一种微型热导检测器集成芯片及制造方法

日期:2019-03-02 15:11:33

专利名称:一种微型热导检测器集成芯片及制造方法
技术领域
本发明涉及集成芯片技术领域,是一种微型热导检测器集成芯片及制造方法,基于MEMS技术,用于各种混合气体的检测,广泛用于潜艇有害气体检测、大气质量监测、家居安全、矿井瓦斯、食品安全、毒品检测以及癌症预测等检测。
背景技术
气相色谱法(GC)是英国生物化学家Martin ATP等人创立的一种极有效的分离方法,它可用于分析和检测复杂的多组分气体混合物。20年来,气相色谱技术在实现方式、仪器开发和应用领域扩展上都获得了飞速的发展。 在气体检测器中,热导检测器是一种很重要的检测器,热导检测器主要由微型热导池、热敏元件及惠斯顿电桥单元构成。其基本原理是热导池在结构上就是一个有气体流通的气室,并将微型热敏电阻置于其中,当不同气体从微型热敏电阻表面流过时(不同的气体有不同的热导系数),会带走不同的热量,造成微型热敏电阻温度的变化,从而导致电桥有电位差输出。这种检测器几乎对所有气体都响应,这是其他检测器无法替代和比拟的,而且检测灵敏度和检测限也基本达到了痕量检测的要求,因此,已成为几乎所有有害气体最常用的一种检测器,但传统的热导检测器,不仅体积大、笨重、死体积大,因而大大限制了检测器的检测灵敏度,而且在大多数情况下,检测人员依赖从野外采集样品,再回到实验室来进行分析检测,这种耗时又耗力,而且效率低下的分析模式,已经越来越不适应野外环境监测、家居安全、矿井安全等现场在线检测与分析与的需求。随着MEMS技术的日益成熟,基于MEMS技术的微型热导检测器,不仅具有响应速度快的特点,最重要的是这种微型热导检测器的死体积几乎为零,因此,极大的提高了检测器的检测灵敏度,其灵敏度可达传统型热导检测器的十倍,可以将检测限提高到个位ppm。现有的微型热导检测器中,其微型热敏电阻都是采用氮化硅做为支撑梁,而当氮化硅膜的厚度达到5000A以后,膜内的应力很大,会导致膜龟裂、变形以及塌陷,因此,这种氮化硅支撑梁的微型热导检测器结构强度差、使用寿命短,易受气流影响。为了解决这些问题,本发明专利采用了复合梁作为支撑梁的思想,设计了扩散硅-氧化硅-氮化硅三层结构或氧化硅-氮化硅双层复合型支撑梁结构,这种梁结构强度大,几乎不受气流的影响,寿命长,而且这种高强度的复合梁,通过模拟分析,其结构带来的热损失很少。另外,本发明专利在结构上进行了独特的设计,微型热敏电阻通过支撑梁悬空在热导池中,热导池的死体积几乎接近于零,而且在微型沟道中集成了微型温度传感器,能瞬时响应检测气体样品的温度变化,并通过外部控制系统调节微型热敏电阻的工作状态,使热导检测器达到最佳的检测性能。

发明内容
本发明的目的是提出一种微型热导检测器集成芯片及制造方法,以解决现有技术中存在的问题。
为了达到上述目的,本发明的技术解决方案是一种微型热导检测器集成芯片,包括微型热导池、微型沟道、微型热敏电阻、微型温度传感器以及气体进样接口、出样接口、基底,其基底包括硅基底和玻璃基底;在硅基底上通过深刻蚀或化学腐蚀工艺形成两条有间隔的相互平行的微型沟道,两微型沟道两端的直径大于中部的直径,然后在两微型沟道中各形成一悬空的支撑梁,再以Pt材料在支撑梁的上表面形成微型热导检测器和微型温度传感器的微型热敏电阻;微型热敏电阻为六个,两微型沟道中各三个,位于两微型沟道两端宽部的,共四个微型热敏电阻组成整个微型热导检测器,且四个微型热敏电阻都通过支撑梁悬浮在微型沟道中,形成四臂结构;分别位于两微型沟道中部的微型热敏电阻,各构成独立的微型温度传感器;在玻璃基底上,通过深刻蚀或化学腐蚀工艺形成两条有间隔的相互平行的微型沟道,两微型沟道的形状与硅基底上的两条微型沟道相适配,在两微型沟道的进样口、出样口 位置处分别形成气体进样接口、出样接口 ;通过键合工艺将硅基底上的两微型沟道与玻璃基底上的两微型沟道向相扣合,对准键合密封,使形成四个微型热导池和两个微型沟道,得到微型热导检测器集成芯片。