[發明專利]旁熱式微傳感器及其制造方法

有效

• 申請號: 201610898632.3
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN106629575B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 陳瀅;李昕欣;陳傳釗
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 余明偉

1.一種旁熱式微傳感器，其特征在于，所述旁熱式微傳感器包括：

襯底，所述襯底內形成有凹槽；

焊盤，位于所述凹槽外圍的所述襯底表面；

旁熱式微傳感器主體，位于所述凹槽的上方，且與所述凹槽的底部相隔一定間距；所述旁熱式微傳感器主體包括：主體支撐層、旁式加熱元件、第一絕緣層及敏感電極，所述旁式加熱元件及所述敏感電極位于所述主體支撐層表面，且所述旁式加熱元件位于所述敏感電極的外側，所述第一絕緣層位于所述旁式加熱元件表面；

支撐梁，位于所述襯底及所述旁熱式微傳感器主體之間，適于將所述旁熱式微傳感器主體固支于所述襯底上；

疏水疏油層，位于所述第一絕緣層表面、裸露的所述主體支撐層表面、裸露的所述襯底表面及所述支撐梁表面。

2.根據權利要求1所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述襯底包括襯底主體及絕緣支撐層，所述絕緣支撐層位于所述凹槽外圍的所述襯底主體表面，所述焊盤位于所述絕緣支撐層表面。

3.根據權利要求2所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述主體支撐層、所述支撐梁及所述絕緣支撐層為一體化結構。

4.根據權利要求1所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述旁式加熱元件為金屬加熱元件。

5.根據權利要求1所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述旁式加熱元件包括：

摻雜多晶硅層，位于所述主體支撐層表面；

第二絕緣層，覆蓋于所述摻雜多晶硅層表面，所述第二絕緣層內形成有開口，所述開口暴露出所述摻雜多晶硅層；

引出金屬層，填充于所述開口內并覆蓋于所述第二絕緣層表面。

6.根據權利要求1所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述疏水疏油層的材料為含氟材料、氯硅烷或硅氧烷。

7.一種旁熱式微傳感器，其特征在于，所述旁熱式微傳感器包括：

襯底，所述襯底內形成有凹槽；

焊盤，位于所述凹槽外圍的所述襯底表面；

旁熱式微傳感器主體，位于所述凹槽的上方，且與所述凹槽的底部相隔一定間距；所述旁熱式微傳感器主體包括：主體支撐層、旁式加熱元件、第一絕緣層及敏感電極，所述旁式加熱元件及所述敏感電極位于所述主體支撐層表面，且所述旁式加熱元件位于所述敏感電極的外側，所述第一絕緣層位于所述旁式加熱元件表面；

支撐梁，位于所述襯底及所述旁熱式微傳感器主體之間，適于將所述旁熱式微傳感器主體固支于所述襯底上；

敏感材料層，所述敏感材料層位于所述敏感電極表面。

8.根據權利要求7所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述襯底包括襯底主體及絕緣支撐層，所述絕緣支撐層位于所述凹槽外圍的所述襯底主體表面，所述焊盤位于所述絕緣支撐層表面。

9.根據權利要求8所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述主體支撐層、所述支撐梁及所述絕緣支撐層為一體化結構。

10.根據權利要求7所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述旁式加熱元件為金屬加熱元件。

11.根據權利要求7所述的旁熱式微傳感器，其特征在于：所述旁式加熱元件包括：

摻雜多晶硅層，位于所述主體支撐層表面；

第二絕緣層，覆蓋于所述摻雜多晶硅層表面，所述第二絕緣層內形成有開口，所述開口暴露出所述摻雜多晶硅層；

引出金屬層，填充于所述開口內并覆蓋于所述第二絕緣層表面。

12.一種旁熱式微傳感器的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟：

1)提供襯底；

2)在所述襯底表面制作旁式加熱元件、敏感電極及焊盤，所述旁式加熱元件位于所述敏感電極外側，所述焊盤位于所述旁式加熱元件外側，與所述旁式加熱元件相隔一定間距，且所述焊盤分別與所述敏感電極及所述加熱元件相連；

3)在所述敏感電極及所述焊盤表面形成金屬保護層；

4)刻蝕所述襯底以釋放旁熱式微傳感器主體，所述旁熱式微傳感器主體包括所述旁式加熱元件、所述敏感電極及位于所述旁式加熱元件、所述敏感電極下方的所述襯底；

5)在步驟4)得到的結構表面形成疏水疏油層；

6)去除位于所述金屬保護層表面的疏水疏油層及所述金屬保護層。