[发明专利]一种高频响薄膜热电极温度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种高频响薄膜热电极温度传感器，包括单晶硅基底、两根温度补偿导线、采用磁控溅射法镀制而成的Cu薄膜热电极和CuNi薄膜热电极，其特征在于还包括SiO₂薄膜阻挡层；

       所述SiO₂薄膜阻挡层采用磁控溅射法镀制于单晶硅基底的上表面；

       所述的Cu薄膜热电极、CuNi薄膜热电极溅射在SiO₂薄膜阻挡层上，且所述的Cu薄膜热电极、CuNi薄膜热电极在SiO₂薄膜阻挡层上搭接形成一个热结点块；

所述的两根温度补偿导线分别用导电银胶与Cu薄膜热电极、CuNi薄膜热电极相连。

2.如权利要求1所述的一种高频响薄膜热电极温度传感器，其特征在于所述的Cu薄膜热电极和CuNi薄膜热电极的厚度均为0.5-2um。

3.如权利要求2所述的一种高频响薄膜热电极温度传感器，其特征在于所述的SiO₂薄膜阻挡层的厚度为80~100nm。

4.如权利要求2所述的一种高频响薄膜热电极温度传感器，其特征在于所述的热结点块的面积为3-8                                               。

5.如权利要求1、2、3或4所述的一种高频响薄膜热电极温度传感器的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）、用丙酮和去离子水对单晶硅基底各清洗10-20min，烘干后，再用丙酮和去离子水进行反溅清洗10-20min；

（2）、将步骤（1）清洗后所得的单晶硅基底的上表面采用磁控溅射法镀制SiO₂阻挡层；

即首先装上Φ75mm的SiO₂靶材，调节靶间距为40-70mm，然后将清洗好的单晶硅基底装卡在不锈钢夹具上并送入溅射室内的基片架上，关闭溅射室抽真空，控制本底真空度为0.5×10^-3～1.0×10^-3Pa，然后充入充入工作气体Ar，其中Ar气流量为30-40sccm，压力为1.5-2.5pa,溅射时间控制在10-20min，镀制完毕后取出待用；

（3）、将步骤（2）中所得的镀有SiO₂薄膜阻挡层的单晶硅基底装卡在不锈钢夹具，并且盖上一层铝箔所制的掩膜，使待镀Cu薄膜电极的部位裸露而其他部位全部被所述的铝箔所制的掩膜所遮盖，送入溅射室内的基片架上，装上Φ75mm的纯铜靶，调节靶间距为40-70mm；

          把溅射室抽成真空，控制背底真空度0.5×10^-3～1.0×10^-3Pa，充入工作气体Ar，其中Ar气流量为10-20sccm，压力为0.8-1.2pa；

      启动溅射电源，调整溅射功率到50W，根据沉积速率为5-15nm/min，调整沉积时间为100-140min，并对单晶硅基底加热温度约为40℃，制作出Cu薄膜热电极；

（4）、将步骤（3）镀制的具有Cu薄膜热电极的单晶硅基底随炉冷却10-20min后，取出不锈钢夹具，更换另一片铝箔所制的掩膜，使单晶硅基底上的待镀CuNi薄膜电极的部位裸露出来，而其他部位则全部用所述的另一片铝箔所制的掩膜遮盖，然后再重新装卡在不锈钢夹具上；

（5）、将步骤（4）装卡在不锈钢夹具上的镀制有Cu薄膜热电极的单晶硅基底及不锈钢夹具一起送入溅射室中，装上Φ75mm的CuNi靶，调节靶间距为40-70mm；

          把溅射室抽成真空，控制背底真空度0.5×10^-3～1.0×10^-3Pa，充入工作气体Ar，其中Ar气流量为30-40sccm，压力为0.4-0.8pa；

       启动溅射电源，调整溅射功率到40W，根据沉积速率为8-12nm/min，调整沉积时间为80-125min，并对单晶硅基底加热温度约为40℃，制作出CuNi薄膜热电极，并且保证镀制而成的CuNi薄膜热电极和步骤（3）镀制而成的Cu薄膜热电极搭接形成一个热结点块；

（6）、将步骤（3）镀制的Cu薄膜热电极和步骤（5）镀制的CuNi薄膜热电极上分别用导电银胶连接一根温度补偿导线，即得一种高频响薄膜热电极温度传感器。