所述的微型热导检测器集成芯片,其所述微型热敏电阻的电极制作材料,采用Au、Au-Ti、Ag、Pd或它们的合金其中之一。所述的微型热导检测器集成芯片,其所述微型热敏电阻通过支撑梁的支撑,分别悬空在微型热导池和微型沟道中,当待检测气体从微型热敏电阻上下表面流过时,使得微型热敏电阻能直接、灵敏、迅速响应待检测的气体。所述的微型热导检测器集成芯片,其所述微型温度传感器的微型热敏电阻与微型热导检测器的微型热敏电阻不接触,微型温度传感器的微型热敏电阻通过支撑梁的支撑,悬空在连接两端微型热导池的微型沟道中。所述的微型热导检测器集成芯片,其所述微型热导检测器的四个微型热敏电阻的阻值都相同,或阻值成比例关系。所述的微型热导检测器集成芯片,其所述微型热导检测器的四个微型热敏电阻,其结构还包含双臂结构,即只有两个微型热敏电阻悬浮在微型热导池中,另外两个微型热敏电阻在微型热导池的外部。所述的微型热导检测器集成芯片,其所述支撑梁,为氧化硅-氮化硅-扩散硅三层结构,或氧化硅-氮化硅双层结构。一种所述的微型热导检测器集成芯片的制造方法,其包括以下步骤(a)在硅基底表面上注入一定厚度的B+,得到一扩散硅层,B+离子浓度达到自停止腐蚀所需的浓度;(b)在扩散硅层的表面形成氧化硅层和氮化硅层,这两层绝缘膜形成的双介质膜作为绝缘层以及刻蚀扩散硅的掩膜;(C)甩胶后光刻;(d)磁控溅射Pt或PTC或NTC形成热敏材料层,剥离图形之外所溅射的材料,得到微型热敏电阻;(e)甩胶后光刻;(f)磁控溅射沉积Au形成金属层,剥离图形之外所溅射的材料,得到电极;
(g)甩胶后光刻;(h)先深刻蚀去扩散硅层,然后再化学腐蚀硅得到硅基上的微型沟道以及悬空的支撑梁,支撑梁为扩散硅-氧化硅-氮化硅结构,其上为微型热敏电阻;(i)在玻璃基底上,溅射Au材料,以Au材料为掩膜,用HF腐蚀玻璃,得到玻璃基底上的微型沟道;(j)在玻璃基底上微型沟道进样口、出样口位置处使用打孔仪打孔,得到气体进样接口、出样接口 ;(k)将硅基底上的微型沟道与玻璃基底上的微型沟道面对面对准键合封装,形成完整的微型沟道和微型热导池,以支撑梁支撑的微型热敏电阻就悬空在微型沟道和微型热 导池中。一种所述的微型热导检测器集成芯片的制造方法,其包括以下步骤(a)在硅基底上,形成氧化硅和氮化硅双层介质膜,作为绝缘层以及微型热敏电阻的支撑梁;(b)甩胶后光刻; (c)磁控溅射Pt或PTC或NTC或其他热敏材料,剥离图形之外所溅射的材料,得到微型热敏电阻;(d)甩胶后光刻;(e)磁控溅射沉积Au金属材料,剥离图形之外所溅射的材料,得到电极(10);(f)甩胶后光刻;(g)反应离子刻蚀去掉暴露的氮化硅以及湿法腐蚀去掉暴露的氧化硅,然后再化学腐蚀硅得到硅基上的微型沟道,以及悬空的支撑梁,支撑梁(7)为氧化硅-氮化硅双层介质膜结构,其上为微型热敏电阻;(h)在玻璃基底上,溅射Au材料层,以Au层为掩膜,用HF腐蚀玻璃,得到玻璃基底上的微型沟道;(i)在玻璃基底上微型沟道的进样口、出样口位置处使用打孔仪各打一孔,得到气体进样接口、出样接口 ;(j)将硅基所在微型沟道与玻璃基底所在微型沟道面对面对准键合封装,形成整个的微型沟道和微型热导池,以支撑梁支撑的微型热敏电阻就悬空在微型沟道和微型热导池中。所述的微型热导检测器集成芯片,其用于潜艇有害气体、矿井瓦斯、家居安全、大气质量监测、毒品检测、癌症诊断领域中的有害气体检测。本发明的一种微型热导检测器集成芯片,解决了传统热导检测器死体积大的关键技术,而且相比其他的微型热导检测器芯片,这种复合型支撑梁的微型热敏电阻,其结构强度大,稳定性好、不易受气流影响,而且微型热敏电阻产生的热量分布集中,结构造成的热损失少,因此,本发明的热导检测器芯片具有灵敏度高,响应速度快,不易受污染,使用寿命长等特点。


