專利名稱：具有改進(jìn)的熱穩(wěn)定性的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大體涉及傳感器，且更具體地，涉及包括加熱器電阻器和/或ー個或多個傳感器電阻器的傳感器。
背景技術(shù)：
傳感器被用于多種應(yīng)用中。有些傳感器包括加熱器電阻器和/或一個或多個傳感器電阻器。這樣的傳感器可能包括ー些流量傳感器、一些熱傳導(dǎo)傳感器、ー些化學(xué)傳感器、和/或其它類型傳感器。在一些環(huán)境下，這樣的傳感器可能變得熱不穩(wěn)定，這可能影響它們的準(zhǔn)確度和/或可靠性。例如，當(dāng)傳感器包括具有正電阻溫度系數(shù)(TCR)的加熱器電阻器，并且由恒流電源驅(qū)動時(shí)，加熱器電阻器的溫度會升高，這隨后可能導(dǎo)致該加熱器電阻器的電阻進(jìn)一歩増大，這可使該加熱器電阻器的溫度進(jìn)ー步升高，等等。這種循環(huán)通?？蓪?dǎo)致該加熱器電阻器和/或該傳感器的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本公開大體涉及傳感器，且更具體地，涉及包括加熱器電阻器和/或ー個或多個傳感器電阻器的傳感器。在一示例性實(shí)施例中，傳感器可以包括加熱器電阻器、第一感測電阻器、和第二感測電阻器(由襯底支承)。在一些情況下，該加熱器電阻器可以被配置為具有零或者接近零的電阻溫度系數(shù)(TCR)，在一些情況下，這可有助于增強(qiáng)傳感器的熱穩(wěn)定性和/或可靠性。在一些實(shí)施例中，該加熱器電阻器可能包括摻雜有第一濃度摻雜劑的多晶硅材料以實(shí)現(xiàn)該零或接近零的電阻溫度系數(shù)(TCR)。第一和/或第二感測電阻器可以被配置為比該加熱器電阻器具有更高的電阻溫度系數(shù)(TCR)。在一些情況下，具有第二更高濃度的摻雜劑和/或不同摻雜材料的多晶硅材料可被用于第一和第二感測電阻器以實(shí)現(xiàn)更高電阻溫度系數(shù)，但這不被要求。其它的材料也可用于第一和第二感測電阻器。提供前述的發(fā)明內(nèi)容以幫助理解本公開的ー些特征，并不意圖作為完整描述。通過整體理解整個說明書、權(quán)利要求書、附圖和摘要可以得到本公開的完整理解。


結(jié)合附圖參考本公開各種示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述可以更完整理解本公開，其中圖I是示例性的流量感測管芯(flow sensing die)的示意性的頂視圖；圖2是圖I中示例性的流量感測管芯沿著線2-2取的示意性的剖視圖；圖3是另ー個示例性的流量傳感器管芯的示意性的頂視圖；圖4是圖3中示例性的流量傳感器管芯沿著線4-4取的示意性的剖視圖；圖5A-B是示出制造圖I所示的流量感測管芯的示例性方法的剖視圖；以及圖6A-C是示出制造圖I所示的流量感測管芯的另ー個示例性方法的剖視圖。具體實(shí)施例方式以下描述應(yīng)該參考附圖進(jìn)行閱讀，其中在幾個示圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。描述和附圖示出了幾個實(shí)施例，其意指對本公開的例示，而不是限制。圖I和圖2是用于測量沿流向經(jīng)過流體通道的流體的流體流量的流量感測管芯100的示例性實(shí)施例的示意性頂視圖和剖視圖，所述流體通道可以穿過空隙(void) 110設(shè)置在流量感測管芯100的底部或者設(shè)置在流量感測管芯100的頂部。雖然流量傳感器用作示例，設(shè)想的是，本公開可以用于任何合適的傳感器(其包括例如加熱器電阻器和/或ー個或多個傳感器電阻器)中。這樣的傳感器視需要可以包括，例如，ー些流量傳感器，ー些熱傳導(dǎo)傳感器，ー些化學(xué)傳感器，和/或其它類型的傳感器。同樣，取決于應(yīng)用，這里所用的術(shù)語“流體”可以指氣體或液體。在圖I的示例性實(shí)施例中，流量感測管芯100可以暴露于和 /或布置在流體通道內(nèi)以測量流體流的ー個或多個屬性。