[發明專利]一種真空隔熱的MEMS流量傳感器及其制作方法有效
| 申請號： | 202110268751.1 | 申請日： | 2021-03-12 |
| 公開（公告）號： | CN113029265B | 公開（公告）日： | 2022-11-01 |
| 發明（設計）人： | 不公告發明人 | 申請（專利權）人： | 青島芯笙微納電子科技有限公司 |
| 主分類號： | G01F1/68 | 分類號： | G01F1/68;G01F1/684;G01F1/688;G01F1/69 |
| 代理公司： | 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247 | 代理人： | 劉娜 |
| 地址： | 266100 山東省青島市嶗山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 真空 隔熱 mems 流量傳感器 及其 制作方法 | ||
1.一種真空隔熱的MEMS流量傳感器，其特征在于，包括：
襯底，設有隔熱腔體，所述隔熱腔體由所述襯底的上表面向內凹入形成；所述襯底上表面沉積有一層犧牲層，所述隔熱腔體設于犧牲層中，由犧牲層的上表面向內凹入形成；所述犧牲層的材料為氧化硅、氮化硅、多晶硅、非晶硅中的一種；
第一介質層，形成于所述襯底的上表面，其上通過局部刻蝕形成均勻分布的若干通孔；
加熱元件，形成于所述第一介質層的上表面，且局部位于所述隔熱腔體的上方；所述加熱元件的材料為P型多晶硅、N型多晶硅、金屬中的一種；
感溫元件，形成于所述第一介質層的上表面，對稱分布在所述加熱元件的兩側，且局部位于所述隔熱腔體的上方；
金屬電極，形成于所述第一介質層的上表面；
第二介質層，通過低壓力化學氣相沉積的方法形成，覆蓋所述加熱元件、感溫元件、金屬元件及通孔，設置通孔的寬度，最終將通孔密閉，使所述隔熱腔體形成真空密閉狀態，且所述第二介質層上通過局部刻蝕形成暴露出部分金屬電極的接觸孔。
2.根據權利要求1所述的一種真空隔熱的MEMS流量傳感器，其特征在于，所述襯底為半導體襯底，包括硅襯底、鍺襯底、SOI襯底、GeOI襯底中的一種。
3.根據權利要求1所述的一種真空隔熱的MEMS流量傳感器，其特征在于，所述第一介質層的材料為氧化硅、氮化硅的一種或兩種組合。
4.根據權利要求1所述的一種真空隔熱的MEMS流量傳感器，其特征在于，所述感溫元件為熱敏電阻或熱電堆；其中，熱敏電阻的材料為具有正/負溫度系數的金屬，熱電堆的材料為P型多晶硅/N型多晶硅的組合，或P型多晶硅/金屬的組合，或N型多晶硅/金屬的組合。
5.根據權利要求1所述的一種真空隔熱的MEMS流量傳感器，其特征在于，所述金屬電極的材料為鈦、鎢、鉻、鉑、鋁、金中的一種或多種組合。
6.根據權利要求1所述的一種真空隔熱的MEMS流量傳感器，其特征在于，所述通孔形狀包括圓形、矩形及十字花形中的一種。
7.根據權利要求1所述的一種真空隔熱的MEMS流量傳感器，其特征在于，所述第二介質層的材料為低壓力化學氣相沉積法形成的氧化硅或氮化硅。
8.一種如權利要求1所述的真空隔熱的MEMS流量傳感器的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1、提供一襯底，于所述襯底上形成第一介質層；
S2、于所述第一介質層上形成加熱元件、感溫元件及金屬電極；
S3、對所述第一介質層進行局部刻蝕，形成均勻分布的通孔；
S4、由所述通孔對襯底進行釋放，形成隔熱腔體；
S5、采用低壓力化學氣相沉積的方法形成第二介質層，覆蓋所述加熱元件、感溫元件、金屬電極及通孔，并使隔熱腔體形成真空密閉狀態；
S6、對所述第二介質層進行局部刻蝕，以形成接觸孔，暴露出部分所述金屬電極。
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