一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计及其制备方法，该MEMS真空计包括真空计主体和键合于其上方的硅帽，所述真空计主体包括由下到上依次设置的硅衬底、掩膜层、绝缘介质层一和铂金电极，所述铂金电极分布于所述绝缘介质层一的局部区域上；所述硅衬底上通过电化学刻蚀方法形成多孔硅隔热层，所述多孔硅隔热层上方依次沉积有绝缘介质层一和铂金电极，所述硅帽位于所述多孔硅隔热层的上方，并与所述真空计主体形成检测腔体，所述硅帽具有空气微流道。本发明专利技术所公开的MEMS真空计及制备方法可以解决薄膜型MEMS真空计在强烈的气体对流中易造成薄膜损坏的问题，能够增强MEMS真空计的鲁棒性，提高在实际工作环境中的稳定性。性。性。

A MEMS vacuum gauge based on porous silicon insulation layer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计及其制备方法


[0001]本专利技术涉及真空测量
，特别涉及一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计及其制备方法。

技术介绍

[0002]MEMS真空计被广泛应用于真空度检测等领域。MEMS真空计是利用MEMS加热铂金电极的温度对气体压强敏感的原理来测量腔体或环境的气体压强。MEMS真空计由单晶硅衬底、悬浮微热板、加热电极、通气型硅帽组成。单晶硅衬底是整个芯片的基础作为支撑芯片的整体结构。悬浮微热板是由支撑薄膜和加热金属电极构成。通过在加热电极两端施加电压产生焦耳热。通气型硅帽加装在金属加热电极上，一方面增强了气体热传导过程从而增强了真空计的灵敏度，另一方面是通过控制硅帽空气隙的尺寸来控制真空计的不同敏感范围。MEMS真空计通过在微尺寸下利用气体导热原理来测量真空度。
[0003]目前，MEMS真空计采用半导体加工工艺制备。首先在单晶硅晶圆上生长沉积一定厚度的二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者以上三种的复合薄膜结构，然后在所沉积的薄膜上制作加热层。最后通过体硅刻蚀或者正面刻蚀牺牲层技术释放薄膜结构。但是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计，其特征在于，包括真空计主体和键合于其上方的硅帽，所述真空计主体包括由下到上依次设置的硅衬底、掩膜层、绝缘介质层一和铂金电极，所述铂金电极分布于所述绝缘介质层一的局部区域上；所述硅衬底上通过电化学刻蚀方法形成多孔硅隔热层，所述多孔硅隔热层上方依次沉积有绝缘介质层一和铂金电极，所述硅帽位于所述多孔硅隔热层的上方，并与所述真空计主体形成检测腔体，所述硅帽具有与外界连通的空气微流道。2.根据权利要求1所述的一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计，其特征在于，所述掩膜层包括由下到上依次设置的绝缘介质层二和多晶硅层。3.根据权利要求2所述的一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计，其特征在于，所述绝缘介质层一和绝缘介质层二的材料为氮氧化硅、二氧化硅或氮化硅。4.根据权利要求1所述的一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计，其特征在于，所述硅衬底为单晶硅衬底。5.根据权利要求1所述的一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计，其特征在于，所述硅帽内部依次生长有铂金层和铂黑层。6.根据权利要求1所述的一种基于多孔硅隔热层的MEMS真空计，其特征在于，所述铂金电极采用惠斯通电桥结构。7.一种如权利要求1所述的基于多孔硅隔热层的MEMS真空计的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶继方，张子超，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：