覆盖有红外吸收层保护膜，第一热偶条及第二热偶条上设置有热偶条保护膜。

一种致热型MEMS热电堆红外探测器结构的制备方法，所述红外探测器结构的制备方法包括如下步骤：

a、提供衬底，并在所述衬底的上表面设置隔离槽掩蔽层；

b、选择性地掩蔽和刻蚀所述隔离槽掩蔽层，以在所述隔离槽掩蔽层上形成衬底刻蚀窗口；利用所述衬底刻蚀窗口刻蚀衬底，以在衬底内得到隔离槽；

c、去除上述隔离槽掩蔽层，并在衬底上设置介质支撑膜，且所述介质支撑膜填充在隔离槽内，以在衬底上形成所需的释放阻挡带；

d、在上述介质支撑膜上设置形成热电堆所需的第一热偶条及第二热偶条；

e、在上述介质支撑膜和第一热偶条及第二热偶条上设置红外吸收层、第一电绝缘热导通结构和第二电绝缘热导通结构；

f、在上述红外吸收层、第一电绝缘热导通结构、第二电绝缘热导通结构以及第一热偶条、第二热偶条上设置吸收层保护膜和热偶条保护膜，同时在热偶条保护膜上形成所需的金属接触孔；

g、在上述制作了金属接触孔的衬底的上方溅射金属层，以形成所需的第一金属电极、第一金属连接线及第二金属连接线，所述第一金属连接线和第二金属连接线将上述第一热偶条及对应的第二热偶条串接，以形成若干串接成一体的热电堆；同时在第一电绝缘热导通结构之上形成微型加热电阻条以及能对所述微型加热电阻条加热的第二金属电极；

h、选择性地掩蔽和刻蚀吸收层保护膜与热偶条保护膜、红外吸收层和介质支撑膜，以形成贯通吸收层保护膜、红外吸收层及介质支撑膜的腐蚀释放通道；

i、利用腐蚀释放通道刻蚀衬底，利用释放阻挡带在衬底内形成热隔离腔体。

步骤d中所述形成第一热偶条、第二热偶条的材料包括Al-PolySi（Al-多晶硅）、Ti-PolySi（Ti-多晶硅）或不同掺杂类型的多晶硅。

所述微型加热电阻条的材料包括Al、Ti、Au、Pt或多晶硅。所述红外吸收层采用氮化硅或氮化硅与氧化硅的复合层。

本发明的优点：在衬底上通过释放阻挡带形成热隔离腔体，红外吸收层位于热隔离腔体的正上方，红外吸收层与热电堆的探测冷端相接触，红外吸收层吸收被测物体红外辐射；热电堆的探测热端通过第一电绝缘热导通结构与微型加热电阻条连接，通过在第二金属电极上外加电压使与微型加热电阻条相连接的探测热端获得可以调控的恒定温度；利用探测热端与探测冷端之间存在温度差可以产生电势差的原理，达到红外探测的目的；致热型MEMS热电堆红外探测器的结构简单易于实现，又能与CMOS工艺相兼容，便于单片集成，且其输出电压值、灵敏度等可以被有效调控，因而适用范围广，安全可靠。

