DE102007038726A1 - Thin-layer thermocouple arrangement useful in thermo-generator to generate electrical energy from thermal energy, comprises thermocouple arranged on base layer with connection point and measuring point, and passivation layer on a top side - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Dünnschicht-Thermoelement-Anordnung sowie einen thermoelektrischen Sensor bzw. einen Thermogenerator und ein Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Thermoelement-Anordnung.The The invention relates to a thin-film thermocouple assembly and a thermoelectric sensor or a thermal generator and a method of manufacturing a thin-film thermocouple assembly.
Thermoelemente werden in einer Vielzahl von technischen Anwendungsgebieten eingesetzt. Diese Thermoelemente beruhen auf dem physikalischen Seebeck-Effekt, gemäß dem aufgrund einer Temperaturdifferenz in einem elektrischen Leiter elektrische Spannung generiert wird. Zur Nutzung dieses Effekts sind Thermoelemente aus zwei unterschiedlichen leitenden Materialien (elektrischen Leitern bzw. Halbleitern) aufgebaut, welche sich von einer Anschlussstelle zu einer Messstelle erstrecken. Die unterschiedlichen leitenden Materialien sind an der Messstelle miteinander verbunden. Tritt eine Temperaturdifferenz zwischen Messstelle und Anschlussstelle auf, wird eine entsprechende thermoelektrische Spannung an der Anschlussstelle erzeugt, die gemessen werden kann.thermocouples are used in a variety of technical applications. These Thermocouples are based on the physical Seebeck effect, according to the due to a temperature difference in an electrical conductor electrical Voltage is generated. To use this effect are thermocouples made of two different conductive materials (electrical conductors or semiconductors), which extends from a connection point extend to a measuring point. The different leaders Materials are connected to each other at the measuring point. kick a temperature difference between measuring point and connection point On, a corresponding thermoelectric voltage is applied at the connection point generated, which can be measured.
Heutzutage werden meist minituarisierte Thermoelemente in der Form von Dünnschicht-Thermoelementen verwendet, bei denen mit entsprechenden Prozessen der Halbleitertechnologie die elektrisch leitenden Materialien zur Bildung der Thermoelemente auf einer Basisschicht aufgebracht werden. Solche Dünnschicht-Thermoelemente umfassen häufig polykristallines Silizium, welches mit einem metallischen Material an der Messstelle verbunden ist. Herkömmliche Dünnschicht-Thermoelemente umfassend Polysilizium können nur in einem eingeschränkten Temperaturbereich eingesetzt werden, insbesondere ist es nicht möglich, solche Thermoelemente bei sehr hohen Temperaturen, insbesondere über 500°C und mehr, zu verwenden, da dies zu einer Veränderung der Materialeigenschaften der Thermoelemente, z. B. durch Diffusion, führen würde.nowadays are usually miniaturized thermocouples in the form of thin-film thermocouples used in those with corresponding processes of semiconductor technology the electrically conductive materials for forming the thermocouples be applied to a base layer. Such thin-film thermocouples often include polycrystalline silicon, which with a metallic material is connected at the measuring point. conventional Thin-film thermocouples comprising polysilicon can used only in a limited temperature range In particular, it is not possible such thermocouples at very high temperatures, in particular above 500 ° C. and more, because this is a change in the Material properties of the thermocouples, z. By diffusion, would lead.
