[发明专利]一种热式气体流量传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种热式气体流量传感器，其特征在于，包括：

衬底，包括一凹槽，所述凹槽开设于所述衬底的上表面；

第一介质膜，覆盖于所述凹槽上方，包括若干个第一介质膜单元及槽型结构，所述第一介质膜单元与所述衬底相连接，所述槽型结构贯穿所述第一介质膜且位于相邻所述第一介质膜单元之间，以使各所述第一介质膜单元被所述槽型结构隔开，所述第一介质膜与所述衬底共同围成一个隔热腔体；以及

电阻组件，包括至少一个加热单元和至少两个热敏单元，每个所述加热单元与每个所述热敏单元分别位于不同的所述第一介质膜单元上，且所述热敏单元位于所述加热单元的两侧；

其中，所述衬底为 111 晶面的单晶硅；所述第一介质膜单元包括两个位于两侧的三角形膜及位于两个所述三角形膜之间的多个方形膜；两个所述三角形膜的尺寸相同且形状均为等腰三角形，其作为所述等腰三角形的腰的边与所述衬底相连接，其作为所述等腰三角形的底的边沿211晶向；多个所述方形膜的尺寸均相同，且所述方形膜与所述衬底相连接的边沿110晶向，所述方形膜垂直于所述衬底的边沿211晶向。

2.根据权利要求1所述的热式气体流量传感器，其特征在于，所述第一介质膜包括自下而上依次叠置的氧化层、氮化硅层。

3.根据权利要求1所述的热式气体流量传感器，其特征在于，还包括：

第二介质膜，包括若干个第二介质膜单元，所述第二介质膜单元位于所述加热单元及所述热敏单元的表面，且与所述第一介质膜单元共同将单个所述加热单元及单个所述热敏单元包覆。

4.根据权利要求1所述的热式气体流量传感器，其特征在于，还包括若干个引线焊盘，设置于每个所述加热单元以及每个所述热敏单元的两端，且位于所述衬底上。

5.根据权利要求1所述的热式气体流量传感器，其特征在于，所述加热单元以及所述热敏单元均包括依次叠置的粘附层和金属层，且所述粘附层位于所述第一介质膜单元与所述金属层之间。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的热式气体流量传感器，其特征在于，所述加热单元的数量为一个，所述热敏单元的数量为偶数个，且所述热敏单元对称地分布于所述加热单元的两侧。

7.一种热式气体流量传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)提供一衬底；

2)于所述衬底表面沉积第一介质膜材料层；

3)于所述第一介质膜材料层表面沉积电阻组件材料层，并将所述电阻组件材料层图形化以得到电阻组件，所述电阻组件包括至少一个加热单元和至少两个热敏单元，且所述热敏单元位于所述加热单元的两侧；

4)于步骤3)所得到的结构上刻蚀形成沟槽，所述沟槽位于相邻所述加热单元之间或相邻所述热敏单元之间或所述加热单元与所述热敏单元之间；

5)以所述沟槽为窗口腐蚀部分所述衬底形成隔热腔体，以释放第一介质膜，所述第一介质膜包括若干个第一介质膜单元以及由所述沟槽形成的槽型结构，所述第一介质膜单元与所述衬底相连接，所述槽型结构贯穿所述第一介质膜且位于相邻所述第一介质膜单元之间，以使各所述第一介质膜单元被所述槽型结构隔开；

其中，所述衬底为 111 晶面的单晶硅；所述第一介质膜单元包括两个位于两侧的三角形膜及位于两个所述三角形膜之间的多个方形膜；两个所述三角形膜的尺寸相同且形状均为等腰三角形，其作为所述等腰三角形的腰的边与所述衬底相连接，其作为所述等腰三角形的底的边沿211晶向；多个所述方形膜的尺寸均相同，且所述方形膜与所述衬底相连接的边沿110晶向，所述方形膜垂直于所述衬底的边沿211晶向。

8.根据权利要求7所述的热式气体流量传感器的制备方法，其特征在于，步骤3)与步骤4)之间，还包括于步骤3)所得到的结构表面沉积第二介质膜材料层的步骤，所述第二介质膜材料层用于保护所述电阻组件。