附图说明

图1~图10为本发明具体实施工艺步骤剖视图，其中：

图1为本发明在衬底上设置隔离槽掩蔽层后的剖视图。

图2为本发明在衬底内得到隔离槽后的剖视图。

图3为本发明在衬底上得到释放阻挡带后的剖视图。

图4为本发明在介质支撑膜上设置第一热偶条及第二热偶条后的剖视图。

图5为本发明得到红外吸收层和电绝缘热导通结构后的剖视图。

图6为本发明得到热偶条保护膜、红外吸收层保护膜后的剖视图。

图7为本发明得到金属电极、微型加热电阻条、第一金属连接线及第二金属连接线后的剖视图。

图8为本发明得到腐蚀释放通道后的剖视图。

图9为本发明得到热隔离腔体后的剖视图。

图10为本发明热电堆红外探测器结构的俯视图。

附图标记说明：101-衬底、102-隔离槽掩蔽层、201-衬底刻蚀窗口、202-隔离槽、301-介质支撑膜、302-释放阻挡带、401-第一热偶条、402-第二热偶条、501-红外吸收层、502-第一电绝缘热导通结构、503-第二电绝缘热导通结构、601-红外吸收层保护膜、602-热偶条保护膜、603-金属接触孔、604-热偶条保护膜趴跨电绝缘热导通结构端部、701-第一金属连接线、702-第二金属连接线、703-微型加热电阻条；704-第一金属电极；705-第二金属电极；801-腐蚀释放通道、901-热隔离腔体。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图9和图10所示：本发明致热型MEMS热电堆红外探测器结构包括衬底101；所述衬底101的上表面设置介质支撑膜301；所述介质支撑膜301与衬底101内的释放阻挡体共同形成释放阻挡带302；衬底101内的上部通过释放阻挡带302形成热隔离腔体901；热隔离腔体901与介质支撑膜301的正上方设有红外吸收层501；所述红外吸收层501的外侧设有若干热电堆，且所述若干热电堆通过第一金属连接线701、第二金属连接线702串接后电连接成一体；热电堆对应邻近红外吸收层501的一端形成探测冷端，热电堆对应远离红外吸收层501的一端形成探测热端；热电堆的探测冷端与红外吸收层501相接触，热电堆的探测热端通过第一电绝缘热导通结构502与微型加热电阻条703相连接；相互串接的热电堆外侧设置用于将探测电压输出的第一金属电极704以及为微型加热电阻条703加热的第二金属电极705。

具体地，第一金属电极704与串接后的热电堆电连接，以便将通过热电堆产生的电势差输出。所述热电堆包括第一热偶条401及与所述第一热偶条401对应配合的第二热偶条402，所述第一热偶条401及第二热偶条402对应形成探测冷端的一端通过第一金属连接线701电连接；第一热偶条401及第二热偶条402对应形成探测热端的一端通过第二金属连接线702电连接，以将红外吸收层501外侧的热电堆串联成一体。本发明实施例中，第一热偶条401、第二热偶条402分布于红外吸收层501对应的外侧，且第一热偶条401与第二热偶条402间隔交错分布。第一热偶条401的探测冷端通过第一金属连接线701与相邻对应的第二热偶条402的探测冷端电连接，第一热偶条401的探测热端通过第二金属连接线702与相邻对应的第二热偶条402的探测热端电连接。

所述红外吸收层501分别趴跨第一热偶条401和第二热偶条402的探测冷端，以在第一热偶条401和第二热偶条402的探测冷端形成第二电绝缘热导通结构503；在第一热偶条401和第二热偶条402的探测热端设置第一电绝缘热导通结构502；进而分别实现第一热偶条401和第二热偶条402在两端的电绝缘和热导通。

所述微型加热电阻条703通过第一电绝缘热导通结构502与热电堆的探测热端相连接；所述微型加热电阻条703的温度通过改变第二金属电极705两端的电压来实现调控。所述微型加热电阻条703的加热温度范围为40-250摄氏度，即能够使得探测热端的温度为40~250℃，由于探测冷端的探测温度范围为20~40℃，因而能在探测冷端与探测热端间形成温度差。所述红外吸收层501上覆盖有红外吸收层保护膜601，第一热偶条401及第二热偶条402上设置有热偶条保护膜602。

如图1~图9所示：上述MEMS热电堆红外探测器结构可以通过下述工艺步骤制备得到，具体地，所述制备方法包括如下步骤：

a、提供衬底101，并在所述衬底101的上表面设置隔离槽掩蔽层102；

如图1所示：在衬底101的表面通过干氧氧化的方式生长SiO₂材料层，以形成隔离槽掩蔽层102，隔离槽掩蔽层102的厚度为5000Å，干氧氧化时温度为950℃，氧气的含量为60%；所述衬底101采用常规的材料，衬底101的材料包括硅。

b、选择性地掩蔽和刻蚀所述隔离槽掩蔽层102，以在所述隔离槽掩蔽层102上形成衬底刻蚀窗口201；利用所述衬底刻蚀窗口201刻蚀衬底101，以在衬底101内得到隔离槽202；

