CN104698039A - 一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器及其制作方法，涉及一种气体传感器及其制造方法。解决了目前的硅基微热板集成阵列气体传感器在热稳定性差及硅基微热板集成阵列气体传感的成膜工艺复杂、高温下硅基存在热失配的问题。本发明包括矩形氮化铝陶瓷基片和四个独立传感器单元，每个独立传感器单元包括两个加热电极、两个信号电极、四个等腰梯形热隔离孔、矩形加热器和信号探测器；制作该四单元阵列气体传感器的方法为先将氮化铝陶瓷基片用丙酮溶液和酒精溶液进行清洗，烘干后在进行涂胶，光刻，再进行镀膜，放入丙酮溶液中溶解光刻胶，激光刻蚀，再放入稀盐酸溶液中清洗，最后进行退火处理，获得传感器。本发明适用于测量气体成分。

Description

一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种气体传感器及其制造方法。

背景技术

目前的硅基微热板集成阵列气体传感器工艺制备相对成熟，但存在热稳定性差、成膜工艺复杂、高温下膜基存在热失配等问题。

发明内容

本发明是为了解决目前的硅基微热板集成阵列气体传感器在热稳定性差及硅基微热板集成阵列气体传感的成膜工艺复杂、高温下硅基存在热失配的问题，提出了一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器及其制作方法。

本发明所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器，该传感器包括矩形氮化铝陶瓷基片和四个独立传感器单元，所述矩形氮化铝陶瓷基片由四个独立传感器单元沿矩形的两条中线分成四部分，四个独立传感器单元分别设置在该四部分中；每个独立传感器单元的主体均成矩形，位于上方的两个独立传感器单元相对设置，位于下方的两个独立传感器单元相对设置；

每个独立传感器单元包括两个加热电极、两个信号电极、四个等腰梯形热隔离孔、矩形加热器和信号探测器；

两个加热电极、两个信号电极、矩形加热器和信号探测器均由铂膜制成；矩形加热器包括加热器头和两条加热器引线，所述加热器头包括一侧开口的矩形结构、两个连接臂和两个延长臂，所述两个延长臂分别通过两个连接臂平行固定在一侧开口的矩形结构两个长边的外侧，两个延长臂分别与一侧开口的矩形结构两个长边等长，两条加热器引线分别与两个延长臂连接；两条加热器引线之间刻蚀有第一个等腰梯形热隔离孔，所述第一个等腰梯形热隔离孔的上底与热器头相邻，且等腰梯形热隔离孔的上底的长度与加热器头中一侧开口的矩形结构的宽边相等，两条加热器引线分别沿第一个等腰梯形热隔离孔的两条斜边和下底设置，且两条加热器引线不相连接，两条加热器引线在第一个等腰梯形热隔离孔的下底的中点的两侧与两个加热电极相连；

信号探测器包括两个信号探测头和两根信号探测器引线，所述两根信号探测头均设置在热器头的矩形结构的开口内，两根探测器引线之间刻蚀有第二个等腰梯形热隔离孔，该热隔离孔与第一个等腰梯形热隔离孔相同，且相对设置，两根信号探测器引线分别沿第二个等腰梯形热隔离孔的两条斜边向外引出，每条加热器引线与相邻的探测器引线之间均刻蚀有一个等腰梯形热隔离孔，分别为第三个等腰梯形热隔离孔和第四个等腰梯形热隔离孔，所述第三个等腰梯形热隔离孔和第四个等腰梯形热隔离孔相同，且相对设置，两个信号电极分别与两个信号电极连接，所述两个信号电极为别位于第三个等腰梯形热隔离孔下底的外侧和第四个等腰梯形热隔离孔下底的外侧，且分别与第三个等腰梯形热隔离孔下底和第四个等腰梯形热隔离孔下底平行。