图I是本发明的微型热导检测器集成芯片的结构(四臂结构)示意图2a是本发明微型热敏电阻结构示意图;图2b是图2a中微型沟道的横截面示意图;图3是本发明的微型热导检测器集成芯片的结构(双臂结构)示意图。图中标号微型热导池I微型沟道2微型热敏电阻3微型温度传感器4 气体进样接口 5 气体出样接口 6支撑梁7玻璃基底8硅基底9
电极10
具体实施例方式见图1、2,本发明的一种微型热导检测器集成芯片及制造方法,应用于各种混合气体的检测,该微型热导检测器集成芯片是将微型热导池1,微型沟道2、微型热敏电阻3以及微型温度传感器4集成一体,其制作过程是该微型热导检测器集成芯片以玻璃或硅为基底8、9,首先在硅基底9上通过深刻蚀或者化学腐蚀形成微型沟道2和微型热导池体,然后在池体中形成悬空的,氧化硅-氮化硅-扩散硅三层结构的支撑梁7,或者氧化硅-氮化硅双层结构的支撑梁7,再以Pt或PTC或NTC或其他热敏材料在支撑梁7的上表面形成微型热导检测器及微型温度传感器4的微型热敏电阻3,然后再在玻璃基底8上,通过深刻蚀或者化学腐蚀的方法形成形状与硅基上一致的微型沟道2和微型热导池体,并在其微型沟道2的进样、出样口位置处形成气体进样接口 5、出样接口 6,再通过键合技术将硅基底9和玻璃基底8对准键合密封,从而得到微型热导检测器集成芯片,实现对气体的快速检测。这种微型热导检测器芯片,在国外、国内未见报导。本发明的一种微型热导检测器集成芯片采用MEMS技术,通过表面和体加工工艺制备。其中硅基底9上的微型沟道2、微型热导池I以及微型热敏电阻3的加工工艺是首先在硅基底9上表面注入一层B+离子,B+离子浓度达到自停止腐蚀的要求;再形成一层氧化硅和一层氮化硅的双层介质膜,作为绝缘层以及支撑梁7。然后甩胶光刻,磁控溅射一层Pt或PTC (如钛酸钡)或NTC或其他热敏材料,剥离图形之外所溅射的材料,得到微型热敏电阻3。甩胶后光刻,磁控溅射(或电子束蒸发)一层Au或其他金属,剥离图形之外所溅射的材料,得到微型热敏电阻的电极10。甩胶后光刻,用胶做掩膜,反应离子刻蚀去氮化硅和HF缓冲液湿法腐蚀去氧化硅,甩胶后光刻,用胶做掩膜,深刻蚀去扩散硅,然后以扩散硅做掩膜,用KOH缓冲液湿法腐蚀硅得到微型沟道2和微型热导池1,同时也悬空了以扩散 硅-氧化硅-氮化硅为支撑梁的微型热敏电阻3。玻璃基底8上的微型沟道2和微型热导池I的加工工艺是首先在玻璃基底8上磁控溅射(或电子束蒸发)一层Au或其它材料,甩胶后光刻,再腐蚀金或其他所溅射的材料,暴露出微型沟道2和微型热导池1,再以金或其它材料做掩膜,用HF缓冲液腐蚀玻璃,即可得到微型沟道2和微型热导池1,然后在玻璃基底8上微型沟道2的进样、出样口位置处,用打孔仪各打一个尺寸大小为I. Omm的小孔,形成气体进样接口 5、出样接口 6,最后去掉金掩膜,清洗玻璃片后烘干。当硅基底9和玻璃基底8上的微型沟道2和微型热导池I加工完毕后,即可通过阳极键合技术(或静电键合技术)将硅基底9与玻璃基底8的微型微型沟道2和微型热导池I面对面对准键合密封,从而形成整个的微型沟道2和微型热导池1,而且以支撑梁7支撑的微型热敏电阻3也悬空在微型热导池I中。如图2a、图2b所示。本发明基于MEMS技术的微型热导检测器集成芯片,包括四臂结构(如图I所示)和双臂结构(如图3所示)。下面结合附图描述本发明优选的方案,而不限制本发明的范围。基于MEMS技术的微型热导检测器集成芯片,是将微型热导池,微型沟道、微型热敏电阻以及微型温度传感器集成一体。