[發明專利]一種熱敏薄膜電阻的制備方法

在審

• 申請號: 201611228137.8
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106782965A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蘇州思創源博電子科技有限公司
• 主分類號: H01C17/06
• 分類號: H01C17/06;H01C17/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電阻制造領域，具體涉及一種熱敏薄膜電阻的制備方法。

背景技術

用電阻材料制成的、有一定結構形式、能在電路中起限制電流通過作用的二端電子元件。阻值不能改變的稱為固 定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的，即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。一些特殊電阻器，如熱敏電阻器、壓敏電阻器。

MEMS加工制造的熱敏薄膜電阻可以廣泛用于制造溫度傳感器、流速傳感器、剪應力傳感器、氣體傳感器的敏感探頭。熱敏薄膜電阻制作在以SiO2膜或Si3N4膜為隔熱層上，相對于制作在以聚酰亞胺為隔熱層上，具有熱處理溫度高的特點，可以應用于各種流場溫度、流速、剪應力等測量任務。尤其在氣體流場動態測量時，必須考慮熱敏元件的反應速率以及耐抗性等，而現階段熱敏傳感器具有反應速度慢、耐抗性差等特點。

發明內容

本發明提供一種熱敏薄膜電阻的制備方法，該制備方法簡單易操作，設備要求低、制備簡單、重復性好的優點，具有較好的推廣價值，SiO₂膜做隔熱層在熱處理時可以加溫至1000度以上，更加有效的改善鎳的結晶結構。

為了實現上述目的，本發明提供了一種熱敏薄膜電阻的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）處理襯底

研磨拋光并清洗Si襯底，備用；

所述研磨拋光，可將襯底先在600目的金剛石砂輪盤上進行粗磨10min，然后在1200目的金剛石砂輪盤上進行細磨10min，再用W2.5的金剛石拋光粉進行拋光至試樣表面均勻光亮，所述超聲清洗，可將研磨拋光后的襯底按以下順序清洗，丙酮超聲清洗5min→無水乙醇超聲清洗5min→烘干待用，所述離子源清洗，可采用霍爾離子源對襯底進行清洗5min，壓強為2×10^-2Pa，襯底溫度為300℃，氬氣通量為10sccm，偏壓為-100V，陰極電流為29.5A，陰極電壓為19V，陽極電流為7A，陽極電壓為80V，以清除襯底表面的吸附氣體以及雜質；

（2）采用化學氣相淀積方法在硅片的拋光面生長SiO₂膜；在SiO₂膜表面上濺射Ni膜；在Ni膜表面上濺射Cu膜；在Cu膜表面上濺射Al膜；

（3）旋涂正性光刻膠BPEPG533，對Al膜進行光刻、顯影；用磷酸濕法腐蝕Al膜；所述磷酸濕法腐蝕液為體積比為（50-40）∶（2-1）∶（10-5）∶（9-7）的52％質量濃度的H₃PO₄溶液、68％質量濃度HNO₃溶液、75％質量濃度CH₃COOH溶液、H₂O形成的混合溶液；

（4）用銅濕法腐蝕液腐蝕CU膜，形成銅連接層，去除光刻膠；所述銅酸濕法腐蝕液是體積比為1∶（5-6）的20％質量濃度(NH₄)₂S₂O₈溶液、H₂O形成的混合溶液；

（5）旋涂正性光刻膠BPEPG533，對Ni膜進行光刻、顯影，用王水并在溫度保持為30℃下對Ni膜進行腐蝕，用丙酮去除光刻膠形成鎳絲熱敏薄膜電阻；在溫度為600-800℃氮氣氛圍中進行熱處理，改善結晶結構，保溫時間為6-8小時，劃片，得到產品。

具體實施方式

實施例一

研磨拋光并清洗Si襯底，備用；所述研磨拋光，可將襯底先在600目的金剛石砂輪盤上進行粗磨10min，然后在1200目的金剛石砂輪盤上進行細磨10min，再用W2.5的金剛石拋光粉進行拋光至試樣表面均勻光亮，所述超聲清洗，可將研磨拋光后的襯底按以下順序清洗，丙酮超聲清洗5min→無水乙醇超聲清洗5min→烘干待用，所述離子源清洗，可采用霍爾離子源對襯底進行清洗5min，壓強為2×10^-2Pa，襯底溫度為300℃，氬氣通量為10sccm，偏壓為-100V，陰極電流為29.5A，陰極電壓為19V，陽極電流為7A，陽極電壓為80V，以清除襯底表面的吸附氣體以及雜質。

采用化學氣相淀積方法在硅片的拋光面生長SiO₂膜；在SiO₂膜表面上濺射Ni膜；在Ni膜表面上濺射Cu膜；在Cu膜表面上濺射Al膜。