[发明专利]一种基于MEMS技术的热扩散率传感器芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种基于MEMS技术的热扩散率传感器芯片，其特征在于：包括沉积在SOI晶片上表面的二氧化硅隔离层(3)、淀积在二氧化硅隔离层上表面并经刻蚀后形成的加热器(8)以及温度传感器(4)、以及淀积在二氧化硅隔离层上表面、加热器上表面以及温度传感器上表面的氮化硅保护层(2)，其中，所述SOI晶片的下表面自下表面向上刻蚀有绝热腔(12)，所述加热器(8)位于二氧化硅隔离层上表面的中心位置，所述温度传感器均匀分布在以加热器为中心的径向上。

2.如权利要求1所述的基于MEMS技术的热扩散率传感器芯片，其特征在于：所述加热器和温度传感器由多晶硅形成。

3.如权利要求1所述的基于MEMS技术的热扩散率传感器芯片，其特征在于：所述温度传感器以加热器为中心围成同心圆结构。

4.如权利要求1所述的基于MEMS技术的热扩散率传感器芯片，其特征在于：所述二氧化硅隔离层上表面设置有由引线层经刻蚀后形成的金属引线，该金属引线采用Ti/Cu双层结构。

5.根据权利要求4所述的基于MEMS技术的热扩散率传感器芯片，其特征在于：所述Ti层厚度为50～100nm。

6.一种基于MEMS技术的热扩散率传感器芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将SOI晶片的正面在管式炉内在850～1150℃温度下进行干法热氧化，在SOI晶片的上表面形成厚度0.1μm～0.3μm的二氧化硅隔离层；

(2)采用低压化学气相淀积技术在步骤(1)得到的器件正面淀积0.2μm～0.3μm厚的多晶硅，通过光刻和刻蚀后形成加热器与温度传感器；

(3)在步骤(2)得到的器件正面刻蚀引线孔并采用溅射工艺在硅片正面淀积0.1μm～0.3μm厚的Ti/Cu双层结构引线层，经过光刻和刻蚀后形成内引线；

(4)用低压气相淀积技术在步骤(3)得到的器件正面淀积0.2μm～0.5μm厚的氮化硅保护层；

(5)采用湿法刻蚀技术在步骤4)得到的器件背面进行背腔腐蚀，形成热隔离腔；

(6)采用光刻和刻蚀工艺，将芯片焊盘区域的氮化硅去除，留出焊盘，以便于后续的信号连接；

(7)采用金丝球焊或铝丝楔焊等引线键合技术将金丝或铝丝与硅芯片焊盘以及PCB转接板的焊盘连接起来。