[發明專利]用于制造在薄膜基底上的流量傳感器的方法以及這種流量傳感器

在審

• 申請號: 201680075414.8
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN108431555A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: D.格羅斯;F.尤特默倫
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01F1/684
• 分類號: G01F1/684;G01F1/692
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;李雪瑩

用于制造在薄膜基底上的流量傳感器（1）的方法，所述流量傳感器具有第一加熱和溫度測量元件（10）以及至少一個第二加熱和溫度測量元件（11），其中，所述加熱和溫度測量元件（10、11）在空間上彼此分離，并且其中，存在載體結構（21），構造所述載體結構以用于容納所述加熱和溫度測量元件（10、11）。根據本發明，所述用于制造的方法至少具有以下步驟：提供襯底（100）；在所述襯底（100）上沉積第一光刻膠（12）；在所述第一光刻膠（12）上沉積第二光刻膠（13）；打開所述第一光刻膠（12）和所述第二光刻膠（13）以制造連接金屬化；沉積金屬（14）以形成所述加熱和溫度測量元件（10、11）；結構化所沉積的金屬（14）；沉積第三光刻膠（15），以及，通過至少一個犧牲性涂層蝕刻來移除所述第一光刻膠（12）。此外，本發明涉及一種流量傳感器（1），所述流量傳感器利用所述方法來制造。

技術領域

本發明涉及一種用于制造在薄膜基底上的流量傳感器的方法，所述流量傳感器具有第一加熱和溫度測量元件以及至少一個第二加熱和溫度測量元件，其中，所述加熱和溫度測量元件在空間上彼此分離，并且其中，存在載體結構，構造所述載體結構以用于容納所述加熱和溫度測量元件。此外，本發明針對這種流量傳感器，所述流量傳感器被構造在薄膜基底上。

背景技術

流量傳感器或者所謂的質量流傳感器是已知的，所述傳感器根據熱線式風速計（Hitzdrahtanemometer）的原理來工作。在此，根據閉環方法將熱線保持在恒定的溫度上。周圍的質量流（例如，空氣流）越強，則為此必須提供越多的功率，以便使熱線的溫度保持恒定。后者是用于每單位時間的空氣流或者流過的空氣質量的量度。所需的、高的功率消耗以及空間密集和成本密集的矢量測量是不利的。

質量流傳感器在小產品中的使用對于許多尤其是未來的應用來說是必不可少的，例如對于移動的輻射探測器、空氣質量或者花粉傳感器等，就這些傳感器而言必須確定在腔室中的空氣量。除了商業上能夠使用的質量流傳感器的、高的功率消耗之外，尤其是高的空間需求對于在小型設備中（例如，在智能手機中）的集成是不利的，所述質量流傳感器基于熱線式風速計的原理。構建在MEMS（MEMS=Micro Electro Mechanical System）-基底上的傳感器需要單獨的加熱器，所述加熱器被布置在兩個熱電偶之間，測量所述熱電偶的溫度。

例如，從DE 40 05 801 C2中已知一種流量傳感器，所述流量傳感器被構造在半導體基底上。流量傳感器具有第一電阻元件和第二電阻元件，所述電阻元件被連接在惠斯通電橋中，其中，電阻元件在空間上彼此分離地被構建并且薄膜-加熱元件分別是必須的，以便加熱電阻元件。電阻元件以及薄膜-加熱元件被容納在保護膜中。為了提供開口并且以此為了釋放電阻元件，通過蝕刻工藝打開了半導體襯底，在所述襯底上通過薄膜技術構建有電阻元件和薄膜-加熱元件。不利地，然而需要較大的蝕刻體積，此外，通過電阻元件的以及薄膜-加熱元件的、分離的結構出現了較復雜的結構。在此，尤其提出了，釋放多個相對于彼此存在的橋元件，由此產生了巨大的結構花費。在此，在半導體襯底中所提供的開口此外被稱為肉眼可見的，所述開口能夠具有例如幾微米的深度，由此在制造時產生了附加的、巨大的時間花費。

發明內容

本發明的任務是提供改進的、在薄膜基底上的流量傳感器，所述流量傳感器能夠被簡單地制造并且能夠在多方面得到使用。尤其地，在薄膜基底上的流量傳感器應當能夠利用少量的工藝步驟來制造，并且，應當能夠在標準-安裝情況下得到應用。

以根據權利要求1的前序部分的、用制造在薄膜基底上的流量傳感器的方法為起點，并且，以根據權利要求7的前序部分的、在薄膜基底上的流量傳感器為起點，利用相應表征性的特征來解決所述任務。在從屬權利要求中說明了本發明的、有利的改型方向。

根據本發明的方法至少具有以下步驟：提供襯底；在所述襯底上沉積第一光刻膠；在第一光刻膠上沉積第二光刻膠；打開第一光刻膠和第二光刻膠以制造連接金屬化；沉積金屬以形成加熱和溫度測量元件；結構化所沉積的金屬；沉積第三光刻膠，以及，通過至少一個犧牲性涂層蝕刻來移除第一光刻膠。