CN112802956A - 一种mems热电堆红外探测器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种MEMS热电堆红外探测器及其制作方法，该红外探测器包括：衬底，设有隔热腔体；支撑层，形成于衬底的上表面；热电堆单元，形成于支撑层上，从下至上依次包括第一热偶层、第一绝缘层和第二热偶层，且第一、第二热偶层通过第一绝缘层中的第一接触孔连接；第二绝缘层、电磁屏蔽层、红外吸收层，依次形成于热电堆单元上，且对红外吸收层和第二绝缘层局部刻蚀出第二接触孔。本发明通过在红外吸收层下方设置可接地的电磁屏蔽层，实现电磁屏蔽，从而有利于减小测量误差，提高探测器的可靠性；此外，该电磁屏蔽层还可对被测物体产生的红外辐射进行反射，有助于红外吸收层进行二次吸收，从而提高其红外吸收率，增强红外探测性能。
Description
技术领域
本发明属于红外探测技术领域，特别涉及一种MEMS热电堆红外探测器及其制作方法。
背景技术
随着微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System, MEMS）技术的发展，以MEMS热电堆为基础的红外探测器因具有体积小、功耗低、灵敏度高、可实现非接触测温等优点而被广泛应用于军、民领域，如军事探测、雷达制导、安全预警、光谱分析、远程测温等。
MEMS热电堆红外探测器是一种基于塞贝克效应的非制冷型探测器，主要包括密排在悬浮支撑膜上的热电堆以及位于热电堆中心的红外吸收区。红外吸收区吸收红外辐射并将其转化为热量，进而在热电堆的冷热结之间产生温差，热电堆利用自身的塞贝克效应将这种温差转化为电压信号，最终实现光-热-电的转换。
尽管MEMS热电堆红外探测器具有诸多优点，但作为一种电子器件，其不可避免地面临电磁干扰问题。当受到较强的电磁辐射时，其测量误差增大，可靠性降低。另一方面，红外吸收区对红外辐射的吸收效率较大程度上影响着探测器性能，然而，传统的MEMS热电堆红外探测器的红外吸收区材料通常为氮化硅、氧化硅介质薄膜，其红外吸收率并不高；在介质薄膜上涂覆炭黑等光吸收层或制备黑硅等微纳米结构可在一定提高红外吸收率，但这些方法或与现行成熟的CMOS工艺不兼容，或可控性差，批量制备困难。因此，如何有效屏蔽电磁干扰，以及如何提高红外吸收率，是当前MEMS热电堆红外探测器亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种MEMS热电堆红外探测器及其制作方法，以实现抗电磁干扰、提高红外吸收率的目的，进而提高红外探测器的性能和可靠性。
本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：
一种MEMS热电堆红外探测器，其特征在于：包括：
衬底，设有隔热腔体；
支撑层，形成于衬底的上表面；
热电堆单元，形成于支撑层上，且局部位于隔热腔体的上方，从下至上依次包括第一热偶层、第一绝缘层和第二热偶层，且第一热偶层、第二热偶层通过第一绝缘层中的第一接触孔连接，以形成热电堆；
第二绝缘层，覆盖第二热偶层；
电磁屏蔽层，形成于第二绝缘层的上表面；
红外吸收层，覆盖电磁屏蔽层，且对红外吸收层和第二绝缘层局部刻蚀出第二接触孔，以暴露部分第二热偶层及电磁屏蔽层。
具体地，衬底为半导体衬底，衬底包括但不限于硅衬底、锗衬底、SOI衬底、GeOI衬底的一种。
具体地，隔热腔体由衬底的上表面向内凹入一定深度形成，或隔热腔体由衬底的下表面向内贯穿衬底形成。
具体地，支撑层、第一绝缘层和第二绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种组合。
具体地，第一热偶层和第二热偶层的材料分别为P型多晶硅、N型多晶硅、金属的一种。
具体地，第一热偶层与第二热偶层的材料不同。
作为一种优选方式，第一热偶层的材料为N型多晶硅、第二热偶层的材料为铝。
具体地，第一接触孔或第二接触孔的形状包括但不限于圆形、矩形及十字花形的一种。
作为一种优选方式，第一接触孔和第二接触孔的形状均为矩形。
具体地，电磁屏蔽层的材料包括但不限于钛、铝、氮化钛、碳化钛、碳氮化钛的一种。
