[發明專利]一種Pt電阻溫度傳感器的制造方法

無效

• 申請號: 201310451756.3
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103487160A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李建華;徐立新;盧沖贏
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及傳感器制造技術，尤其是涉及一種Pt電阻溫度傳感器的制造方法。

背景技術

Pt金屬由于其優異的溫度特性特別適合于制造溫度傳感器。當前制造Pt電阻溫度傳感器的方法主要是采用磁控濺射法得到Pt金屬薄膜，然后在Pt金屬薄膜上涂膠、光刻，再以光刻膠作為掩模用離子束刻蝕的辦法刻蝕出Pt金屬微結構圖形。通常Pt金屬的厚度在2μm左右，而目前的工藝方法存在的問題是離子束刻蝕速率很慢，刻蝕2μm厚的Pt金屬需要3～4個小時，這使制備效率和加工成本難以降低。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提出了一種Pt電阻溫度傳感器的制造方法。

本發明采用如下技術方案：

一種Pt電阻溫度傳感器的制造方法，包括以下步驟：

第一步，在陶瓷襯底上涂覆SU-8光刻膠，光刻出微結構圖形；

第二步，將光刻完成的陶瓷基片放入磁控濺射設備，沉積Pt金屬薄膜；

第三步，將上述得到的SU-8光刻膠上帶有Pt金屬的陶瓷基片放到O₂氣氛中的爐子中燒蝕或者在鹽浴中將SU-8膠去除，最后得到沉積在陶瓷襯底上的Pt金屬微結構圖形。

本技術方案中，沉積Pt金屬的厚度是2μm左右。SU-8光刻膠是一種負性光刻膠，具有耐熱性好，可以承受在磁控濺射過程中產生的熱量而不會發生結構變形。在剝離工藝中，為避免金屬薄膜在微結構側壁邊緣的連續，光刻膠的厚度應該是金屬層厚度的2～3倍以上。SU-8光刻膠是一種負性光刻膠，厚度很容易控制在5～10μm。磁控濺射工藝的采用可以提高Pt金屬和陶瓷基片的結合力。在SU-8膠上濺射Pt金屬完成后，用燒蝕的方法或者鹽浴的方法，很容易完成SU-8膠的去除。

本發明獲得如下效果：

1.SU-8膠作為剝離工藝首次在Pt電阻溫度傳感器制造工藝中被提出。SU-8膠在曝光，后烘完成后是交聯狀的網狀結構，因此在較高溫度下不易分解，能夠耐住在磁控濺射工藝中產生的熱量而不會變形。

2.為了使濺射的Pt金屬薄膜不連續，SU-8光刻膠的厚度要是Pt金屬薄膜厚度2～3倍。

3.Pt金屬薄膜的沉積要用磁控濺射設備完成，這是因為磁控濺射工藝金屬在襯底上的附著力更大，在去除SU-8膠的過程中不易脫落。

4.SU-8光刻膠可以采用高溫燒蝕或者鹽浴的辦法去除，這有別于微電子工藝中常用的剝離工藝（在溶劑中完成）。

5.采用此制備方法，不會用到離子束刻蝕工藝這一瓶頸工藝，減少了設備投資，而且更重要的是工藝大大簡化，大大減少了流片時間。

附圖說明

圖為鉑電阻溫度傳感器的制造工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1

一種Pt電阻溫度傳感器的制造方法，包括以下步驟：

（1）將一定尺寸的陶瓷基片（比如3寸）用無水乙醇（MOS級）、去離子水依次清洗，然后烘干，然后在陶瓷基片上蒸發HMDS（一種偶聯劑）。

（2）用旋轉涂膠的辦法將SU-82025（SU-8膠的一種型號）光刻膠涂覆到處理好的陶瓷基片上，厚度5μm～10μm。

（3）在熱板上對光刻膠進行前烘，條件是65℃/3min，95℃/5min。

（4）在紫外光源的光刻機進行曝光，曝光計量為150mJ/cm²。

（5）在熱板上進行后烘，條件為65℃/1min，95℃/5min。

（6）用SU-8專用顯影液進行顯影，并用O₂等離子體去底膜。

（7）將光刻完成的陶瓷基片放入磁控多靶濺射機上沉積Pt金屬，厚度在2μm左右。

（8）將濺射完成的陶瓷基片高溫燒蝕，去除SU-8光刻膠及附著在光刻膠上的Pt金屬。

（9）用離子水清洗，烘干。

實施例2

（1）將一定尺寸的陶瓷基片（比如3寸）用H₂SO₄+H₂O₂、去離子水依次清洗，然后烘干，然后在陶瓷基片上蒸發HMDS（一種偶聯劑）。

（2）用噴膠工藝的辦法將SU-82025（SU-8膠的一種型號）光刻膠涂覆到處理好的陶瓷基片上，厚度5μm～10μm。

（3）在熱板上對光刻膠進行前烘，條件是65℃/3min，95℃/5min。

（4）在紫外光源的光刻機進行曝光，曝光計量為150mJ/cm²。