[发明专利]以多孔硅封气孔技术或微通路技术的使用为基础的低功率硅热传感器和微射流装置

摘要

本发明提供一种基于两个系列的集成热电偶(6和7)的使用的、性能改进的、微型化的硅热流传感器，所述集成热电偶(6和7)位于一个加热器(4)的两侧，它们都集成在一多孔硅薄膜(2)上，该多孔硅薄膜(2)位于一个孔(3)的顶部。其下有孔(3)的多孔硅薄膜(2)为所述传感器元件提供非常好的热隔离，这使得将所述加热器(4)保持在一个特定温度所需的功率非常低。其下有一个孔(3)的多孔硅薄膜(2)的形成过程是一个两步式单电化学过程，它以这样一个事实为基础，即阳极电流相对低时，我们处于多孔硅的形成状态，当此电流超过某个值时，我们就转到电抛光状态，所述过程以一低电流开始以形成多孔硅(2)，然后它被转到电抛光条件来形成位于其下的孔(3)。在此对采用所提出的方法的不同类型的热传感器装置，如流传感器，空气传感器，红外检测器，湿度传感器和热电功率发生器进行了描述。本发明还提供一种采用与形成多孔硅(17)和孔(16)相同的技术形成微射流通路(16)的方法。

主权项

1.用于在一硅基片(1)、(15)上形成封闭的或开放的微射流通路(3)、(16)的方法；多孔硅的掩蔽层与硅基片在同一平面上；所使用的方法是电化学溶解和硅的电抛光的结合，电化学溶解和硅的电抛光使用低于(用于多孔硅的形成)或高于(用于电抛光)临界值的一个电流密度；制造方法如下：在硅基片(1)、(15)的后侧上首先形成一个欧姆接触(26)，该欧姆接触用作硅的电化学溶解的阳极以使在硅上局部形成多孔硅层(2)、(17)，然后在硅基片的前侧沉积并形成有用于局部多孔硅的形成的掩蔽层；多孔硅层(2)、(17)用于封闭微射流通路(3)、(16)，该微射流通路采用一次性电化学步骤形成，该电化学步骤首先使用一个低于用于电抛光的临界值的电流密度，以使形成多孔硅，然后将该电流密度升高并高于用于电抛光的临界值，以使通过溶解硅来形成微射流通路。