如图2所示，在隔离槽掩蔽层102的表面旋涂光刻胶，并通过光刻工艺在光刻胶上形成封闭开口，随后利用反应离子刻蚀（RIE）SiO₂的方法将光刻胶上封闭开口的图形转移到隔离槽掩蔽层102上，形成位于隔离槽掩蔽层102上的封闭开口图形，即衬底刻蚀窗口201；利用氧等离子体干法去胶与硫酸/双氧水湿法去胶相结合的方法去除隔离槽掩蔽层102表面的光刻胶；采用RIE技术各向异性刻蚀衬底101，将隔离槽掩蔽层102上的封闭开口图形转移到衬底101上，形成衬底101上的封闭开口图形，即隔离槽202，所形成的隔离槽202的宽度为1.6μm，深度达到35μm。其中，RIE隔离槽掩蔽层102的RF功率为300 W，腔体压力为200 mTorr，刻蚀气体为CF₄、CHF₃、He混合气体，对应的流量为10/50/12 sccm（standard-state cubic centimeter per minute）；RIE衬底101时采用的刻蚀气体为Cl₂和He的混合气体，其流量分别为180和400 sccm，RF功率为350 W，腔体压力为400 mTorr。

c、去除上述隔离槽掩蔽层102，并在衬底101上设置介质支撑膜301，且所述介质支撑膜301填充在隔离槽202内，以在衬底101上形成所需的释放阻挡带302；

如图3所示，采用RIE技术完全去除隔离槽掩蔽层102；在已经形成隔离槽202的衬底101上，通过低压化学气相沉积（LPCVD）技术淀积生长介质支撑膜301，所述介质支撑膜301的材料为SiO₂，介质支撑膜301的厚度为8000Å，完全填充隔离槽202，并与完全填充了SiO₂的隔离槽202共同组成SiO₂释放阻挡带302。本发明实施例中，填充在隔离槽202内的介质支撑膜301形成释放阻挡体，所述释放阻挡体与介质支撑膜301共同形成了释放阻挡带302。其中，LPCVD技术生长介质支撑膜301时采用TEOS（（Tetraethyl Orthosilicate，正硅酸乙酯））源，TEOS源的温度为50℃，炉管温度为720℃，压强为300mTorr，氧气流量为200sccm。

d、在上述介质支撑膜301上设置形成热电堆所需的第一热偶条401及第二热偶条402；

如图4所示，在得到了介质支撑膜301和释放阻挡带302的衬底101上通过LPCVD技术生长结构层，用于形成第一热偶条401和第二热偶条402；结构层的材料可以采用与微电子工艺相兼容的且具有赛贝克效应的材料，包括Al-PolySi（Al-多晶硅）、Ti-PolySi（Ti-多晶硅）或不同掺杂类型的多晶硅。本发明实施例中采用具有不同掺杂类型的多晶硅，结构层的厚度为2000Å；

在结构层的表面旋涂光刻胶，并通过光刻工艺在光刻胶上对应于第一热偶条401的位置制作光刻胶开口图形，并对其进行P型掺杂，掺杂浓度为5e19cm^-3，掺杂能量为40KeV；利用氧等离子体干法去胶与硫酸/双氧水湿法去胶相结合的方法去除结构层表面的光刻胶；再次在结构层表面旋涂光刻胶，并通过光刻工艺在光刻胶上对应于第二热偶条402的位置形成光刻胶的开口图形，并对其进行N型掺杂，掺杂浓度为2.5e19cm^-3，掺杂能量为50KeV，利用氧等离子体干法去胶与硫酸/双氧水湿法去胶相结合的方法去除结构层表面的光刻胶；