获得上述一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法的具体步骤为：

步骤一、用氮化铝陶瓷基片为衬底，将氮化铝陶瓷基片浸入在丙酮溶液中，并采用在50kHz频率的超声波对其进行清洗10min～20min后，取出氮化铝陶瓷基片再浸入酒精溶液中在30kHz频率下进行超声波清洗10min～15min，取出氮化铝陶瓷基片在120℃温度下进行烘干，获得烘干后的氮化铝陶瓷基片；

步骤二、在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模版为制版进行光刻，获得光刻后的氮化铝陶瓷基片；所述传感器图形掩模版上设置有四个独立传感器单元，每个独立传感器单元包括两个加热电极、两个信号电极、四个等腰梯形热隔离孔、矩形加热器和信号探测器；

步骤三、使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行溅射镀膜，获得镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片；

步骤四、将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡，溶解光刻胶，同时进行微超声清洗，通过柔性机械剥离法剥离掉镀在光刻胶上的铂膜，获得与掩膜版图形相同的镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片；

步骤五、采用激光划片机对镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片进行激光刻蚀，在两条加热器引线之间刻蚀第一个等腰梯形热隔离孔，在两根信号探测器引线之间刻蚀第二个等腰梯形热隔离孔，在每条加热器引线与相邻的探测器引线之间刻蚀有第三个等腰梯形热隔离孔和第四个等腰梯形热隔离孔，获得刻蚀完的氮化铝陶瓷基片；

步骤六、将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗，溶掉激光刻蚀过程中产生的金属铝；

步骤七、退火处理，将稀盐酸清洗后的氮化铝陶瓷基片在800℃环境中退火2h，获得氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器。

本发明提出一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器，集成了四个独立气体传感器单元，可结合不同的半导体气敏材料，形成金属氧化物半导体阵列气体传感器，实现1种至4种气体成分的检测及在混合气体中的识别。在设计制造过程中，采用热导率较高氮化铝陶瓷为基底，具有耐高温工作特点，同时较高的热导率有利于提高加热区的热响应速率，加热区周围采用热隔离通孔设计，可有效降低热传导损耗，提高了加热效率，降低了加热功耗。四个传感器阵列单元采用对称分布，加热电极分布在单元内侧，信号电极在外侧，有利于降低阵列单元之间的热干扰影响，从而在热结构设计上提高了陶瓷基微热板气体传感器阵列的热稳定性。

附图说明

图1为本发明所述的AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的结构示意图；

图2为矩形加热器和两个加热电极的结构示意图；

图3为信号探测器和两个信号电极的结构示意图；

图4为四个等腰梯形热隔离孔4的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器，该传感器包括矩形氮化铝陶瓷基片1和四个独立传感器单元，所述矩形氮化铝陶瓷基片1由四个独立传感器单元沿矩形的两条中线分成四部分，四个独立传感器单元分别设置在该四部分中；每个独立传感器单元的主体均成矩形，位于上方的两个独立传感器单元相对设置，位于下方的两个独立传感器单元相对设置；

每个独立传感器单元包括两个加热电极2、两个信号电极3、四个等腰梯形热隔离孔4、矩形加热器5和信号探测器6；

两个加热电极2、两个信号电极3、矩形加热器5和信号探测器6均由铂膜制成；矩形加热器5包括加热器头5-1和两条加热器引线5-2，所述加热器头(5-1)包括一侧开口的矩形结构、两个连接臂和两个延长臂，所述两个延长臂分别通过两个连接臂平行固定在一侧开口的矩形结构两个长边的外侧，两个延长臂分别与一侧开口的矩形结构两个长边等长，两条加热器引线5-2分别与两个延长臂连接；两条加热器引线5-2之间刻蚀有第一个等腰梯形热隔离孔4，所述第一个等腰梯形热隔离孔4的上底与热器头5-1相邻，且等腰梯形热隔离孔4的上底的长度与加热器头5-1中一侧开口的矩形结构的宽边相等，两条加热器引线5-2分别沿第一个等腰梯形热隔离孔4的两条斜边和下底设置，且两条加热器引线5-2不相连接，两条加热器引线5-2在第一个等腰梯形热隔离孔4的下底的中点的两侧与两个加热电极2相连；