实现对气体的快速检测,这种微型热导检测器芯片的具体实施方案如下微型热导检测器芯片的制备工艺实施方式一首先在硅基底9表面注入一层B+离子,B+离子浓度达到自停止腐蚀的要求,结深为15iim(结深范围可在1-30 iim选择);再热氧化一层厚度5000 A (厚度范围可在1000-10000 A选择)氧化硅以及LPCVD或PECVD —层4000 A氮化硅(厚度范围可在 1000-6000 A选择)的双层介质膜作为绝缘层以及支撑梁7。然后再涂覆一层AZ1500(或厚胶)正光刻胶并光刻,再磁控溅射沉积一层IOOOA Pt或PTC (如钛酸钡)或NTC或其他热敏材料(厚度范围可在500 — 7000 A选择),然后剥离得到微型热敏电阻3,然后再涂覆一层AZ1500正光刻胶并光刻,再磁控溅射(或电子束蒸发或电镀)沉积一层4000 A Au或其他(厚度范围可在1000 — 7000 A选择)金属膜,然后剥离得到微型热敏电阻的电极10。涂覆一层AZ1500正光刻胶并光刻,然后用正胶做掩膜,反应离子刻蚀去氮化硅和HF缓冲液湿法腐蚀去氧化硅,再涂覆一层AZ1500正光刻胶并光刻,用正胶做掩膜,深刻蚀去扩散硅,然后以扩散硅做掩膜,用KOH缓冲液湿法腐蚀硅得到微型沟道2和热导池1,同时悬空以扩散硅-氧化硅-氮化硅为支撑梁7的微型热敏电阻。其中,微型沟道2的尺寸参数为宽250微米,深度为150微米(宽度范围可在150-600微米,深度范围可在50-300微米选择),热导池I尺寸参数为宽450微米,深度为150微米(宽度范围可在250-800微米,深度范围可在50-300微米选择),然后是玻璃基底8上的微型沟道2以及微型热导池I加工,首先在玻璃基底上磁控溅射(或电子束蒸发)一层2000 AAu(厚度范围可在1000-6000A选择),再涂覆一层负胶并光刻,以负胶做掩膜,用金腐蚀液腐蚀金,暴露出微型沟道和微型热导池,再以金做掩膜,用HF缓冲液腐蚀玻璃,即可得到微型沟道2和微型热导池1,然后在玻璃基底8上的微型沟道进样、出样口位置处,用打孔仪各打一个尺寸大小为I. Omm的小孔,形成气体进样接口 5、出样接口 6,最后去掉金掩膜,清洗玻璃片后烘干,即可通过阳极键合技术(或静电键合技术)将硅基底9与玻璃基底8上的微型沟道2和微型热导池I面对面对准键合密封,从而形成整个的微型沟道2和微型热导池I,而且以支撑梁7支撑的微型热敏电阻3也悬空在热导池中。微型热导检测器芯片的制备工艺实施方式二首先清洗双面抛光单晶硅片,然后在硅基底9上热氧化一层厚度Iym(厚度范围可在1000A-15000 A选择)氧化硅以及LPCVD或PECVD—层4000 A氮化硅(厚度范围可在1000A-6000 A选择)的双层介质膜作为绝缘层以及支撑梁7,然后再涂覆一层AZ1500(或厚胶)正光刻胶并光刻,再磁控溅射沉积一层IOOOA Pt或PTC (如钛酸钡)或NTC或其他热敏材料(厚度范围可在500 — 7000 A选择),然后剥离得到微型热敏电阻3,然后再涂覆一层AZ1500正光刻胶并光刻,再磁控溅射(或电子束蒸发或电镀)沉积一层4000 A Au或其他(厚度范围可在1000 — 7000 A选择)金属膜,然后剥离得到微型热敏电阻3的电极10,再涂覆一层AZ1500正胶并光刻,用正胶做掩膜,反应离子刻蚀去氮化硅和HF缓冲液去氧化硅,然后以氮化硅和氧化硅做掩膜,用KOH缓冲液腐蚀硅得到微型沟道2和微型热导池1,同时得到悬空以氮化硅-氧化硅为支撑梁7的微型热敏电阻3,其中,微型沟道2的尺寸参数为宽250微米,深度为150微米(宽度范围可在150-600微米,深度范围可在50-300微米选择),热导池I尺寸参数为宽450微米,深度为150微米(宽度范围可在250-800微米,深度范围可在50-300微米选择),再用激光调阻仪(或其他的调阻仪)将各个微型热敏电阻3的阻值精确调节到100欧姆(电阻范围可在30-150欧姆选择)。