CN103487160A - 一种Pt电阻温度传感器的制造方法 - Google Patents

一种Pt电阻温度传感器的制造方法 Download PDF

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李建华
徐立新
卢冲赢
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Abstract

本发明公开了一种Pt电阻温度传感器的制造方法，包括以下步骤：1）在陶瓷衬底上涂覆SU-8光刻胶，光刻出微结构图形；2）在光刻完成的陶瓷基片上用磁控溅射的方法沉积Pt金属；3）将上述得到的陶瓷基片在O2气氛中烧蚀或者放入盐浴中去除SU-8胶；4）结束，最后得到沉积在陶瓷衬底上的Pt金属微结构图形。该发明利用了SU-8负性光刻胶耐热性好的特点，用剥离工艺制造Pt电阻温度传感器，工艺简单易行，大大降低了成本。

Description

一种Pt电阻温度传感器的制造方法
技术领域
本发明涉及传感器制造技术，尤其是涉及一种Pt电阻温度传感器的制造方法。
背景技术
Pt金属由于其优异的温度特性特别适合于制造温度传感器。当前制造Pt电阻温度传感器的方法主要是采用磁控溅射法得到Pt金属薄膜，然后在Pt金属薄膜上涂胶、光刻，再以光刻胶作为掩模用离子束刻蚀的办法刻蚀出Pt金属微结构图形。通常Pt金属的厚度在2μm左右，而目前的工艺方法存在的问题是离子束刻蚀速率很慢，刻蚀2μm厚的Pt金属需要3～4个小时，这使制备效率和加工成本难以降低。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种Pt电阻温度传感器的制造方法。
本发明采用如下技术方案：
一种Pt电阻温度传感器的制造方法，包括以下步骤：
第一步，在陶瓷衬底上涂覆SU-8光刻胶，光刻出微结构图形；
第二步，将光刻完成的陶瓷基片放入磁控溅射设备，沉积Pt金属薄膜；
第三步，将上述得到的SU-8光刻胶上带有Pt金属的陶瓷基片放到O2气氛中的炉子中烧蚀或者在盐浴中将SU-8胶去除，最后得到沉积在陶瓷衬底上的Pt金属微结构图形。
本技术方案中，沉积Pt金属的厚度是2μm左右。SU-8光刻胶是一种负性光刻胶，具有耐热性好，可以承受在磁控溅射过程中产生的热量而不会发生结构变形。在剥离工艺中，为避免金属薄膜在微结构侧壁边缘的连续，光刻胶的厚度应该是金属层厚度的2～3倍以上。SU-8光刻胶是一种负性光刻胶，厚度很容易控制在5～10μm。磁控溅射工艺的采用可以提高Pt金属和陶瓷基片的结合力。在SU-8胶上溅射Pt金属完成后，用烧蚀的方法或者盐浴的方法，很容易完成SU-8胶的去除。
本发明获得如下效果：
1.SU-8胶作为剥离工艺首次在Pt电阻温度传感器制造工艺中被提出。SU-8胶在曝光，后烘完成后是交联状的网状结构，因此在较高温度下不易分解，能够耐住在磁控溅射工艺中产生的热量而不会变形。
2.为了使溅射的Pt金属薄膜不连续，SU-8光刻胶的厚度要是Pt金属薄膜厚度2～3倍。
3.Pt金属薄膜的沉积要用磁控溅射设备完成，这是因为磁控溅射工艺金属在衬底上的附著力更大，在去除SU-8胶的过程中不易脱落。
4.SU-8光刻胶可以采用高温烧蚀或者盐浴的办法去除，这有别于微电子工艺中常用的剥离工艺（在溶剂中完成）。
5.采用此制备方法，不会用到离子束刻蚀工艺这一瓶颈工艺，减少了设备投资，而且更重要的是工艺大大简化，大大减少了流片时间。
附图说明
图为铂电阻温度传感器的制造工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
一种Pt电阻温度传感器的制造方法，包括以下步骤：
（1）将一定尺寸的陶瓷基片（比如3寸）用无水乙醇（MOS级）、去离子水依次清洗，然后烘干，然后在陶瓷基片上蒸发HMDS（一种偶联剂）。
（2）用旋转涂胶的办法将SU-82025（SU-8胶的一种型号）光刻胶涂覆到处理好的陶瓷基片上，厚度5μm～10μm。
（3）在热板上对光刻胶进行前烘，条件是65℃/3min，95℃/5min。
（4）在紫外光源的光刻机进行曝光，曝光计量为150mJ/cm2。
（5）在热板上进行后烘，条件为65℃/1min，95℃/5min。
（6）用SU-8专用显影液进行显影，并用O2等离子体去底膜。
（7）将光刻完成的陶瓷基片放入磁控多靶溅射机上沉积Pt金属，厚度在2μm左右。
（8）将溅射完成的陶瓷基片高温烧蚀，去除SU-8光刻胶及附着在光刻胶上的Pt金属。
（9）用离子水清洗，烘干。
实施例2
（1）将一定尺寸的陶瓷基片（比如3寸）用H2SO4+H2O2、去离子水依次清洗，然后烘干，然后在陶瓷基片上蒸发HMDS（一种偶联剂）。
（2）用喷胶工艺的办法将SU-82025（SU-8胶的一种型号）光刻胶涂覆到处理好的陶瓷基片上，厚度5μm～10μm。
（3）在热板上对光刻胶进行前烘，条件是65℃/3min，95℃/5min。
（4）在紫外光源的光刻机进行曝光，曝光计量为150mJ/cm2。
（5）在热板上进行后烘，条件为65℃/1min，95℃/5min。
（6）用SU-8专用显影液进行显影，并用O2等离子体去底膜。
（7）将电子束蒸发设备在上述得到陶瓷基片Pt金属，厚度在2μm左右。
（8）将上述得到的陶瓷基片放入NaOH盐浴炉中高温去除SU-8光刻胶及附着在光刻胶上的Pt金属。
（9）用离子水清洗，烘干。

Claims (6)

1.一种Pt电阻温度传感器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，在陶瓷衬底上涂覆SU-8光刻胶，光刻出微结构图形；
第二步，将光刻完成的陶瓷基片放入磁控溅射设备，溅射Pt金属；
第三步，将上述得到陶瓷基片放到O2气氛的炉子中烧蚀或者放入盐浴中去除SU-8胶，最后得到沉积在陶瓷衬底上的Pt金属微结构图形。
2.根据权利要求1所述的Pt电阻温度传感器的制造方法，其特征在于SU-8负性光刻胶作为剥离工艺用光刻胶。
3.根据权利要求1所述的Pt电阻温度传感器的制造方法，其特征在于光刻胶的厚度要大于5μm。
4.根据权利要求1所述的Pt电阻温度传感器的制造方法，其特征在于用磁控溅射设备在SU-8胶上溅射Pt金属。
5.根据权利要求1所述的Pt电阻温度传感器的制造方法，其特征在于Pt金属的厚度要在2μm左右。
6.根据权利要求1所述的Pt电阻温度传感器的制造方法，其特征在于SU-8光刻胶用烧蚀或者盐浴的办法去除。
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