Eine Art MEMS-Mikroheizplatte basierend auf einem lateralen dielektrischen Verbundfilm und dessen Herstellungsverfahren

Eine Art MEMS-Mikroheizplatte basierend auf einem dielektrischen Querverbundfilm und dessen Herstellungsverfahren

technischen Bereich

1. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der MEMS, insbesondere auf eine MEMS-Mikroheizplatte basierend auf einem dielektrischen Verbundfilm in Querrichtung und ein Herstellungsverfahren dafür.

Hintergrundtechnik:

2. Auf dem MEMS-Prozess basierende Mikroheizplatten haben nachweislich die Vorteile der Miniaturisierung, des geringen Stromverbrauchs, der schnellen thermischen Reaktion und der einfachen Integration und werden häufig in Mikrogassensoren, Mikrogasdurchflussmessern und Infrarotstrahlern verwendet , und Mikrothermometer. Wenn beispielsweise eine Mikroheizplatte für einen Mikrogassensor verwendet wird, wird die Leistung des Mikrogassensors durch seine Betriebstemperatur und mechanische Stabilität beeinflusst. Normalerweise muss die für einen Mikrogassensor verwendete Mikroheizplatte eine gleichmäßige Temperatur von 150 Grad bis 400 Grad und eine gute Temperatur bereitstellen. Die mechanische Stabilität der Mikroheizplatte erfordert, dass die Heizrate der Mikroheizplatte schnell ist und gleichmäßig verteilt. Um in mobile Geräte integriert zu werden, müssen Mikroheizplatten den Stromverbrauch so weit wie möglich reduzieren und eine geeignete Temperatur bereitstellen, während gleichzeitig eine gute Temperaturgleichmäßigkeit, mechanische Eigenschaften und Heizrate beibehalten werden, was zu einem Hotspot auf dem Gebiet der Mikroheizplattenforschung geworden ist.

3. Die derzeitige planare MEMS-Mikroheizplatte verwendet im Allgemeinen sio2-, si3n4- oder sio2-, si3n4-Filme, die in einer vertikalen Richtung kombiniert werden, um eine Trägerschicht und eine dielektrische Schicht zu bilden. Die geringe Wärmeleitfähigkeit der Mikroheizplatte, bei der nur sio2-Material verwendet wird, erhöht jedoch leicht den Wärmeverlust und verursacht eine thermische Verformung bei hohen Temperaturen. Die Mikroheizplatte, die nur si3n4-Material verwendet, kann die thermische Verformung bei hoher Temperatur verringern und die Heizrate erhöhen, aber die hohe Wärmeleitfähigkeit Die Eigenschaften von sio2 und si3n4 führen zu einem Anstieg des seitlichen Wärmeverlusts und der Verformung der Heizplatte bestehend aus sio2- und si3n4-filmen, die in vertikaler richtung kombiniert werden, wird reduziert, aber der seitliche wärmeverlust besteht immer noch. Diese Faktoren führen zu einem größeren Wärmeleitungsverlust und einem höheren Energieverbrauch der Mikroheizplatte vom flachen Typ als die Mikroheizplatte vom Hängebrückentyp. Die ernsthaften Probleme der Mikroheizplatte vom Hängebrückentyp sind jedoch große Verformung, leichte Beschädigung und Inkompatibilität mit anderen Prozessen in der späteren Phase, was zu einer geringen Ausbeute, geringen Stabilität und Zuverlässigkeit der Vorrichtungsherstellung auf der Grundlage dieser Art von Mikro führt -heiße Platte.

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