在结构层的表面第三次旋涂光刻胶，并通过光刻工艺在光刻胶上对应于第一热偶条401和第二热偶条402的位置形成光刻胶图形，采用RIE技术各向异性刻蚀结构层的材料多晶硅，形成第一热偶条401和第二热偶条402。所述第一热偶条401和第二热偶条402的宽度为5μm，长度为隔离槽202到红外吸收层501边缘的距离与位于隔离槽202之外的长度之和。其中，LPCVD技术生长结构层多晶硅时，工作炉管为620℃，压强为200 mTorr，SiH₄的流量为130 sccm；RIE结构层多晶硅时采用的刻蚀气体为Cl₂和He的混合气体，其流量分别为180和400 sccm，RF功率为350 W，腔体压力为400 mTorr。

e、在上述介质支撑膜301和第一热偶条401及第二热偶条402上设置红外吸收层501、第一电绝缘热导通结构502和第二电绝缘热导通结构503；

如图5所示，在上述设置了第一热偶条401和第二热偶条402的基底表面上生长红外吸收层材料，所述红外吸收层材料为Si₃N₄，厚度为6000 Å，采用LPCVD Si₃N₄的方法制备得到；LPCVD Si₃N₄时，炉管温度为650℃，压强为330 mTorr，气体源及其流量为SiH₂Cl₂:24/NH₃:90。

在所述红外吸收层材料的表面旋涂光刻胶，并通过光刻工艺在光刻胶上对应于红外吸收区、热电堆端部位置形成光刻胶图形，利用RIE Si₃N₄技术将光刻胶图形转移到Si₃N₄层上，形成红外吸收层501、第一电绝缘热导通结构502和第二电绝缘热导通结构503的图形；最后利用氧等离子体干法去胶与硫酸/双氧水湿法去胶相结合的方法去除基底表面上的光刻胶。

f、在上述红外吸收层501、第一电绝缘热导通结构502、第二电绝缘热导通结构503以及第一热偶条401、第二热偶条402上设置吸收层保护膜601和热偶条保护膜602，同时在热偶条保护膜602上形成所需的金属接触孔603；

如图6所示，在上述已经设置了红外吸收层501、第一电绝缘热导通结构502、第二电绝缘热导通结构503的基底表面上生长热偶条和吸收区的保护层材料，所述热偶条和吸收区的保护层材料为SiO₂，厚度为4000，采用LPCVD SiO₂的技术得到；在所述热偶条和吸收区的保护层材料的表面旋涂光刻胶，并通过光刻工艺在光刻胶上对应于第一热偶条401、第二热偶条402的位置、红外吸收层501的位置形成光刻胶图形，同时在所述光刻胶图形中对应于金属接触孔603的位置形成开口，利用RIE SiO₂技术将光刻胶图形转移到SiO₂层上，形成吸收层保护膜601、热偶条保护膜602的图形，同时形成金属接触孔603；最后利用氧等离子体干法去胶与硫酸/双氧水湿法去胶相结合的方法去除基底表面上的光刻胶。

g、在上述制作了金属接触孔603的基底表面上溅射金属层，以形成所需的第一金属电极704、第一金属连接线701及第二金属连接线702，所述第一金属连接线701和第二金属连接线702将上述第一热偶条401及对应的第二热偶条402串接，以形成若干串接成一体的热电堆；同时在第一电绝缘热导通结构502之上形成微型加热电阻条703，同时形成能对其加热的第二金属电极705；

如图7所示，本发明实施例中，在制作了金属接触孔603的衬底101的上方溅射Al金属层，并通过光刻工艺使Al金属层在第一金属电极704、第一金属连接线701、第二金属连接线702的位置、微型加热电阻条703及对其加热的第二金属电极705的位置图形化，形成金属Al的图形；随后采用有机清洗的方法去除衬底101上方的光刻胶。其中，Al金属的图形化采用Al腐蚀液湿法腐蚀的方法实现，Al腐蚀液中磷酸（浓度为60%～80%）：醋酸（浓度为0.1%）：硝酸（浓度为0.5%）：水的比例为16：1：1：2。本发明具体实施时，金属层的材料也可以为Ti或Au，形成的第一金属电极704用于将整个热电堆的电压输出，第二金属电极705用于为微型加热电阻条703供电。

h、选择性地掩蔽和刻蚀吸收层保护膜601与热偶条保护膜602、红外吸收层501和介质支撑膜301，以形成贯通吸收层保护膜601、红外吸收层501及介质支撑膜301的腐蚀释放通道801；

