[发明专利]一种可用于高温环境下壁面剪应力测量的底层隔板微传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种可用于高温环境下壁面剪应力测量的底层隔板微传感器，其特征在于：包括凸出隔板2、悬臂梁3、梁根部4、U型环凹槽5、力敏电阻6、基体7、导线8和焊盘9；所述凸出隔板2通过多个悬臂梁3及其梁根部4支撑于基体7上；凸出隔板2与来流方向垂直，且凸出隔板2部分凸出于待测流场壁面；基体7、凸出隔板2、悬臂梁3、梁根部4的材料均为SOI硅片基底层硅；且基体7的硅材料表面沉积有二氧化硅层和氮化硅层；

所述力敏电阻6通过绝缘材料置于悬臂梁3最下端的梁根部4表面；

布有力敏电阻6的梁根部4表面依次沉积有二氧化硅层和氮化硅层；

力敏电阻6两端的电信号通过穿透二氧化硅层和氮化硅层的导线8引出至基体7表面的氮化硅层上。

2.一种如权利要求1所述的可用于高温环境下壁面剪应力测量的底层隔板微传感器，其特征在于：还有一个U型环1置于基体7上方，且在凸出隔板2和悬臂梁3外围形成保护环；U型环1与基体7之间形成U型环凹槽5；所述U型环1前端面与凸出隔板2前端面在同一平面。

3.一种如权利要求1所述的可用于高温环境下壁面剪应力测量的底层隔板微传感器，其特征在于：所述悬臂梁3截面为上宽下窄的梯形。

4.一种如权利要求1所述的微传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在SOI硅片器件层制作相互独立的力敏电阻6；

步骤2：在绝缘层上制作导线8和焊盘9；

步骤3：由SOI硅片器件层方向刻蚀SOI硅片基底层，形成U型环1、凸出隔板2、悬臂梁3、梁根部4以及U型环凹槽5的雏形结构；

步骤4：由SOI硅片基底层方向背腔刻蚀硅直至释放U型环1、凸出隔板2、悬臂梁3、梁根部4、U型环凹槽5。

5.一种如权利要求4所述的微传感器的制造方法，其特征在于，所述步骤一中制作力敏电阻6的方式为：先在器件层表面进行扩散或离子注入，再通过硅刻蚀得到相互独立的力敏电阻6。

6.一种如权利要求4所述的微传感器的制造方法，其特征在于，所述步骤一中使用的SOI硅片的器件层厚度小于1微米，通过仅一次恒定源扩散工艺和硅刻蚀形成相互独立的力敏电阻6及其欧姆接触区。

7.一种如权利要求4所述的微传感器的制造方法，其特征在于，所述步骤二中导线8、焊盘9的图形化工艺为金属剥离工艺或湿法腐蚀工艺。