Aus dem Dokument [1] ist ein temperaturresistentes Thermoelement umfassend Übergangsmetallsilizide bekannt, wobei dieses Thermoelement nicht Silizium als elektrisch leitendes Material zur Erzeugung einer thermoelektrischen Spannung verwendet. Bei einer Wärmebehandlung während der Herstellung des Thermoelements erfolgt die Oxidation des Siliziums in dem Metallsilizid zu Siliziumoxid, wohingegen die Übergansmetallatome nicht oxidiert werden. Hierdurch wird eine Siliziumoxidschicht auf dem Metallsilizid des Thermoelements gebildet.Out Document [1] is a temperature-resistant thermocouple comprising transition metal silicides known, this thermocouple not silicon as electrical conductive material for generating a thermoelectric voltage used. In a heat treatment during production the thermocouple is the oxidation of the silicon in the metal silicide to silica, whereas the transition metal atoms do not be oxidized. As a result, a silicon oxide layer on the Metal silicide of the thermocouple formed.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dünnschicht-Thermoelement-Anordnung sowie einen entsprechenden thermoelektrischen Sensor zu schaffen, welche hochtemperaturstabile Thermoelemente aus Silizium und einem metallischen Material enthalten. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solcher Thermoelement-Anordnung zu schaffen.task The invention is a thin-film thermocouple assembly and to provide a corresponding thermoelectric sensor, which high temperature stable thermocouples made of silicon and a contain metallic material. Furthermore, it is an object of the invention a method for producing such a thermocouple assembly to accomplish.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.These Task is by the independent claims solved. Further developments of the invention are in the dependent Claims defined.
Die erfindungsgemäße Dünnschicht-Thermoelement-Anordnung beinhaltet wenigstens ein auf einer Basisschicht angeordnetes Thermoelement mit einer Anschlussstel le und einer Messstelle zur Erzeugung einer elektrischen Spannung an der Anschlussstelle bei einer Temperaturdifferenz zwischen Anschluss- und Messstelle. Das wenigstens eine Thermoelement umfasst eine erste Bahn aus Silizium und eine zweite Bahn aus metallischem Material, welche sich zwischen der Anschlussstelle und der Messstelle erstrecken, wobei die erste Bahn und die zweite Bahn über eine Diffusionsbarriere zumindest an der Messstelle miteinander verbunden sind. Die Erfindung zeichnet sich durch die Verwendung einer Diffusionsbarriere aus, mit der es ermöglicht wird, dass die Thermoelement-Anordnung bei sehr hohen Temperaturen verwendet werden kann, bei denen in herkömmlichen Thermoelementen eine Diffusion an den Kontaktstellen zwischen dem metallischen Material und dem Silizium auftritt.The Thin-film thermocouple arrangement according to the invention includes at least one thermocouple disposed on a base layer with a Anschlussstel le and a measuring point to produce a electrical voltage at the junction at a temperature difference between connection and measuring point. The at least one thermocouple comprises a first sheet of silicon and a second sheet of metallic Material, which is between the connection point and the measuring point extend, wherein the first path and the second path over a diffusion barrier at least at the measuring point with each other are connected. The invention is characterized by the use a diffusion barrier, which allows that used the thermocouple assembly at very high temperatures can be, where in conventional thermocouples a diffusion at the contact points between the metallic material and the silicon occurs.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Bahn des Thermoelements in der erfindungsgemäßen Thermoelement-Anordnung Polysilizium, d. h. polykristallines Silizium. Die zweite Bahn kann ein beliebiges Metall oder eine beliebige Metalllegierung umfassen, insbesondere kann Titan und/oder Wolframtitan und/oder Wolfram verwendet werden. Es können jedoch gegebenenfalls auch andere Metalle eingesetzt werden. Als besonders geeignet hat sich die Verwendung von Wolframtitan erwiesen, welches im Wesentlichen 90 Volumen-% Wolfram und 10 Volumen-% Titan oder im Wesentlichen 90 Gewichts-% Wolfram und 10 Gewichts-% Titan enthält. Als Diffusionsbarrieren eignen sich insbesondere Titannitrid und/oder Titan und/oder Titansilizid. Eine mögliche Kombination ist hierbei die Verwendung von Wolframtitan als Material für die zweite Bahn und Titannitrid als Diffusionsbarriere oder die Verwendung von Titan als zweite Bahn und Titansilizid als Diffusionsbarriere. Wird Titannitrid als Diffusionsbarriere verwendet, kommen in der Verbindung auf 21 Teile Titan vorzugsweise 25,5 Teile Stickstoff.In A preferred embodiment comprises the first web the thermocouple in the thermocouple arrangement according to the invention Polysilicon, d. H. polycrystalline silicon. The second track can comprise