信号探测器6包括两个信号探测头6-1和两根信号探测器引线6-2，所述两根信号探测头6-1均设置在热器头5-1的矩形结构的开口内，两根探测器引线6-2之间刻蚀有第二个等腰梯形热隔离孔4，该热隔离孔与第一个等腰梯形热隔离孔4相同，且相对设置，两根信号探测器引线6-2分别沿第二个等腰梯形热隔离孔4的两条斜边向外引出，每条加热器引线5-2与相邻的探测器引线6-2之间均刻蚀有一个等腰梯形热隔离孔4，分别为第三个等腰梯形热隔离孔4和第四个等腰梯形热隔离孔4，所述第三个等腰梯形热隔离孔4和第四个等腰梯形热隔离孔4相同，且相对设置，两个信号电极3分别与两个信号电极3连接，所述两个信号电极3为别位于第三个等腰梯形热隔离孔4下底的外侧和第四个等腰梯形热隔离孔4下底的外侧，且分别与第三个等腰梯形热隔离孔4下底和第四个等腰梯形热隔离孔4下底平行。

本发明所述氮化铝陶瓷是一种良好的绝缘陶瓷体，其被大量应用于微电子器件及微结构传感器领域。氮化铝陶瓷材料具有热导率高、热膨胀系数低、介电性能高，机械性能好，无毒，无污染及易金属化成膜等优点。

本发明所述AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器及其制造方法利用了高热导率氮化铝衬底基片，与氧化铍不同的是氮化铝无毒无污染。氮化铝在高温环境中非常稳定，其较高的热导率有利于提高微热板传感器的热响应速率，从而快速提高热稳定性，同时具有工艺程序简单，开发成本低、机械性能好等优点。

具体实施方式二、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的进一步说明，加热器头5-1的铂膜宽度a3为0.05mm-0.1mm，两个加热电极2包括电极片和电极引线，所述电极片为正方形，边长a1为0.25mm-0.5mm，电极引线的铂膜宽度a2为0.1mm-0.2mm，两侧波峰的宽度a4为0.025mm-0.05mm；

信号探测器6的两根信号探测头6-1的铂膜宽度x4为0.05mm-0.1mm，两根信号探测头6-1一根为开口矩形，另一根为直线形，所述直线形信号探测头设置在开口矩形号探测头内，直线形信号探测头平行于开口矩形号探测头的长边，所述直线形信号探测头与开口矩形号探测头的长边之间的距离x5为0.025mm-0.5mm，两个信号电极3还包括电极引线和电极片，所述电极引线的长度x2为2.05mm-4.1mm，极引线的宽度x3为0.1mm-0.2mm，电极片的宽度x1为0.25mm-0.5mm；

第一个等腰梯形热隔离孔4的上地长度g3为0.4mm-0.8mm，第一个等腰梯形热隔离孔4的下地长度g4为0.85mm-1.7mm，第一个等腰梯形热隔离孔4的高g5为0.225mm-0.45mm，第三个等腰梯形热隔离孔4的上地长度g2为0.5mm-1mm，第三个等腰梯形热隔离孔4的地长度g1为1mm-2mm，第三个等腰梯形热隔离孔4的高g6为0.25mm-0.5mm。

具体实施方式三、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的进一步说明，形氮化铝陶瓷基片1的厚度为0.1mm-0.25mm，短边的长度W为4mm-8mm，长边的长度L为5mm-10mm。

具体实施方式四、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的进一步说明，每个独立传感器单元之间的距离均为d，d的取值范围为0.1mm-0.2mm。

具体实施方式五、本实施方式是一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法，该方法的具体步骤为：

步骤一、用氮化铝陶瓷基片为衬底，将氮化铝陶瓷基片浸入在丙酮溶液中，并采用在50kHz频率的超声波对其进行清洗10min～20min后，取出氮化铝陶瓷基片再浸入酒精溶液中在30kHz频率下进行超声波清洗10min～15min，取出氮化铝陶瓷基片在120℃温度下进行烘干，获得烘干后的氮化铝陶瓷基片；