作为一种优选方式，电磁屏蔽层的材料为钛。
具体地，红外吸收层的材料为氮化硅或氮化硅与氧化硅的组合。
作为一种优选方式，红外吸收层的材料为氮化硅。
需要说明的是，设置在红外吸收层下方的电磁屏蔽层，不但能实现电磁屏蔽，起到抗电磁干扰的作用，还可对被测物体产生的红外辐射进行反射，协助红外吸收层对红外辐射进行二次吸收，从而提高红外吸收率，增强红外探测性能。
本发明还提供上述MEMS热电堆红外探测器的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、提供一衬底，于衬底上形成支撑层；
S2、于支撑层上形成第一热偶层；
S3、形成第一绝缘层，第一绝缘层至少覆盖第一热偶层，且局部刻蚀出第一接触孔；
S4、于第一绝缘层上形成第二热偶层，部分第二热偶层通过第一接触孔与第一热偶层连接，以形成热电堆，所述热电堆局部位于隔热腔体的上方；
S5、形成第二绝缘层，至少覆盖第二热偶层；
S6、于第二绝缘层上形成电磁屏蔽层；
S7、形成红外吸收层，红外吸收层至少覆盖电磁屏蔽层，并对红外吸收层及第二绝缘层进行局部刻蚀以形成第二接触孔，第二接触孔用以暴露部分第二热偶层及部分电磁屏蔽层；
S8、于衬底上方材料中形成通孔，并通过通孔对衬底进行释放，形成隔热腔体，或于衬底的下表面形成腐蚀窗口，并通过腐蚀窗口对衬底进行释放，形成隔热腔体，隔热腔体贯穿衬底且停止于第一绝缘层的下表面。
具体地，衬底为常见的半导体衬底，半导体衬底包括但不限于硅衬底、锗衬底、SOI衬底、GeOI衬底中的一种。
作为一种优选方式，衬底为单晶硅衬底。
具体地，支撑层的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种组合，其中，氧化硅可通过热氧化、低压力化学气相沉积、等离子体化学气相沉积的方法形成，氮化硅可通过低压力化学气相沉积、等离子体化学气相沉积的方法形成。作为一种优选方式，支撑层由氧化硅和氮化硅复合而成，其中，氧化硅通过热氧化的方法形成，氮化硅通过低压力化学气相沉积的方法形成。
具体地，第一热偶层的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属的一种，其中，P型多晶硅或N型多晶硅通过低压力化学气相沉积、离子注入、退火、刻蚀等工艺的组合形成。所述金属通过剥离工艺形成，或通过先溅射或蒸镀后刻蚀的方法形成。
作为一种优选方式，第一热偶层的材料为N型多晶硅，其具体形成步骤包括：采用低应力化学气相沉积法在支撑层上形成一层多晶硅；采用离子注入法对所述多晶硅进行N型掺杂；采用深反应离子刻蚀法去除多余的多晶硅；利用快速退火炉进行退火，形成N型多晶硅。
具体地，第一绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种组合。
作为一种优选方式，第一绝缘层的材料为氧化硅，第一绝缘层通过低应力化学气相沉积的方法形成。
具体地，可采用等离子刻蚀、离子束刻蚀、反应离子刻蚀等方法形成第一接触孔，第一接触孔形状包括但不限于圆形、矩形及十字花形的一种。
作为一种优选方式，采用反应离子刻蚀的方法形成矩形第一接触孔。
具体地，第二热偶层的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属的一种。
作为一种优选方式，第二热偶层的材料为铝，通过剥离工艺形成第二热偶层。
具体地，第二绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种组合。
作为一种优选方式，第二绝缘层的材料为氧化硅，通过低应力化学气相沉积的方法形成第二绝缘层。
具体地，电磁屏蔽层的材料包括但不限于钛、铝、氮化钛、碳化钛、碳氮化钛的一种，通过溅射、蒸镀、化学气相沉积、原子层沉积等方法形成电磁屏蔽层。
作为一种优选方式，电磁屏蔽层的材料为钛，通过溅射法形成电磁屏蔽层。
需要说明的是，电磁屏蔽层可以对外界的电磁干扰信号进行吸收或反射，实现电磁屏蔽，从而有利于减小测量误差，提高红外探测器的可靠性；此外，电磁屏蔽层还可对被测物体产生的红外辐射进行反射，有助于上层的红外吸收层对红外辐射进行二次吸收，从而提高红外吸收率，增强红外探测性能。