any metal or metal alloy, In particular, titanium and / or tungsten titanium and / or tungsten can be used. However, it may also be used other metals become. Particularly suitable is the use of tungsten titanium which is essentially 90% by volume tungsten and 10% by volume Titanium or substantially 90% by weight tungsten and 10% by weight Contains titanium. As diffusion barriers are particularly suitable Titanium nitride and / or titanium and / or titanium silicide. A possible Combination here is the use of tungsten titanium as material for the second web and titanium nitride as a diffusion barrier or the use of titanium as a second web and titanium silicide as Diffusion barrier. If titanium nitride is used as a diffusion barrier, come in the compound to 21 parts of titanium preferably 25.5 parts Nitrogen.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung weist die erste Bahn und/oder die zweite Bahn jeweils eine Dicke im Wesentlichen zwischen 100 und 1000 nm (nm = Nanometer) auf, insbesondere von im Wesentlichen 300 nm. Die Schichtdicke der Diffusionsbarriere liegt vorzugsweise im Wesentlichen zwischen 10 und 100 nm, insbesondere bei im Wesentlichen 40 nm.In a further embodiment of the arrangement according to the invention, the first web and / or the second web each have a thickness substantially between 100 and 1000 nm (nm = nanometer), in particular substantially 300 nm. The layer thickness of the diffusion barrier is preferably essentially between 10 and 100 nm, in particular at substantially 40 nm.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Passivierungsschicht auf der Oberseite der Anordnung vorgesehen, welche beispielsweise Siliziumnitrid umfasst. Die Dicke der Passivierungsschicht liegt vorzugsweise im Wesentlichen zwischen 100 und 1000 nm, insbesondere beträgt die Dicke im Wesentlichen 300 nm. Durch die Verwendung der Passivierungsschicht wird ein weiterer Vorteil der Anordnung gegenüber bekannten Anordnungen erreicht. Insbesondere kann die Passivierungsschicht durch einen LPCVD-Prozess (LPCVD = Low Pressure Chemical Vapour Disposition) bei hohen Temperaturen von im Wesentlichen 500°C und mehr, insbesondere zwischen 800 und 850°C, aufgebracht werden. Dies führt zu einer hohen mechanischen Stabilität der Thermoelement-Anordnung mit wenigen Defektstellen in der Passivierungsschicht sowie zu einer hohen chemischen Resistenz der Anordnung. Bei herkömmlichen Thermoelementen muss eine solche Passivierungsschicht bei niedrigeren Temperaturen aufgebracht werden, da es ansonsten zu Materialveränderungen aufgrund der Diffusion des metallischen Materials in das Silizium kommt, wodurch die elektrischen Eigenschaften des Thermoelements verändert werden.In a particularly preferred embodiment of the invention Arrangement is a passivation layer on top of the device provided, which includes, for example, silicon nitride. The fat the passivation layer is preferably substantially between 100 and 1000 nm, in particular, the thickness is substantially 300 nm. By using the passivation layer becomes another Advantage of the arrangement over known arrangements achieved. Especially For example, the passivation layer may be formed by an LPCVD process (LPCVD = Low Pressure Chemical Vapor Disposition) at high temperatures of essentially 500 ° C and more, especially between 800 and 850 ° C, are applied. This leads to a high mechanical stability of the thermocouple arrangement with few defects in the passivation layer as well as one high chemical resistance of the arrangement. In conventional Thermocouples must have such a passivation layer at lower Temperatures are applied, otherwise it will cause material changes due to the diffusion of the metallic material into the silicon comes, reducing the electrical properties of the thermocouple to be changed.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung umfasst die Basisschicht, auf der die erste und zweite Bahn aufgebracht werden, Siliziumnitrid. Die Dicke der Basisschicht liegt vorzugsweise im Wesentlichen zwischen 100 nm und 1000 nm, insbesondere im Wesentlichen bei 300 nm. Unterhalb der Basisschicht kann zumindest in Teilbereichen ein Substrat angeordnet sein. Die Teilbereiche, unter denen sich kein Substrat befindet, werden dabei häufig als Membran bezeichnet. Das Substrat selbst ist vorzugsweise Silizium, kann gegebenenfalls jedoch auch Quarz und/oder ein Polymer umfassen.In a further preferred embodiment of the invention Arrangement comprises the base layer on which the first and second Rail are applied, silicon nitride. The thickness of the base layer is preferably substantially between 100 nm and 1000 nm, in particular substantially at 300 nm. Below the base layer can be arranged at least in some areas a substrate. The Subareas under which there is no substrate are included often referred to as a membrane. The substrate itself is preferably silicon, but may optionally also quartz and / or comprise a polymer.