例如，該流量感測管芯100可以是用于測量流體流的質(zhì)量流量和/或速度的流量傳感器。在圖1-2的示例性實(shí)施例中，流量感測管芯100包括具有ー個或多個薄膜層104的襯底102。ー個或多個薄膜層104可以由任何合適的材料、采用任何合適的制造エ藝(多種エ藝)例如薄膜沉積方法而制成。合適的薄膜材料可以包括硅，ニ氧化硅，氮化硅，氮氧化硅，和/或任何其它的合適的材料或者材料組合。在一些情況下，該(多個)薄膜層104可以形成膜106或者膜片，其被認(rèn)為是襯底102的一部分或由襯底102支承。如圖所示，膜邊界108可以區(qū)分形成膜的薄膜層104的區(qū)域。流量感測管芯100可以具有形成在襯底102內(nèi)的空隙110(參見圖2)?？障?10可以任何合適的方式形成，諸如，例如，通過濕法刻蝕襯底102的背側(cè)。在一些情況下，薄膜層(多個)104的最底層可以是刻蝕停止(etch-stop)層以有助于襯底102的濕法刻蝕，但這不被要求。例如，刻蝕停止層可以是單獨(dú)層，諸如氧化層或可以有助于制造明確限定厚度的膜的其它層。在一些情況下，該流量感測管芯100可以開始作為絕緣體上娃結(jié)構(gòu)(Silicon-On-Insulator, SOI)管芯,其中絕緣體層可以形成刻蝕停止層。在該示例性實(shí)施例中，該ー個或多個薄膜層104還可以限定一個或多個加熱器元件，諸如加熱器電阻器112，和一個或多個傳感器元件，諸如傳感器電阻器114和116。第一傳感器電阻器114可以位于該加熱器電阻器112相對于流體流120的方向的上游，而第二傳感器電阻器116可以位于該加熱器電阻器112相對于流體流120的方向的下游。然而，這并不意指限制性的并且設(shè)想的是，在一些實(shí)施例中，流體通道可以是雙向流體通道以致干，在一些情況下，該第一傳感器電阻器114位于該加熱器電阻器112的下游而第二傳感器電阻器116位于該加熱器電阻器112的上游。在一些情況下，可以僅提供一個傳感器元件，而在其它實(shí)施例中，可以提供三個或更多傳感器元件，依應(yīng)用而定。在一些情況下，如果需要，兩個傳感器電阻器114和116都可以位于該加熱器電阻器112的上游(或下游)。在一些情況下，該第一傳感器電阻器114和該第二傳感器電阻器116可以是具有較大的正或負(fù)的電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻器，以致于電阻隨著溫度改變。在一些情況下，該第一和第二感測電阻器114和116可以是熱敏電阻器。在一些情況下，該第一傳感器電阻器114，該第二傳感器電阻器116，和任何的額外的傳感器電阻，可以布置成惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，但這不被要求。在該示例性實(shí)施例中，流體可以被導(dǎo)向?yàn)檠刂较蚣^120所示出的流向流經(jīng)流量感測管芯100。在所示的示例中，當(dāng)不存在流體流時(shí)并且加熱器電阻器122被加熱到比流體流中的流體的周圍溫度更高的溫度時(shí)，或者換句話說，加熱器電阻器112可以消耗電能為熱，加熱它附近的流體。這種情況下，溫度分布可在流體中形成并且關(guān)于加熱器電阻器112大體上呈對稱分布地傳到上游傳感器電阻器114和下游傳感器電阻器116。在該示例中，上游傳感器電阻器114和下游傳感器電阻器116可以感測相同或相似的溫度(例如在25%,10%,5%,1%>0. 001%之內(nèi)，等等)。在一些 情況下，這可在第一傳感器電阻器114和第二傳感器電阻器116中產(chǎn)生相同或相似的輸出電壓。當(dāng)流體流存在于該流體通道內(nèi)，并且加熱器電阻器112已啟動并被加熱到比流體流中的流體的周圍溫度高的溫度時(shí)，対稱的溫度分布會被擾亂并且擾亂的量可以與流體通道內(nèi)的流體流的流速有夫。在該示例中，流體流的流速可使上游傳感器電阻器114感測到比下游傳感器電阻器116相對更低的溫度。