The invention discloses a micro heating plate with a composite structure and a manufacturing method thereof. The fabrication method includes: forming a cavity structure on the second surface of a first substrate; forming a thermal insulation layer and a first insulating layer on the surface of a second substrate in turn; bonding the first insulating layer with the first surface of the first substrate, the first surface is opposite to the second surface, and then removing the second substrate; forming heating on the insulating layer in turn. Layer, second insulating layer and test layer. The first and second substrates can be quartz substrates and monocrystalline silicon substrates respectively. The micro-heating plate of the composite structure provided by the invention has the advantages of simple structure, firm structure, high reliability and good stability, especially high heating performance with high efficiency, simple preparation process and easy operation, and can be implemented quickly by using the MEMS technology, and is suitable for large-scale production.
【技术实现步骤摘要】
复合结构的微加热板及其制作方法
本专利技术涉及一种微加热板及其制作方法,特别涉及一种复合结构的微加热板及其制作方法,属于半导体微纳加工
技术介绍
现阶段气敏传感器主要有半导体式、电化学式、催化燃烧式等几种,其中半导体式气体传感器最实用的一类气体传感器。它具有成本低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感低和电路简单等优点。目前成熟的半导体式气敏传感器以微加热板为基础,在其上面涂覆敏感材料,使敏感材料在一定温度下工作,可以实现半导体式气敏传感器的良好工作。目前常用的微加热板主要以陶瓷基底或硅基底为主,陶瓷基底主要用于传统的高温敏感材料进行加热,相对体积较大,用于传统气体传感器的较多。硅基微加热板主要以悬空结构为主,在背面开腔体,表面用氮化硅、氧化硅形成复合层,用于绝缘和隔热层。从美国最早提出MEMS微加热板以来,国内外很多研究学者都对其进行了大量的研究,例如,在一些文献中报道了以SOI硅为基底进行的微加热板研究。但目前MEMS硅基微加热板还存在良率低、难以抗高温、支撑薄膜容易损坏等方面的缺点。具体来说,现有的MEMS硅基微加热板一般采用背面形成空腔,表面用氮化硅、氧化硅等形成支撑层、绝热绝缘层,然后在上面形成加热结构,但是,一方面硅本身是热的良导体,在工作过程中热量损失会影响工作效率,另一方面在刻蚀硅背腔的时候,经常会损害表面氧化硅和氮化硅薄膜,影响其器件良率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种复合结构的微加热板,其制作工艺简单、能在高温下工作、使用寿命长,从而克服了现有技术的不足。本专利技术的另一目的在于提供一种制作所述复 ...
【技术保护点】
1.一种复合结构的微加热板的制作方法,其特征在于包括:于一第一衬底的第二表面加工形成空腔结构;于一第二衬底表面依次生长形成隔热层和第一绝缘层;将所述第一绝缘层与所述第一衬底的第一表面键合,所述第一表面与第二表面相背对,之后去除所述第二衬底;在所述隔热层上依次形成加热层、第二绝缘层和测试层。
【技术特征摘要】
1.一种复合结构的微加热板的制作方法,其特征在于包括:于一第一衬底的第二表面加工形成空腔结构;于一第二衬底表面依次生长形成隔热层和第一绝缘层;将所述第一绝缘层与所述第一衬底的第一表面键合,所述第一表面与第二表面相背对,之后去除所述第二衬底;在所述隔热层上依次形成加热层、第二绝缘层和测试层。2.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于具体包括:采用三维热压成型工艺,在所述第一衬底的第二表面加工形成空腔结构。3.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于具体包括:对所述第二衬底进行充分的清洗,清洗的方式包括酸洗、碱洗、有机溶剂清洗、去离子水清洗中的任意一种或多种的组合,之后真空干燥或在氮气气氛中干燥,再在第二衬底表面依次生长形成隔热层和第一绝缘层。4.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于具体包括:采用阳极键合工艺将所述第一绝缘层与所述第一衬底的第一表面键合。5.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于具体包括:采用减薄工艺去除所述第二衬底,从而使所述隔热层露出,之后刻蚀第一衬底,使所述空腔结构沿轴向贯穿第一衬底。6.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于具体包括:采用CVD方法生长形成所述隔热层、第一绝缘层、第二绝缘层中的至少一者;和/或,采用PVD法生长形成所述加热层、测试层中的至少一者。7.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述第一衬底包括石英衬底;和/或,所述第二衬底包括单晶硅衬底;和/或,所述第一绝缘层、第二绝缘层的材质包括氧化硅;和/或,所述隔热层的材质包括氮化硅;和/或,所述加热层的材质包括金属,所述金属包括Pt、Mo、W中的任意一种或两种以上的组合;和/或,所述测...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘瑞,
申请(专利权)人:苏州甫一电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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