In einer weiteren Ausgestaltung kann zwischen dem Substrat und der Basisschicht ferner eine Zwischenschicht, beispielsweise eine Siliziumoxidschicht, angeordnet sein. Diese Schicht weist vorzugsweise eine Dicke im Wesentlichen zwischen 100 und 1000 nm, insbesondere von im Wesentlichen 300 nm oder 500 nm, auf.In a further embodiment may between the substrate and the Base layer further comprises an intermediate layer, for example a silicon oxide layer, be arranged. This layer preferably has a thickness in Substantially between 100 and 1000 nm, in particular of substantially 300 nm or 500 nm, on.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird durch die Dünnschicht-Thermoelement-Anordnung eine sog. Thermosäule gebildet, bei der mehrere Thermoelemente in einer Reihe angeordnet sind, wobei zwei benachbarte Thermoelemente in der Reihe derart miteinander verbunden sind, dass das an der Anschlussstelle liegende Ende einer ersten Bahn eines der benachbarten Thermoelemente mit dem an der Anschlussstelle liegenden Ende einer zweiten Bahn des anderen der benachbarten Thermoelemente über eine Diffusionsbarriere, insbesondere aus Titannitrid und/oder Titan und/oder Titansilizid, elektrisch miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird in einer Thermosäule die Temperaturstabilität auch auf der Seite der Anschlussstelle durch die Verwendung einer entsprechenden Diffusionsbarriere sichergestellt.In a particularly preferred embodiment of the invention becomes through the thin-film thermocouple a so-called thermopile formed in which several thermocouples in are arranged in a row, with two adjacent thermocouples in the series are so interconnected that at the Terminal lying end of a first track of one of the adjacent Thermocouples with the lying at the junction end of a second path of the other of the adjacent thermocouples a diffusion barrier, in particular of titanium nitride and / or titanium and / or titanium silicide are electrically connected together. On this way, the temperature stability in a thermopile also on the side of the junction by using a corresponding diffusion barrier ensured.
Die oben beschriebene Thermoelement-Anordnung wird vorzugsweise in einem thermoelektrischen Sensor verwendet, dessen Sensierung auf der Generierung einer elektrischen Spannung durch Temperaturveränderung beruht. Der thermoelektrische Sensor enthält hierbei zumindest eine der erfindungsgemäßen Thermoelement-Anordnungen. Die Ausgestaltung des Sensors ist dabei vorzugsweise derart, dass die Thermoelement-Anordnung oder die Thermoelement-Anordnungen in dem Sensor derart ausgebildet sind, dass sich unter den Anschlussstellen ein Substrat befindet und unter den Messstellen kein Substrat vorgesehen ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Sensor wenigstens zwei gegenüberliegende Thermoelement-Anordnungen.The The thermocouple arrangement described above is preferably in a thermoelectric sensor used, its sensing on the generation an electrical voltage due to temperature change based. The thermoelectric sensor contains at least one of the thermocouple arrangements according to the invention. The configuration of the sensor is preferably such that the thermocouple assembly or the thermocouple assemblies in the sensor are designed such that under the connection points a substrate is located and provided under the measuring points no substrate is. In a further embodiment of the invention, the sensor comprises at least two opposing thermocouple assemblies.