步骤二、在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模版为制版进行光刻，获得光刻后的氮化铝陶瓷基片；所述传感器图形掩模版上设置有四个独立传感器单元，每个独立传感器单元包括两个加热电极2、两个信号电极3、四个等腰梯形热隔离孔4、矩形加热器5和信号探测器6；

步骤三、使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行溅射镀膜，获得镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片；

步骤四、将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡，溶解光刻胶，同时进行微超声清洗，通过柔性机械剥离法剥离掉镀在光刻胶上的铂膜，获得与掩膜版图形相同的镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片；

步骤五、采用激光划片机对镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片进行激光刻蚀，在两条加热器引线5-2之间刻蚀第一个等腰梯形热隔离孔4，在两根信号探测器引线6-2之间刻蚀第二个等腰梯形热隔离孔4，在每条加热器引线5-2与相邻的探测器引线6-2之间刻蚀有第三个等腰梯形热隔离孔4和第四个等腰梯形热隔离孔4，获得刻蚀完的氮化铝陶瓷基片；

步骤六、将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗，溶掉激光刻蚀过程中产生的金属铝；

步骤七、退火处理，将稀盐酸清洗后的氮化铝陶瓷基片在800℃环境中退火2h，获得氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器。

本实施方式采用所述柔性机械剥离法是采用柔性聚丙烯压敏胶带粘附在铂膜表面实现的。这样实现了将残留在氮化铝陶瓷基片上残余的光刻胶上的铂膜进行清除，使四单元阵列气体传感器结构清楚。

具体实施方式七、本实施方式是采用具体实施方式五所述一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法的进一步说明，步骤二所述的在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模版为制版进行光刻的方法为：将烘干后的氮化铝陶瓷基片用BP212CP37型正性光刻胶的底处理液浸泡氮化铝陶瓷基片20min-30min，再放入台式干燥箱中在150℃-180℃进行干燥，干燥后采用匀胶机在2500r/min～5000r/min速度下涂胶，涂胶后放入烘箱中在80℃～100℃下烘干20～40min；，以传感器图形相反的图形掩模版为制版图形，在曝光机上对涂有光刻胶的氮化铝陶瓷基片进行曝光15s～30s；把曝光好的氮化铝陶瓷基片放入BP212显影液中显影20s～40s，然后再放入去离子水中漂洗20s～30s；最后放入台式干燥箱中，在100℃～120℃温度下烘烤30～40min，获得光刻后的氮化铝陶瓷基片。

具体实施方式八、本实施方式是对具体实施方式五所述一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法的进一步说明，步骤三所述的使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行溅射镀膜的方法为，采用纯度为99.99％、直径60mm、厚度2.5mm的铂靶材进行溅射；氮化铝陶瓷基片放入溅射室内，控制溅射室的真空度达到10-5Pa时，往溅射室通氩气，氩气压强为1.5Pa，采用直流溅射，溅射功率为32W，时间为30min，氩气的流量为15ml/min～20ml/min。

具体实施方式九、本实施方式是对具体实施方式五所述一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法的进一步说明，步骤四所述的将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡，溶解光刻胶，同时对氮化铝陶瓷基片进行微超声清洗的频率为30kHz。

具体实施方式十、本实施方式是对具体实施方式五所述一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法的进一步说明，步骤六所述将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗，该稀盐酸溶液的盐酸与水的体积比为5％-10％。

Claims (9)

1.一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器，其特征在于，该传感器包括矩形氮化铝陶瓷基片(1)和四个独立传感器单元，所述矩形氮化铝陶瓷基片(1)由四个独立传感器单元沿矩形的两条中线分成四部分，四个独立传感器单元分别设置在该四部分中；每个独立传感器单元的主体均成矩形，位于上方的两个独立传感器单元相对设置，位于下方的两个独立传感器单元相对设置；