如图8所示，在已经设置了金属连接线和金属电极的基底上表面旋涂光刻胶，并采用光刻技术实现光刻胶的图形化，使之在红外吸收层501内部以及热电偶对之间的空隙处制作光刻胶的开口图形，利用RIE技术将光刻胶上的开口图形转移到吸收层保护膜601和热偶条保护膜602上，形成介质支撑膜301刻蚀窗口，再次利用RIE SiO₂的方法通过介质支撑膜刻蚀窗口对介质支撑膜301进行刻蚀，最终形成腐蚀释放通道801。最后，采用有机清洗的方法去除基底表面的光刻胶。

i、利用腐蚀释放通道801刻蚀衬底101，利用释放阻挡带302在衬底101内形成热隔离腔体901。如图9所示，由于衬底101的材料为硅，采用XeF₂干法刻蚀技术各向同性腐蚀器件结构中的衬底101，通过腐蚀释放通道801向下腐蚀衬底101，在释放阻挡带302作用下形成热隔离腔体901，同时得到红外探测器的总体结构。本发明实施例中，热隔离腔体901在衬底101内的深度小于或接近于隔离槽202在衬底101内的深度。腐蚀释放通道801与热隔离腔体901相连通，通过热隔离腔体901能够实现对红外吸收层501吸热过程的隔热，提高红外探测器的探测精度。红外吸收层保护膜601的厚度较薄，在红外吸收层501上覆盖红外吸收层保护膜601不会明显削弱红外吸收层501吸收热量以及最终的探测结果。本发明实施例中，通过红外吸收层保护膜601能够在刻蚀得到热隔离腔体901时保护红外吸收层501；也可以在制作得到热隔离腔体901后去除红外吸收层保护膜601。

如图1~图10所示：工作时，通过在第二金属电极705上加载电压，使微型加热电阻条703发热，调整第二金属电极705上的电压值，使与微型加热电阻条703接近的探测热端的温度保持特定值；利用红外吸收层501吸收红外辐射并转换为热量通过第二电绝缘热导通结构503传递给热电堆的探测冷端；由于热电堆的探测热端与探测冷端之间具有温度差，因此，根据热电堆的赛贝克效应，在探测器的第一金属电极704之间产生电势差，通过第一金属电极704能够将电压输出，以达到对红外探测的目的。

本发明在衬底101上通过释放阻挡带302形成热隔离腔体901，红外吸收层501位于热隔离腔体901的正上方，红外吸收层501与热电堆的探测冷端接触，热电堆的探测热端通过第一电绝缘热导通结构502与微型加热电阻条703相连，利用探测热端与探测冷端之间存在温度差可以产生电势差的原理，达到红外探测的目的。该致热型MEMS热电堆红外探测器结构简单易于实现，便于单片集成，且其输出电压值、灵敏度等可以被有效调控，因而适用范围广，安全可靠。

Claims

1.一种致热型MEMS热电堆红外探测器结构，包括衬底（101）；其特征是：所述衬底（101）的上表面设置介质支撑膜（301），所述介质支撑膜（301）与衬底（101）内的释放阻挡体共同形成释放阻挡带（302），衬底（101）内的上部通过释放阻挡带（302）形成热隔离腔体（901）；热隔离腔体（901）的正上方设有红外吸收层（501），所述红外吸收层（501）的外侧设有若干热电堆，且所述红外吸收层（501）外侧的若干热电堆串接后电连接成一体；热电堆对应邻近红外吸收层（501）的一端形成探测冷端，热电堆对应远离红外吸收层（501）的一端形成探测热端，热电堆的探测冷端与红外吸收层（501）相接触，热电堆的探测热端位于介质支撑膜（301）上并通过第一电绝缘热导通结构（502）与微型加热电阻条（703）相连；所述微型加热电阻条（703）与位于相互串接的热电堆外侧的第二金属电极（705）电连接。

2.根据权利要求1所述的致热型MEMS热电堆红外探测器结构，其特征是：相互串接的热电堆外侧设置用于将探测电压输出的第一金属电极（704），所述第一金属电极（704）与串接的热电堆电连接。

3.根据权利要求1所述的致热型MEMS热电堆红外探测器结构，其特征是：所述热电堆包括第一热偶条（401）及与所述第一热偶条（401）对应配合的第二热偶条（402），所述第一热偶条（401）及第二热偶条（402）对应形成探测热端的一端通过第二金属连接线（702）电连接，第一热偶条（401）及第二热偶条（402）对应形成探测冷端的一端通过第一金属连接线（701）电连接，以将红外吸收层（501）外侧的热电堆串联成一体。