具体地，红外吸收层的材料为氮化硅或氮化硅与氧化硅的组合。
作为一种优选方式，红外吸收层的材料为氮化硅，通过低应力化学气相沉积的方法形成红外吸收层。
具体地，可采用等离子刻蚀、离子束刻蚀、反应离子刻蚀等方法形成第二接触孔，其形状包括但不限于圆形、矩形及十字花形的一种。
作为一种优选方式，采用反应离子刻蚀的方法形成矩形第二接触孔。
具体地，可采用等离子刻蚀、离子束刻蚀、反应离子刻蚀等方法形成通孔，并通过湿法腐蚀或干法刻蚀的方法通过通孔对衬底进行释放，以形成隔热腔体。
作为一种优选方式，采用反应离子刻蚀的方法形成通孔，并采用XeF2各向同性干法刻蚀的方法通过通孔对衬底进行释放形成隔热腔体。
如上所述，本发明基于MEMS技术制造的热电堆红外探测器，具有体积小、功耗低、成本低等优点，且制备过程简单，可控性强，与现行成熟的CMOS工艺兼容。
本发明通过设置可接地的电磁屏蔽层，起到抗电磁干扰的作用，从而有利于减小测量误差，提高红外探测器的可靠性；此外，该电磁屏蔽层设置在红外吸收层的下方，还可对被测物体产生的红外辐射进行反射，有助于红外吸收层对红外辐射进行二次吸收，从而提高红外吸收率，增强红外探测性能。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明提供一种MEMS热电堆红外探测器及其制作方法，具有以下有益效果：
1、本发明基于MEMS技术制造的热电堆红外探测器，具有体积小、功耗低、成本低等优点，且制备过程简单，可控性强，与现行成熟的CMOS工艺兼容。
2、本发明通过设置可接地的电磁屏蔽层，起到抗电磁干扰的作用，从而有利于减小测量误差，提高红外探测器的可靠性；此外，该电磁屏蔽层设置在红外吸收层的下方，还可对被测物体产生的红外辐射进行反射，有助于红外吸收层对红外辐射进行二次吸收，从而提高红外吸收率，增强红外探测性能。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种MEMS热电堆红外探测器制作方法流程示意图；
图2为本发明实施例所公开的制备方法中步骤S1制得结构的剖面示意图；
图3为本发明实施例所公开的制备方法中步骤S2制得结构的剖面示意图；
图4为本发明实施例所公开的制备方法中步骤S3制得结构的剖面示意图；
图5为本发明实施例所公开的制备方法中步骤S4制得结构的剖面示意图；
图6为本发明实施例所公开的制备方法中步骤S5制得结构的剖面示意图；
图7为本发明实施例所公开的制备方法中步骤S6制得结构的剖面示意图；
图8为本发明实施例所公开的制备方法中步骤S7制得结构的剖面示意图；
图9为本发明实施例所公开的制备方法中步骤S8制得结构的剖面示意图；
图中：10、衬底；11、隔热腔体；20、支撑层；30、第一热偶层；40、第一绝缘层；41、第一接触孔；50、第二热偶层；60、第二绝缘层；70、电磁屏蔽层；80、红外吸收层；81、第二接触孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：如图9所示，一种MEMS热电堆红外探测器，包括：
衬底10，设有隔热腔体11；
支撑层20，形成于衬底10的上表面；
热电堆单元，形成于支撑层20上，且局部位于隔热腔体11的上方，从下至上依次包括第一热偶层30、第一绝缘层40和第二热偶层50，且第一热偶层30、第二热偶层50通过第一绝缘层40中的第一接触孔41连接，以形成热电堆；
第二绝缘层60，覆盖第二热偶层50；
电磁屏蔽层70，形成于第二绝缘层60的上表面；
红外吸收层80，覆盖电磁屏蔽层70，且对红外吸收层80和第二绝缘层60局部刻蚀出第二接触孔81，以暴露部分第二热偶层50及电磁屏蔽层70。
具体地，衬底10为常见的半导体衬底，包括但不限于硅衬底、锗衬底、SOI衬底、GeOI衬底的一种；在本发明的实施例中，衬底10为单晶硅衬底。
具体地，隔热腔体11由衬底10的上表面向内凹入一定深度形成，也可以由衬底10的下表面向内贯穿衬底10形成隔热腔体11；在本发明的实施例中，隔热腔体11由衬底10的上表面向内凹入形成。
