[发明专利]纳米尺度微型温度传感器的制作方法

摘要

本发明公开了一种纳米尺度微型温度传感器的制作方法，涉及传感器领域中的一种纳米尺度测量温度传感器器件的制作。本发明制作的器件由单晶硅片、下层氮化硅膜层、上层氮化硅膜层、粘附层、温敏电阻层、导电层、悬臂梁、二氧化硅膜层构成。它采用微机械加工工艺制作温敏电阻层作为测量温度的敏感元件，周围环境温度的变化引起其阻值的变化，达到测量温度，作为传感器的目的。本发明制作的器件还具有体积极小、温度测量范围极宽、结构简单、重量轻、热容量小、响应速度快、线性度好、功耗低、可靠性高、一致性好、成本低等特点。特别适用于微流体传感器等要求体积较小的场合作为精确温度测量及IC芯片、传感器芯片等嵌入式在片温度测量的传感器装置。

主权项

1、一种纳米尺度微型温度传感器的制作方法，其特征在于包括步骤：①在单晶硅片(1)上面采用低压化学气相淀积工艺或等离子增强化学气相淀积工艺淀积、热生长工艺热生长一层二氧化硅膜层(8)；②在单晶硅片(1)下面采用低压化学气相淀积工艺或等离子增强化学气相淀积工艺淀积一层下层氮化硅膜层(2)；③二氧化硅膜层(8)上面采用低压化学气相淀积工艺或等离子增强化学气相淀积工艺淀积一层上层氮化硅膜层(3)；④在上层氮化硅膜层(3)上面涂一层光刻胶，采用光刻工艺光刻形成温敏电阻层(5)的结构图形；⑤采用磁控溅射工艺在上层氮化硅膜层(3)上、温敏电阻层(5)的结构图形上溅射一层粘附层(4)；⑥采用磁控溅射工艺在粘附层(4)上面溅射一层温敏电阻层(5)；⑦采用磁控溅射工艺在温敏电阻层(5)上面溅射一层导电层(6)；⑧将单晶硅片(1)放入酒精容器内，采用超声剥离工艺剥离掉温敏电阻层(5)结构图形以外的粘附层(4)、温敏电阻层(5)、导电层(6)，单晶硅片(1)上两侧露出上层氮化硅膜层(3)，形成粘附层(4)、温敏电阻层(5)、导电层(6)结构层；⑨在导电层(6)结构层上涂一层光刻胶，采用光刻工艺光刻形成导电层(6)电极结构图形；⑩采用碘化钾湿法腐蚀工艺，腐蚀温敏电阻层(5)上面中间部位的导电层(6)，露出中间部位的温敏电阻层(5)，温敏电阻层(5)两端形成导电层(6)电极结构；在单晶硅片(1)上露出的两侧上层氮化硅膜层(3)上、露出中间部位的温敏电阻层(5)上、导电层(6)电极结构上面涂一层光刻胶，光刻出悬臂梁(7)结构图形；采用等离子体刻蚀工艺在上层氮化硅膜层(3)上面刻蚀形成悬臂梁(7)结构，露出上层氮化硅膜层(3)下面的二氧化硅膜层(8)；采用氢氟酸缓冲液腐蚀掉露出上层氮化硅膜层(3)下面的二氧化硅膜层(8)、悬臂梁(7)结构下面的二氧化硅膜层(8)，形成悬空的悬臂梁(7)结构；采用硅各向异性湿法腐蚀工艺腐蚀单晶硅片(1)形成腔体结构，悬臂梁(7)、粘附层(4)、温敏电阻层(5)、导电层(6)悬空固定在单晶硅片(1)腔体上，完成纳米尺度微型温度传感器制作。