每个独立传感器单元包括两个加热电极(2)、两个信号电极(3)、四个等腰梯形热隔离孔(4)、矩形加热器(5)和信号探测器(6)；两个加热电极(2)、两个信号电极(3)、矩形加热器(5)和信号探测器(6)均由铂膜制成；矩形加热器(5)包括加热器头(5-1)和两条加热器引线(5-2)，所述加热器头(5-1)包括一侧开口的矩形结构、两个连接臂和两个延长臂，所述两个延长臂分别通过两个连接臂平行固定在一侧开口的矩形结构两个长边的外侧，两个延长臂分别与一侧开口的矩形结构两个长边等长，两条加热器引线(5-2)分别与两个延长臂连接；两条加热器引线(5-2)之间刻蚀有第一个等腰梯形热隔离孔(4)，所述第一个等腰梯形热隔离孔(4)的上底与热器头(5-1)相邻，且等腰梯形热隔离孔(4)的上底的长度与加热器头(5-1)中一侧开口的矩形结构的宽边相等，两条加热器引线(5-2)分别沿第一个等腰梯形热隔离孔(4)的两条斜边和下底设置，且两条加热器引线(5-2)不相连接，两条加热器引线(5-2)在第一个等腰梯形热隔离孔(4)的下底的中点的两侧与两个加热电极(2)相连；

信号探测器(6)包括两个信号探测头(6-1)和两根信号探测器引线(6-2)，所述两根信号探测头(6-1)均设置在热器头(5-1)的矩形结构的开口内，两根探测器引线(6-2)之间刻蚀有第二个等腰梯形热隔离孔(4)，该热隔离孔与第一个等腰梯形热隔离孔(4)相同，且相对设置，两根信号探测器引线(6-2)分别沿第二个等腰梯形热隔离孔(4)的两条斜边向外引出，每条加热器引线(5-2)与相邻的探测器引线(6-2)之间均刻蚀有一个等腰梯形热隔离孔(4)，分别为第三个等腰梯形热隔离孔(4)和第四个等腰梯形热隔离孔(4)，所述第三个等腰梯形热隔离孔(4)和第四个等腰梯形热隔离孔(4)相同，且相对设置，两个信号电极(3)分别与两个信号电极(3)连接，所述两个信号电极(3)为别位于第三个等腰梯形热隔离孔(4)下底的外侧和第四个等腰梯形热隔离孔(4)下底的外侧，且分别与第三个等腰梯形热隔离孔(4)下底和第四个等腰梯形热隔离孔(4)下底平行。

2.根据权利要求1所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器，其特征在于，加热器头(5-1)的铂膜宽度a3为0.05mm-0.1mm，两个加热电极(2)包括电极片和电极引线，所述电极片为正方形，边长a1为0.25mm-0.5mm，电极引线的铂膜宽度a2为0.1mm-0.2mm，两侧波峰的宽度a4为0.025mm-0.05mm；

信号探测器(6)的两根信号探测头(6-1)的铂膜宽度x4为0.05mm-0.1mm，两根信号探测头(6-1)一根为开口矩形，另一根为直线形，所述直线形信号探测头设置在开口矩形号探测头内，直线形信号探测头平行于开口矩形号探测头的长边，所述直线形信号探测头与开口矩形号探测头的长边之间的距离x5为0.025mm-0.5mm，两个信号电极(3)还包括电极引线和电极片，所述电极引线的长度x2为2.05mm-4.1mm，极引线的宽度x3为0.1mm-0.2mm，电极片的宽度x1为0.25mm-0.5mm；

第一个等腰梯形热隔离孔(4)的上地长度g3为0.4mm-0.8mm，第一个等腰梯形热隔离孔(4)的下地长度g4为0.85mm-1.7mm，第一个等腰梯形热隔离孔(4)的高g5为0.225mm-0.45mm，第三个等腰梯形热隔离孔(4)的上地长度g2为0.5mm-1mm，第三个等腰梯形热隔离孔(4)的地长度g1为1mm-2mm，第三个等腰梯形热隔离孔(4)的高g6为0.25mm-0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器，其特征在于，矩形氮化铝陶瓷基片(1)的厚度为0.1-0.25mm，短边的长度W为4mm-8mm，长边的长度L为5mm-10mm。