然后是玻璃基底8上的微型沟道2以及微型热导池I加工,首先在玻璃基底8上磁控溅射(或电子束蒸发)一层2000 AAu(厚度范围可在1000-4000A选择),再涂覆一层负胶并光刻,以负胶做掩膜,用金腐蚀液腐蚀金,暴露出微型沟道2和微型热导池1,其尺寸参数与硅基底9上的微型沟道2和微型热导池I 一致,再以金做掩膜,用HF缓冲液腐蚀玻璃,即可得到微型沟道2和微型热导池1,然后在玻璃基底8上的微型沟道2的进样、出样口位置处,用打孔仪各打一个尺寸大小为I. Omm的小孔,形成气体进样接口 5、出样接口 6,最后去掉金掩膜,清洗玻璃片后烘干,即可通过阳极键合技术(或静电键合技术)将硅基底9与玻璃基底8上的微型沟道2和微型热导池I面对面对准键合密封,从而形成整个的微型沟道2和微型热导池1,而且以支撑梁7支撑的微型热敏电阻3也悬空在微型热导池I中。权利要求
1.一种微型热导检测器集成芯片,包括微型热导池(I)、微型沟道(2)、微型热敏电阻(3)、微型温度传感器(4)以及气体进样接口(5)、出样接口(6)、基底,其特征在于 基底包括硅基底(9)和玻璃基底(8);在硅基底(9)上通过深刻蚀或化学腐蚀工艺形成两条有间隔的相互平行的微型沟道,两微型沟道两端的直径大于中部的直径,然后在两微型沟道中各形成一悬空的支撑梁(7),再以Pt材料在支撑梁(7)的上表面形成微型热导检测器和微型温度传感器(4)的微型热敏电阻(3);微型热敏电阻(3)为六个,两微型沟道中各三个,位于两微型沟道两端宽部的, 共四个微型热敏电阻(3)组成整个微型热导检测器,且四个微型热敏电阻(3)都通过支撑梁(7)悬浮在微型沟道中,形成四臂结构;分别位于两微型沟道中部的微型热敏电阻(3),各构成独立的微型温度传感器(4); 在玻璃基底(8)上,通过深刻蚀或化学腐蚀工艺形成两条有间隔的相互平行的微型沟道,两微型沟道的形状与硅基底(9)上的两条微型沟道相适配,在两微型沟道的进样、出样口位置处分别形成气体进样接口(5)、出样接口(6);通过键合工艺将硅基底(9)上的两微型沟道与玻璃基底(8)上的两微型沟道向相扣合,对准键合密封,使形成四个微型热导池(I)和两个微型沟道(2),得到微型热导检测器集成芯片。
2.如权利要求I所述的微型热导检测器集成芯片,其特征在于所述热敏电阻的电极(10)制作材料,采用Au、Au-Ti、Ag、Pd或它们的合金其中之一。
3.如权利要求I所述的微型热导检测器集成芯片,其特征在于所述微型热敏电阻(3)通过支撑梁(7)的支撑,分别悬空在微型热导池⑴和微型沟道⑵中,当待检测气体从微型热敏电阻(3)上下表面流过时,使得微型热敏电阻(3)能直接、灵敏、迅速响应待检测的气体。
4.如权利要求I所述的微型热导检测器集成芯片,其特征在于所述微型温度传感器(4)的热敏电阻(3)与微型热导检测器的微型热敏电阻(3)不接触,微型温度传感器(4)的微型热敏电阻(3)通过支撑梁(7)的支撑,悬空在连接两端微型热导池(I)的微型沟道(2)中。
5.如权利要求I所述的微型热导检测器集成芯片,其特征在于所述微型热导检测器的四个微型热敏电阻(3)的阻值都相同,或阻值成比例关系。
6.如权利要求I或5所述的微型热导检测器集成芯片,其特征在于所述微型热导检测器的四个微型热敏电阻(3),其结构还包含双臂结构,即只有两个微型热敏电阻(3)悬浮在微型热导池(I)中,另外两个微型热敏电阻(3)在微型热导池(I)的外部。
7.如权利要求I所述的微型热导检测器集成芯片,其特征在于所述支撑梁(7),为氧化娃-氮化娃-扩散娃三层结构,或氧化娃-氮化娃双层结构。