具体地，支撑层20、第一绝缘层40和第二绝缘层60的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种组合；在本发明的实施例中，支撑层20由氧化硅和氮化硅复合而成；第一绝缘层40、第二绝缘层60的材料均为氧化硅。
具体地，第一热偶层30、第二热偶层50的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属的一种；在本发明的实施例中，第一热偶层30的材料为N型多晶硅、第二热偶层50的材料为铝。
具体地，第一接触孔41和第二接触孔81的形状包括但不限于圆形、矩形及十字花形的一种；在本发明的实施例中，第一接触孔41和第二接触孔81的形状均为矩形。
具体地，电磁屏蔽层70的材料包括但不限于钛、铝、氮化钛、碳化钛、碳氮化钛的一种；在本发明的实施例中，电磁屏蔽层70的材料为钛。
具体地，红外吸收层80的材料为氮化硅或氮化硅与氧化硅的组合；在本发明的实施例中，红外吸收层80的材料为氮化硅。
需要说明的是，设置在红外吸收层80下方的电磁屏蔽层70，不但能实现电磁屏蔽，起到抗电磁干扰的作用，还可对被测物体产生的红外辐射进行反射，协助红外吸收层80对红外辐射进行二次吸收，从而提高红外吸收率，增强红外探测性能。
实施例2：如图1所示，上述MEMS热电堆红外探测器的制作方法，包括如下步骤：
S1、提供一衬底10，于衬底10上形成支撑层20，如图2所示。
具体地，衬底10为常见的半导体衬底，包括但不限于硅衬底、锗衬底、SOI衬底、GeOI衬底的一种；在本发明的实施例中，衬底10为单晶硅衬底。
具体地，支撑层20的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种组合，其中，氧化硅可通过热氧化、低压力化学气相沉积、等离子体化学气相沉积的方法形成，氮化硅可通过低压力化学气相沉积、等离子体化学气相沉积的方法形成；在本发明的实施例中，支撑层20由氧化硅和氮化硅复合而成，其中，氧化硅通过热氧化的方法形成，氮化硅通过低压力化学气相沉积的方法形成。
S2、于支撑层20上形成第一热偶层30，如图3所示。
具体地，第一热偶层30的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属的一种，其中，P型多晶硅或N型多晶硅通过低压力化学气相沉积、离子注入、退火、刻蚀等工艺的组合形成；金属通过剥离工艺形成，或通过先溅射或蒸镀后刻蚀的方法形成；在本发明的实施例中，第一热偶层30的材料为N型多晶硅，其具体形成步骤包括：采用低应力化学气相沉积法在支撑层20上形成一层多晶硅；采用离子注入法对所述多晶硅进行N型掺杂；采用深反应离子刻蚀法去除多余的多晶硅；利用快速退火炉进行退火，形成N型多晶硅。
S3、形成第一绝缘层40，第一绝缘层40至少覆盖第一热偶层30，且局部刻蚀出第一接触孔41，如图4所示。
具体地，第一绝缘层40的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种组合；在本发明的实施例中，第一绝缘层40的材料为氧化硅，通过低应力化学气相沉积的方法形成。
具体地，可采用等离子刻蚀、离子束刻蚀或反应离子刻蚀等方法形成第一接触孔41，其形状包括但不限于圆形、矩形及十字花形的一种；在本发明的实施例中，采用反应离子刻蚀的方法形成矩形第一接触孔41。
S4、于第一绝缘层40上形成第二热偶层50，部分第二热偶层50通过第一接触孔41与第一热偶层30连接，以形成热电堆，所述热电堆局部位于隔热腔体11的上方，如图5所示。
具体地，第二热偶层50的材料为P型多晶硅、N型多晶硅或金属的一种；在本发明的实施例中，第二热偶层50的材料为铝，通过剥离工艺形成。
S5、形成第二绝缘层60，第二绝缘层60至少覆盖第二热偶层50，如图6所示。
具体地，第二绝缘层60的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种组合；在本发明的实施例中，第二绝缘层60的材料为氧化硅，通过低应力化学气相沉积的方法形成。