4.根据权利要求3所述的致热型MEMS热电堆红外探测器结构，其特征是：所述红外吸收层（501）在探测冷端趴跨在第一热偶条（401）及第二热偶条（402）的端部，以在第一热偶条（401）、第二热偶条（402）的端部形成第二电绝缘热导通结构（503），红外吸收层（501）通过第二电绝缘热导通结构（503）与第一热偶条（401）及第二热偶条（402）接触。

5.根据权利要求1所述的致热型MEMS热电堆红外探测器结构，其特征是：所述微型加热电阻条（703）的加热温度范围为40-250摄氏度。

6.根据权利要求3所述的致热型MEMS热电堆红外探测器结构，其特征是：所述红外吸收层（501）上覆盖有红外吸收层保护膜（601），第一热偶条（401）及第二热偶条（402）上设置有热偶条保护膜（602）。

7.一种致热型MEMS热电堆红外探测器结构的制备方法，其特征是，所述红外探测器结构的制备方法包括如下步骤：

（a）、提供衬底（101），并在所述衬底（101）的上表面设置隔离槽掩蔽层（102）；

（b）、选择性地掩蔽和刻蚀所述隔离槽掩蔽层（102），以在所述隔离槽掩蔽层（102）上形成衬底刻蚀窗口（201）；利用所述衬底刻蚀窗口（201）刻蚀衬底（101），以在衬底（101）内得到隔离槽（202）；

（c）、去除上述隔离槽掩蔽层（102），并在衬底（101）上设置介质支撑膜（301），且所述介质支撑膜（301）填充在隔离槽（202）内，以在衬底（101）上形成所需的释放阻挡带（302）；

（d）、在上述介质支撑膜（301）上设置形成热电堆所需的第一热偶条（401）及第二热偶条（402）；

（e）、在上述介质支撑膜（301）和第一热偶条（401）及第二热偶条（402）上设置红外吸收层（501）、第一电绝缘热导通结构（502）和第二电绝缘热导通结构（503）；

（f）、在上述红外吸收层（501）、第一电绝缘热导通结构（502）、第二电绝缘热导通结构（503）以及第一热偶条（401）、第二热偶条（402）上设置吸收层保护膜（601）和热偶条保护膜（602），同时在热偶条保护膜（602）上形成所需的金属接触孔（603）；

（g）、在上述制作了金属接触孔（603）的衬底（101）的上方溅射金属层，以形成所需的第一金属电极（704）、第一金属连接线（701）及第二金属连接线（702），所述第一金属连接线（701）和第二金属连接线（702）将上述第一热偶条（401）及对应的第二热偶条（402）串接，以形成若干串接成一体的热电堆；同时在第一电绝缘热导通结构（502）之上形成微型加热电阻条（703）以及能对所述微型加热电阻条（703）加热的第二金属电极（705）；

（h）、选择性地掩蔽和刻蚀吸收层保护膜（601）与热偶条保护膜（602）、红外吸收层（501）和介质支撑膜（301），以形成贯通吸收层保护膜（601）、红外吸收层（501）及介质支撑膜（301）的腐蚀释放通道（801）；

（i）、利用腐蚀释放通道（801）刻蚀衬底（101），利用释放阻挡带（302）在衬底（101）内形成热隔离腔体（901）。

8.根据权利要求7所述的致热型MEMS热电堆红外探测器结构的制备方法，其特征是：步骤（d）中所述形成第一热偶条（401）、第二热偶条（402）的材料包括Al-多晶硅或Ti-多晶硅。

9.根据权利要求7所述的致热型MEMS热电堆红外探测器结构的制备方法，其特征是：所述微型加热电阻条（703）的材料包括Al、Ti、Au、Pt或多晶硅。

10.根据权利要求7所述的致热型MEMS热电堆红外探测器结构的制备方法，其特征是：所述红外吸收层（501）采用氮化硅或氮化硅与氧化硅的复合层。