In einer Vielzahl von Fällen ist der thermoelektrische Sensor ein aktiver Sensor, bei dem zunächst eine Ausgangsspannung vorliegt, welche sich dann bei der Sensierung verändern kann. In diesem Fall ist in dem Sensor benachbart zu den Messstellen ein Heizelement, insbesondere umfassend eine Leiterschleife, vorgesehen. Als Sensoren, in denen die erfindungsgemäße Thermoelement-Anordnung verwendet wird, kom men insbesondere ein Strömungssensor, ein Kalorimeter, ein katalytischer Gassensor, ein Infrarotsensor, ein Strahlungssensor oder ein Tropfensensor in Betracht. Der Aufbau eines Strömungssensors ist hierbei in der detaillierten Beschreibung dargelegt. Ein Kalorimeter dient zur Bestimmung von erzeugten und verbrauchten Wärmemengen bzw. der spezifischen Wärmekapazität eines Stoffes und ist ähnlich aufgebaut wie ein Strömungssensor. Ein katalytischer Gassensor erfasst die Temperaturveränderung aufgrund einer katalytischen Reaktion. Bei einem Infrarotsensor ist auf der Thermoelement-Anordnung eine strahlungsabsorbierende Schicht vorgesehen, welche sich durch die Infrarotstrahlung erwärmt und eine Temperaturdifferenz in der Thermoelement-Anordnung erzeugt, die wiederum zu einer entsprechenden Spannung führt. Ein Infrarotsensor ist somit eine spezielle Ausführungsform eines Strahlungssensors. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Anordnung in Tropfensensoren verwendet werden, bei denen die Eigenschaften eines Flüssigkeitstropfens über entsprechende Thermoelemente erfasst werden. Der Aufbau eines solchen Tropfensensors ist beispielsweise in der Druckschrift [2] beschrieben.In a variety of cases is the thermoelectric sensor an active sensor, where initially an output voltage is present, which then change in the sensing can. In this case, in the sensor adjacent to the measuring points Heating element, in particular comprising a conductor loop provided. As sensors in which the thermocouple arrangement according to the invention is used, in particular a flow sensor, a calorimeter, a catalytic gas sensor, an infrared sensor, a radiation sensor or a drop sensor into consideration. The structure a flow sensor is here in the detailed Description set forth. A calorimeter is used to determine generated and consumed amounts of heat or the specific Heat capacity of a substance and is similar constructed like a flow sensor. A catalytic gas sensor detects the temperature change due to a catalytic Reaction. An infrared sensor is on the thermocouple assembly a radiation-absorbing layer is provided which extends through the infrared radiation heats up and a temperature difference generated in the thermocouple assembly, which in turn to a corresponding Tension leads. An infrared sensor is thus a special one Embodiment of a radiation sensor. About that In addition, the inventive arrangement in Drop sensors are used, where the properties of a Liquid drop via appropriate thermocouples be recorded. The structure of such a drop sensor is, for example described in the document [2].
Die oben beschriebene Thermoelement-Anordnung kann ferner in einem Thermogenerator zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Wärmeenergie eingesetzt werden.The The above-described thermocouple assembly may further be in a thermal generator for generating electrical energy from heat energy be used.
Neben der oben beschriebenen Thermoelement-Anordnung und dem thermoelektrischen Sensor bzw. Thermogenerator umfasst die Erfindung ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Thermoelement-Anordnung mit den folgenden Schritten:
- a) Ausbilden einer oder mehrerer erster Bahnen aus Silizium auf einer Basisschicht;
- b) Ausbilden einer oder mehrerer Diffusionsbarrieren zumindest an einem Ende der ersten Bahn oder ersten Bahnen; und
- c) Ausbilden einer oder mehrerer zweiter Bahnen aus metallischem Material auf der Basisschicht, wobei zumindest ein Ende der zweiten Bahn oder der zweiten Bahnen auf einer in Schritt b) ausgebildeten Diffusionsbarriere liegt.