S6、于第二绝缘层60上形成电磁屏蔽层70，如图7所示。
具体地，电磁屏蔽层70的材料包括但不限于钛、铝、氮化钛、碳化钛、碳氮化钛的一种，通过溅射、蒸镀、化学气相沉积或原子层沉积等方法形成；在本发明的实施例中，电磁屏蔽层70的材料为钛，通过溅射法形成。
需要说明的是，电磁屏蔽层70可以对外界的电磁干扰信号进行吸收或反射，实现电磁屏蔽，从而有利于减小测量误差，提高红外探测器的可靠性；此外，电磁屏蔽层70还可对被测物体产生的红外辐射进行反射，有助于上层的红外吸收层80对红外辐射进行二次吸收，从而提高红外吸收率，增强红外探测性能。
S7、形成红外吸收层80，红外吸收层80至少覆盖电磁屏蔽层70，并对红外吸收层80及第二绝缘层60进行局部刻蚀以形成第二接触孔81，第二接触孔81用以暴露部分第二热偶层50及部分电磁屏蔽层70，如图8所示。
具体地，红外吸收层80的材料为氮化硅或氮化硅与氧化硅的组合；在本发明的实施例中，红外吸收层80的材料为氮化硅，通过低应力化学气相沉积的方法形成。
具体地，可采用等离子刻蚀、离子束刻蚀、反应离子刻蚀等方法形成第二接触孔81，第二接触孔81形状包括但不限于圆形、矩形及十字花形的一种；在本发明的实施例中，采用反应离子刻蚀的方法形成矩形第二接触孔81。
S8、于衬底10上方材料中形成通孔，并通过通孔对衬底10进行释放，形成隔热腔体11，如图9所示。附图中未示出通孔。
具体地，可采用等离子刻蚀、离子束刻蚀或反应离子刻蚀等方法形成通孔，并通过湿法腐蚀或干法刻蚀的方法经通孔对衬底10进行释放，以形成隔热腔体11；在本发明的实施例中，采用反应离子刻蚀的方法形成通孔，并采用XeF2各向同性干法刻蚀的方法经通孔对衬底10进行释放形成隔热腔体11。
如上所述，本发明基于MEMS技术制造的热电堆红外探测器，具有体积小、功耗低、成本低等优点，且制备过程简单，可控性强，与现行成熟的CMOS工艺兼容。
此外，本发明通过设置可接地的电磁屏蔽层，起到抗电磁干扰的作用，从而有利于减小测量误差，提高探测器的可靠性；该电磁屏蔽层设置在红外吸收层的下方，还可对被测物体产生的红外辐射进行反射，有助于红外吸收层对红外辐射进行二次吸收，从而提高红外吸收率，增强红外探测性能。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (11)
1.一种MEMS热电堆红外探测器，其特征在于：包括：
衬底（10），设有隔热腔体（11）；
支撑层（20），形成于衬底（10）的上表面；
热电堆单元，形成于支撑层（20）上，且局部位于隔热腔体（11）的上方，从下至上依次包括第一热偶层（30）、第一绝缘层（40）和第二热偶层（50），且第一热偶层（30）、第二热偶层（50）通过第一绝缘层（40）中的第一接触孔（41）连接，以形成热电堆；
第二绝缘层（60），覆盖第二热偶层（50）；
电磁屏蔽层（70），形成于第二绝缘层（60）的上表面；
红外吸收层（80），覆盖电磁屏蔽层（70），且对红外吸收层（80）和第二绝缘层（60）局部刻蚀出第二接触孔（81），以暴露部分第二热偶层（50）及电磁屏蔽层（70）。
2.根据权利要求1所述的一种MEMS热电堆红外探测器，其特征在于：所述第一热偶层（30）的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属的一种，所述第二热偶层（50）的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属的一种，所述第一热偶层（30）与所述第二热偶层（50）的材料不同。
3.根据权利要求1所述的一种MEMS热电堆红外探测器，其特征在于：所述隔热腔体（11）由衬底（10）的上表面向内凹入或从下表面向内贯穿衬底（10）形成。
4.根据权利要求1所述的一种MEMS热电堆红外探测器，其特征在于：所述衬底（10）为半导体衬底，所述半导体衬底为硅衬底、锗衬底、SOI衬底、GeOI衬底中的一种；所述支撑层（20）、所述第一绝缘层（40）和所述第二绝缘层（60）的材料为氧化硅、氮化硅中的一种或两种组合；所述电磁屏蔽层（70）的材料为钛、铝、氮化钛、碳化钛、碳氮化钛中的一种；所述红外吸收层（80）的材料为氮化硅或氮化硅与氧化硅的组合。