8.—种如权利要求I所述的微型热导检测器集成芯片的制造方法,其特征在于包括以下步骤 (a)在硅基底(9)表面上注入一定厚度的B+,得到一扩散硅层,B+离子浓度达到自停止腐蚀所需的浓度; (b)在扩散硅层的表面形成氧化硅层和氮化硅层,这两层绝缘膜形成的双介质膜作为绝缘层以及刻蚀扩散硅的掩膜; (c)甩胶后光刻; (d)磁控溅射Pt或PTC或NTC形成热敏材料层,剥离图形之外所溅射的材料,得到微型热敏电阻⑶; (e)甩胶后光刻; (f)磁控溅射沉积Au形成金属层,剥离图形之外所溅射的材料,得到电极(10); (g)甩胶后光刻; (h)先深刻蚀去扩散硅层,然后再化学腐蚀硅得到硅基底(9)上的微型沟道以及悬空的支撑梁(7),支撑梁(7)为扩散硅-氧化硅-氮化硅结构,其上为微型热敏电阻(3); (i)在玻璃基底(8)上,溅射Au材料,以Au材料为掩膜,用HF腐蚀玻璃,得到玻璃基底上的微型沟道⑵; (j)在玻璃基底上微沟道进样、出样口位置处使用打孔仪打孔,得到气体进样接口(5)、出样接口(6); (k)将硅基底(9)上的微型沟道与玻璃基底(8)上的微型沟道面对面对准键合封装,形成完整的微型沟道(2)和微型热导池(I),以支撑梁(7)支撑的微型热敏电阻(3)就悬空在微型沟道(2)和微型热导池(I)中。
9.一种如权利要求I所述的微型热导检测器集成芯片的制造方法,其特征在于包括以下步骤 (a)在硅基底(9)上,形成氧化硅和氮化硅双层介质膜,作为绝缘层以及微型热敏电阻的支撑梁⑵; (b)甩胶后光刻; (c)磁控溅射Pt或PTC或NTC或其他热敏材料,剥离图形之外所溅射的材料,得到微型热敏电阻⑶; (d)甩胶后光刻; (e)磁控溅射沉积Au金属材料,剥离图形之外所溅射的材料,得到电极(10); (f)甩胶后光刻; (g)反应离子刻蚀去掉暴露的氮化硅以及湿法腐蚀去掉暴露的氧化硅,然后再化学腐蚀硅得到硅基上的微型沟道(2),以及悬空的支撑梁(7),支撑梁(7)为氧化硅-氮化硅双层介质膜结构,其上为微型热敏电阻(3); (h)在玻璃基底(8)上,溅射Au材料层,以Au层为掩膜,用HF腐蚀玻璃,得到玻璃基底上的微型沟道⑵; (i)在玻璃基底⑶上微型沟道的进样口、出样口位置处使用打孔仪各打一孔,得到气体进样接口(5)、出样接口(6); (j)将硅基底(9)上微型沟道与玻璃基底(8)上微型沟道面对面对准键合封装,形成整个的微型沟道(2)和微型热导池(I),以支撑梁(7)支撑的微型热敏电阻(3)就悬空在微型沟道(2)和微型热导池(I)中。
10.如权利要求I所述的微型热导检测器集成芯片,其特征在于用于潜艇有害气体、矿井瓦斯、家居安全、大气质量监测、毒品检测、癌症诊断领域中的有害气体检测。
全文摘要
本发明公开了一种微型热导检测器集成芯片及制造方法,该芯片包括硅和玻璃基底、微型热敏电阻、微型热导池、微型沟道以及微型温度传感器。首先在硅基底和玻璃基底上分别形成微型沟道和微型热导池,并在微型热导池中形成悬空的氧化硅-氮化硅-扩散硅三层或氧化硅-氮化硅双层结构支撑梁,再利用Pt或PTC或NTC等热敏材料在支撑梁的上表面形成微型热导检测器及微型温度传感器的热敏电阻,然后在玻璃基底上微型沟道两端形成气体进样、出样接口,再通过键合工艺将硅基底和玻璃基底对准键合密封,得到微型热导检测器集成芯片。本发明用于潜艇有害气体、矿井瓦斯、家居安全、大气质量监测、毒品检测、癌症诊断领域中的有害气体检测。
文档编号B81B7/02GK102730622SQ20111008218
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者任艳飞, 孙建海, 崔大付, 张璐璐, 李辉, 蔡浩原, 陈兴 申请人:中国科学院电子学研究所


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