[发明专利]一种高灵敏度的MEMS流量传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种高灵敏度的MEMS流量传感器，其特征在于，包括：

衬底，设有隔热腔体，由所述衬底的上表面或下表面向内凹入形成；

第一介质层及第二介质层，依次形成于所述衬底的上表面，且所述第一介质层及第二介质层在所述隔热腔体上方向上弯曲；

加热元件及感温元件，形成于所述第二介质层的上表面，所述感温元件分布于所述加热元件的两侧，且所述加热元件及所述感温元件局部位于所述隔热腔体的上方；所述加热元件及感温元件的热端位于所述隔热腔体的上方，所述感温元件的冷端位于所述衬底的上方；所述加热元件的材料为P型多晶硅、N型多晶硅、金属中的一种；

绝缘层，覆盖所述加热元件及所述感温元件，且局部刻蚀出接触孔；

金属层，形成于所述绝缘层上，部分金属层通过所述接触孔与所述加热元件及所述感温元件连接。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的MEMS流量传感器，其特征在于，所述衬底采用单抛或双抛的半导体衬底，包括硅衬底、锗衬底、SOI衬底、GeOI衬底中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的MEMS流量传感器，其特征在于，所述第一介质层采用热氧化硅或PECVD氧化硅；第二介质层采用PECVD氮化硅。

4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的MEMS流量传感器，其特征在于，所述感温元件为对称分布在所述加热元件两侧的两个热电堆，每个热电堆均由第一感温材料层和第二感温材料层组成，所述第一感温材料层和第二感温材料层通过部分所述金属层连接；所述第一感温材料层和第二感温材料层采用P型多晶硅/N型多晶硅的组合，或P型多晶硅/金属的组合，或N型多晶硅/金属的组合。

5.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的MEMS流量传感器，其特征在于，所述绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅的一种或两种；所述金属层的材料为钛、钨、铬、铂、铝、金中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的MEMS流量传感器，其特征在于，所述隔热腔体的截面形状为矩形、梯形、倒梯形中的一种。

7.一种如权利要求1所述的高灵敏度的MEMS流量传感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供一衬底，于所述衬底上依次形成具有一定预加压应力的第一介质层及第二介质层；

S2、于所述第二介质层上形成加热元件和感温元件；

S3、于所述加热元件和所述感温元件上形成绝缘层，并刻蚀部分绝缘层以形成接触孔；

S4、于所述绝缘层上形成金属层，部分所述金属层通过所述接触孔与所述加热元件和感温元件连接；

S5、于所述衬底正面或背面形成释放孔，随后由衬底的上表面或下表面向内凹入进行释放以形成隔热腔体，在预加压应力的作用下，第一介质层与第二介质层发生形变，形成向上弯曲的悬浮膜。