一种MEMS流量传感器的制作方法及由此得到的流量传感器技术

本发明专利技术公开了一种MEMS流量传感器的制作方法及由此得到的流量传感器，制作方法包括如下步骤：提供一衬底，在衬底上形成多孔硅，通过热氧化使多孔硅形成多孔氧化硅；去除多孔氧化硅，以在衬底上形成内腔结构；于衬底及内腔的上表面形成支撑层，并在支撑层表面形成加热元件和感温元件；形成至少覆盖加热元件和感温元件的绝缘层，并在绝缘层上刻蚀出窗口；在衬底上形成隔热腔体，内腔位于隔热腔体的上方。通过本发明专利技术制作方法得到的流量传感器，不仅具有体积小、响应快、稳定性高等优点，还利用内腔结构，选择性地增大区域热阻，有利于减少该区域热量散失，提高整体热利用效率，可在不增大传感器尺寸或提高传感器功耗的前提下，有效提高其灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于流量测量，特别涉及一种mems流量传感器的制作方法及由此得到的流量传感器。

技术介绍

1、流量计量是工业生产和科学研究的基本需求。在诸多流量传感器品类中，基于mems技术制作的热温差式流量传感器因具有结构简单、尺寸小、精度高、响应快、功耗低等诸多优点而得到广泛应用。mems热温差式流量传感器主要包括集成在同一基底上的三个单元：位于中心的加热元件和对称分布在其上下游的两个感温单元。加热元件通过焦耳热加热传感器表面，当无气体流动时，表面温度以加热元件为中心呈正态分布，上下游感温单元具有相同的电信号；当有气体流动时，气体分子转移热量使表面的温度分布发生偏移，上下游感温单元的电信号随之产生差异，利用这种差异就可推算出气体流量。

2、灵敏度是流量传感器最重要的指标之一，为提高mems热温差式流量传感器的灵敏度，人们主要发展了三种技术方案：采用热导率较小的悬膜结构来减小基底的热耗散；采用具有更高塞贝克系数的热电材料；采用更大的面积或更密的排列方式来增加热电堆的对数。然而，随着应用的不断推广和深入，这些方法均不能满足对高灵敏度的要求。如上所述，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MEMS流量传感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种MEMS流量传感器的制作方法，其特征在于，所述衬底的材质为p型重掺杂的硅片；所述电化学腐蚀采用49％w.t.HF溶液、无水乙醇溶液和去离子水的混合溶液；所述多孔氧化硅通过湿法腐蚀的方法去除，所述内腔的截面形状为圆弧形。

3.根据权利要求1所述的一种MEMS流量传感器的制作方法，其特征在于，所述牺牲层、所述绝缘层及所述窗口通过干法刻蚀或湿法腐蚀的方法形成。

4.根据权利要求1所述的一种MEMS流量传感器的制作方法，其特征在于，所述牺牲层、所述支撑层、所述绝缘层的...

【技术特征摘要】

1.一种mems流量传感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种mems流量传感器的制作方法，其特征在于，所述衬底的材质为p型重掺杂的硅片；所述电化学腐蚀采用49％w.t.hf溶液、无水乙醇溶液和去离子水的混合溶液；所述多孔氧化硅通过湿法腐蚀的方法去除，所述内腔的截面形状为圆弧形。

3.根据权利要求1所述的一种mems流量传感器的制作方法，其特征在于，所述牺牲层、所述绝缘层及所述窗口通过干法刻蚀或湿法腐蚀的方法形成。

4.根据权利要求1所述的一种mems流量传感器的制作方法，其特征在于，所述牺牲层、所述支撑层、所述绝缘层的材质为氧化硅、氮化硅或二者的复合膜层，其中，氧化硅通过热氧化、lpcvd或pecvd工艺形成，氮化硅通过lpcvd或pecvd工艺形成。

5.根据权利要求1所述的一种mems流量传感器的制作方法，其特征在于，所述隔热腔体采用背面工艺形成，即通过各向异性腐蚀、各向同性腐蚀或干法刻蚀的方法由所述衬底的下表面向内凹入贯穿整个衬底形成；若采用各向异性腐蚀的方法，则所述衬底的材质仅限为(100)晶面的硅片；若采用各向同性腐蚀或干法刻蚀的方法，则所述衬底不受晶面的限制。

6.根据权利要求1所述的一种mems流量传感器的制作方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，林玉哲，
申请(专利权)人：青岛芯笙微纳电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：