4.根据权利要求1所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器，其特征在于，每个独立传感器单元之间的距离均为d，d的取值范围为0.1mm-0.2mm。

5.一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

步骤一、用氮化铝陶瓷基片为衬底，将氮化铝陶瓷基片浸入在丙酮溶液中，并采用在50kHz频率的超声波对其进行清洗10min～20min后，取出氮化铝陶瓷基片再浸入酒精溶液中在30kHz频率下进行超声波清洗10min～15min，取出氮化铝陶瓷基片在120℃温度下进行烘干，获得烘干后的氮化铝陶瓷基片；

步骤二、在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模版为制版进行光刻，获得光刻后的氮化铝陶瓷基片；所述传感器图形掩模版上设置有四个独立传感器单元，每个独立传感器单元包括两个加热电极(2)、两个信号电极(3)、四个等腰梯形热隔离孔(4)、矩形加热器(5)和信号探测器(6)；

步骤三、使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行溅射镀膜，获得镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片；

步骤四、将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡，溶解光刻胶，同时进行微超声清洗，通过柔性机械剥离法剥离掉镀在光刻胶上的铂膜，获得与掩膜版图形相同的镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片；

步骤五、采用激光划片机对镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片进行激光刻蚀，在两条加热器引线(5-2)之间刻蚀第一个等腰梯形热隔离孔(4)，在两根信号探测器引线(6-2)之间刻蚀第二个等腰梯形热隔离孔(4)，在每条加热器引线(5-2)与相邻的探测器引线(6-2)之间刻蚀有第三个等腰梯形热隔离孔(4)和第四个等腰梯形热隔离孔(4)，获得刻蚀完的氮化铝陶瓷基片；

步骤六、将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗，溶掉激光刻蚀过程中产生的金属铝；

步骤七、退火处理，将稀盐酸清洗后的氮化铝陶瓷基片在800℃环境中退火2h，获得氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器。

6.根据权利要求5所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法，其特征在于，步骤二所述的在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模版为制版进行光刻的方法为：将烘干后的氮化铝陶瓷基片用BP212CP37型正性光刻胶的底处理液浸泡氮化铝陶瓷基片20min-30min，再放入台式干燥箱中在150℃-180℃进行干燥，干燥后采用匀胶机在2500r/min～5000r/min速度下涂胶，涂胶后放入烘箱中在80～100℃下烘干20min～40min；，以传感器图形相反的图形掩模版为制版图形，在曝光机上对涂有光刻胶的氮化铝陶瓷基片进行曝光15s～30s；把曝光好的氮化铝陶瓷基片放入BP212显影液中显影20s～40s，然后再放入去离子水中漂洗20s～30s；最后放入台式干燥箱中，在100℃～120℃温度下烘烤30min～40min，获得光刻后的氮化铝陶瓷基片。

7.根据权利要求5所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法，其特征在于，步骤三所述的使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行溅射镀膜的方法为，采用纯度为99.99％、直径60mm、厚度2.5mm的铂靶材进行溅射；氮化铝陶瓷基片放入溅射室内，控制溅射室的真空度达到10^-5Pa时，往溅射室通氩气，氩气压强为1.5Pa，采用直流溅射，溅射功率为32W，时间为30min，氩气的流量为15ml/min～20ml/min。

8.根据权利要求5所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法，其特征在于，步骤四所述的将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡，溶解光刻胶，同时对氮化铝陶瓷基片进行微超声清洗的频率为30kHz。

9.根据权利要求5所述的一种AlN陶瓷基热隔离结构四单元阵列气体传感器的制作方法，其特征在于，步骤六所述将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗，该稀盐酸溶液的盐酸与水的体积比为5％-10％。