- a) forming one or more first tracks of silicon on a base layer;
- b) forming one or more diffusion barriers at least at one end of the first web or first webs; and
- c) forming one or more second webs of metallic material on the base layer, wherein at least one end of the second web or the second webs lies on a diffusion barrier formed in step b).
Durch die Verwendung der Diffusionsbarriere bei der Herstellung des Thermoelements kann das Thermoelement bei sehr viel höheren Temperaturen betrieben werden als Silizium-basierte Thermoelemente nach dem Stand der Technik.By the use of the diffusion barrier in the manufacture of the thermocouple The thermocouple can be operated at much higher temperatures are used as silicon-based thermocouples according to the prior art.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfassen die erste Bahn oder die ersten Bahnen Polysilizium und/oder die zweite Bahn oder die zweiten Bahnen Titan und/oder Wolframtitan und/oder Wolfram und/oder die Diffusionsbarriere oder die Diffusionsbarrieren Titan und/oder Titannitrid und/oder Titansilizid und/oder die Basisschicht Siliziumnitrid.In a preferred embodiment of the method the first web or the first webs polysilicon and / or the second lane or the second lanes titanium and / or tungsten titanium and / or Tungsten and / or the diffusion barrier or the diffusion barriers Titanium and / or titanium nitride and / or titanium silicide and / or the base layer Silicon nitride.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform werden mehrere erste und zweite Bahnen alternierend in Reihe nebeneinander ausgebildet, wobei Diffusionsbarrieren an beiden Enden der ersten Bahnen ausgebildet werden und an jedem Ende der ersten Bahn ein Ende einer benachbarten zweiten Bahn auf der Diffusionsbarriere liegt. Auf diese Weise wird die Herstellung einer Thermosäule durch das Verfahren ermöglicht.In a further, particularly preferred embodiment a plurality of first and second webs alternating in a row next to each other formed, wherein diffusion barriers at both ends of the first Trains are formed and at each end of the first track End of an adjacent second track on the diffusion barrier lies. In this way, the production of a thermopile is by the procedure allows.
Die Prozesse, welche bei der Ausbildung der ersten und zweiten Bahnen bzw. der Diffusionsbarriere verwendet werden, sind aus der Halbleitertechnologie bekannte Abscheideprozesse, Strukturierungsprozesse und Ätzprozesse. Insbesondere kann das Silizium der ersten Bahn oder der ersten Bahnen durch einen LPCVD-Prozess abgeschieden werden. Das metallische Material der zweiten Bahn oder zweiten Bahnen kann mittels Sputtern aufgebracht werden. Das Material der Diffusionsbarriere wird insbesondere ebenfalls mittels Sputtern, vorzugsweise mittels reaktivem Sputtern, abgeschieden.The Processes involved in the formation of the first and second webs or the diffusion barrier are used, are of semiconductor technology known deposition processes, structuring processes and etching processes. In particular, the silicon of the first web or the first webs by be deposited an LPCVD process. The metallic material The second web or webs may be applied by sputtering. In particular, the material of the diffusion barrier also becomes by sputtering, preferably by means of reactive sputtering deposited.
In einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Passivierungsschicht auf der Oberseite der Thermoelement-Anordnung ausgebildet, wobei die Passivierungsschicht vorzugsweise Siliziumnitrid umfasst. Hierbei kann ein Hochtemperatur-Abscheideprozess in der Form eines LPCVD-Prozesses zur Abscheidung der Passivierungsschicht verwendet werden. Insbesondere wird ein LPCVD-Prozess bei Temperaturen von im Wesentlichen 500°C und mehr, insbesondere zwischen 800 und 850°C, eingesetzt. Auf diese Weise wird eine Thermoelement-Anordnung geschaffen, welche eine mechanisch sehr stabile und chemisch sehr resistente Passivierungsschicht mit wenigen Defektstellen aufweist.In a particularly preferred variant of the invention Process is a passivation layer on top of the Thermocouple arrangement formed, wherein the passivation layer preferably silicon nitride. Here, a high-temperature deposition process in the form of an LPCVD process for depositing the passivation layer be used. In particular, an LPCVD process becomes temperature of substantially 500 ° C and more, especially between 800 and 850 ° C, used. In this way, a thermocouple arrangement is created, which is a mechanically very stable and chemically very resistant Has passivation layer with few defects.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Basisschicht vor Durchführung des Schritts a) derart bereitgestellt, dass sie auf einem Substrat, insbesondere durch einen LPCVD-Prozess, ausgebildet wird. In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Basisschicht vor Durchführung des Schritts a) derart bereitgestellt, dass auf einem Substrat eine Zwischenschicht aufgebracht wird und auf der Zwischenschicht die Basisschicht, insbesondere durch einen LPCVD-Prozess, ausgebildet wird. Die Zwischenschicht wird z. B. durch thermische Oxidation gebildet, wobei die Zwischenschicht vorzugsweise Siliziumoxid ist. Vorzugsweise wird das Substrat am Ende des Verfahrens zumindest in einem Teilbereich der Basisschicht von unten abgetragen, insbesondere abgeätzt.In an embodiment of the method according to the invention is the base layer before performing step a) provided such that they on a substrate, in particular through an LPCVD process. In a further embodiment of the method according to the invention becomes the base layer before performing step a) in such a way that an intermediate layer is applied to a substrate and on the intermediate layer, the base layer, in particular by a LPCVD process, is being trained. The intermediate layer is z. B. formed by thermal oxidation, wherein the intermediate layer is preferably silica is. Preferably, the substrate becomes at least at the end of the process removed in a subregion of the base layer from below, in particular etched.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.embodiments The invention will be described below with reference to the attached Figures detailed.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Bahnen
Aus
diesem Quadrat erstreckt sich das Wolframtitan als Bahn
Der
thermoelektrische Strömungssensor der
Auf
der Oberseite des thermoelektrischen Sensors der
In
dem Prozessschritt A wird nunmehr das Polysilizium der ersten Bahnen
Im
Prozessschritt B erfolgt die Abscheidung von Titannitrid als Diffusionsbarriere
Schließlich
erfolgt im Prozessschritt C die Abscheidung von Wolframtitan mit
einem herkömmlichen Sputterprozess, wobei die Oberfläche
durch Lithographie und Ätzen derart strukturiert wird,
dass durch das Wolframtitan sowohl die zweiten Bahnen
In
Prozessschritt D erfolgt schließlich das Aufbringen der
Passivierungsschicht
Der
gemäß
Die
Erfinder haben entsprechende Versuche durchgeführt, bei
denen sie einen mit dem Verfahren gemäß
Literaturverzeichnisbibliography
-
[1]
US 5,474,619 US 5,474,619 -
[2]
„Droplet Characterisation using Thermoelectric Microsensors", M. Maiwald, R. Buchner, J. Ni, V. Zöllmer, I. Wirth, M. Busse, W. Benecke, W. Lang, Eurosensors 2006, Götheburg "Droplet Characterization using Thermoelectric Microsensors", M. Maiwald, R. Buchner, J. Ni, V. Zollmer, I. Wirth, M. Busse, W. Benecke, W. Lang, Eurosensors 2006, Gothenburg
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 5474619 [0041] US 5474619 [0041]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - „Droplet Characterisation using Thermoelectric Microsensors", M. Maiwald, R. Buchner, J. Ni, V. Zöllmer, I. Wirth, M. Busse, W. Benecke, W. Lang, Eurosensors 2006, Götheburg [0041] - "Droplet Characterization using Thermoelectric Microsensors", M. Maiwald, R. Buchner, J.Ni, V. Zöllmer, I. Wirth, M. Busse, W. Benecke, W. Lang, Eurosensors 2006, Gothenburg [0041]
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