5.根据权利要求1所述的一种MEMS热电堆红外探测器，其特征在于：所述第一接触孔（41）或所述第二接触孔（81）的形状为圆形、矩形及十字花形中的一种。
6.根据权利要求1至5所述的一种MEMS热电堆红外探测器的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、提供一衬底（10），于衬底（10）上形成支撑层（20）；
S2、于支撑层（20）上形成第一热偶层（30）；
S3、形成第一绝缘层（40），第一绝缘层（40）至少覆盖第一热偶层（30），且局部刻蚀出第一接触孔（41）；
S4、于第一绝缘层（40）上形成第二热偶层（50），部分第二热偶层（50）通过第一接触孔（41）与第一热偶层（30）连接，以形成热电堆，所述热电堆局部位于隔热腔体（11）的上方；
S5、形成第二绝缘层（60），至少覆盖第二热偶层（50）；
S6、于第二绝缘层（60）上形成电磁屏蔽层（70）；
S7、形成红外吸收层（80），红外吸收层（80）至少覆盖电磁屏蔽层（70），并对红外吸收层（80）及第二绝缘层（60）进行局部刻蚀形成第二接触孔（81），第二接触孔（81）用以暴露部分第二热偶层（50）及部分电磁屏蔽层（70）；
S8、于衬底（10）上方材料中形成通孔，并通过通孔对衬底（10）进行释放以形成隔热腔体（11），或于衬底（10）的下表面形成腐蚀窗口，并通过腐蚀窗口对衬底（10）进行释放，形成隔热腔体，隔热腔体贯穿衬底且停止于第一绝缘层的下表面。
7.根据权利要求6所述的一种MEMS热电堆红外探测器的制作方法，其特征在于：第一热偶层（30）的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属中的一种，其中，P型多晶硅或N型多晶硅通过低压力化学气相沉积、离子注入、退火、刻蚀等工艺的组合形成；金属通过剥离工艺形成，或通过先溅射或蒸镀后刻蚀的方法形成；第二热偶层（50）的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属中的一种，所述第一热偶层（30）与所述第二热偶层（50）的材料不同。
8.根据权利要求6所述的一种MEMS热电堆红外探测器的制作方法，其特征在于：所述衬底（10）为半导体衬底，所述半导体衬底为硅衬底、锗衬底、SOI衬底、GeOI衬底中的一种；所述支撑层（20）的材料为氧化硅、氮化硅中的一种或两种组合；其中，氧化硅可通过热氧化、低压力化学气相沉积、等离子体化学气相沉积的方法形成，氮化硅可通过低压力化学气相沉积、等离子体化学气相沉积的方法形成。
9.根据权利要求6所述的一种MEMS热电堆红外探测器的制作方法，其特征在于：采用等离子刻蚀、离子束刻蚀、反应离子刻蚀等方法形成通孔，并通过湿法腐蚀或干法刻蚀的方法通过通孔对衬底（10）进行释放，以形成隔热腔体（11）。
10.根据权利要求6所述的一种MEMS热电堆红外探测器的制作方法，其特征在于：第一绝缘层（40）的材料为氧化硅、氮化硅中的一种或两种组合；第二绝缘层（60）的材料为氧化硅、氮化硅中的一种或两种组合；通过低应力化学气相沉积的方法形成第二绝缘层（60）；电磁屏蔽层（70）的材料为钛、铝、氮化钛、碳化钛、碳氮化钛中的一种，通过溅射、蒸镀、化学气相沉积、原子层沉积等方法形成电磁屏蔽层（70）；红外吸收层（80）的材料为氮化硅或氮化硅与氧化硅的组合；通过低应力化学气相沉积的方法形成红外吸收层（80）。
11.根据权利要求6所述的一种MEMS热电堆红外探测器的制作方法，其特征在于：采用等离子刻蚀、离子束刻蚀或反应离子刻蚀形成第一接触孔（41），第一接触孔（41）形状为圆形、矩形及十字花形中的一种；采用等离子刻蚀、离子束刻蚀、反应离子刻蚀等方法形成第二接触孔（81），第二接触孔（81）形状为圆形、矩形及十字花形中的一种。
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