換句話說，流體流的流速可使上游傳感器電阻器114和下游傳感器電阻器116之間產(chǎn)生溫度差，其與流體通道內(nèi)的流體流的流速有關(guān)。在一些情況下，該上游傳感器電阻器114和該下游傳感器電阻器116之間的溫度差會導(dǎo)致該上游傳感器電阻器114和該下游傳感器電阻器116之間的輸出電壓差。在另ー個示例性實(shí)施例中，流體流的質(zhì)量流量和/或速度可以通過在加熱器電阻器112中提供瞬態(tài)升溫情形來確定，其又在流體流內(nèi)引起瞬態(tài)升溫情形(諸如，熱脈沖)。當(dāng)在流體流中存在非零的流速時(shí)，該上游傳感器電阻器114比該下游傳感器電阻器116晚接收到瞬態(tài)響應(yīng)。隨后，能夠利用時(shí)間延遲來計(jì)算流體流的流速，該時(shí)間延遲在該上游傳感器電阻器114和下游傳感器電阻器116之間，或者在給加熱器電阻器112通電的時(shí)間與相應(yīng)的升溫情形(諸如，熱脈沖)被傳感器中的ー個(例如下游傳感器電阻器116)感測到的時(shí)間之間。在該示例性實(shí)施例中，流量感測管芯100的性能將取決于通過流體(而不是通過其它熱傳導(dǎo)路徑)傳送到感測電阻器114和116的熱量。在所示的實(shí)施例中，膜106可以將加熱器電阻器112和感測電阻器114和116與襯底基本上熱隔離。如果沒有這種熱隔離，熱量會從該流量傳感器組件傳導(dǎo)到襯底102/從襯底102傳導(dǎo)到該流量傳感器組件，這會降低該感測管芯100的靈敏度和/或性能。材料的選擇可以提供額外的或者可選擇的方式以熱隔離感測電阻器114和116，其可用在具有或沒有熱隔離膜的流量傳感器中。例如，可用于襯底102的低導(dǎo)熱性材料可以包括，例如，熔凝硅石，熔凝石英，和/或硼硅玻璃。額外地或者可替換地，熱隔離可以在具有低導(dǎo)熱性薄膜(諸如氧化多孔硅、氣凝膠、或者任何其它合適的材料)的襯底上獲得。這些僅僅是ー些示例。在圖1-2的示例性實(shí)施例中，加熱器電阻器112可以被配置為具有零或接近零的電阻溫度系數(shù)(TCR)，并且感測電阻器114和116可以被配置為具有更高的TCR。在ー些實(shí)施例中，具有更高TCR的感測電阻器114和116可以具有大約IOOOppm/°C或更高的TCR值。在一個實(shí)施例中，鉬膜，其可以用于感測電阻器114和116，可以具有從大約3000ppm/°C至IJ大約3600ppm/°C的范圍內(nèi)的TCR。加熱器電阻器112的該“接近零”的TCR可以是低于1000ppm/°C的任何TCR值。例如，該加熱電阻器112的TCR可以是范圍為零加或減(±)大約IOOOppm/°C, 土大約 750ppm/°C, 土大約 500ppm/°C, 土大約 400ppm/°C, 土大約 300ppm/°C,土大約 250ppm/°C, 土大約 200ppm/°C, 土大約 150ppm/°C, 土大約 100ppm/°C, 土大約50ppm/°C,或者是處于小于1000ppm/°C (加或減)的任何其它的范圍。
在一個示例中，該加熱器電阻器112和該感測電阻器114和116可以包括被摻雜的多晶硅材料以在該加熱器電阻器112和該感測電阻器114和116內(nèi)提供期望的TCR。用于該加熱器電阻器112和感測電阻器114和116的多晶硅可以分別地被適當(dāng)摻雜和/或被配置為實(shí)現(xiàn)零或接近零TCR以及更高的TCR。多晶硅的TCR可以取決于，例如，多晶硅厚度、多晶硅晶粒大小、摻雜劑的種類、摻雜劑濃度、多晶硅內(nèi)的雜質(zhì)(包括多晶硅沉積過程中的氧含入)、熱退火過程，以及其它的因素。在一個示例中，多晶硅可以摻雜有任何合適的摻雜劑，包括，例如，磷、神、硼、銻、鎵、鋁、和/或其它的摻雜劑。在一些情況下，加熱器電阻器112和感測電阻器114和116的受控制的TCR可以通過，例如改變所用的摻雜劑和/或在每個部件中所用摻雜劑的量，來實(shí)現(xiàn)。還設(shè)想的是其它的具有更高TCR的薄膜電阻器材料可以用于感測電阻器114和116,包括,例如,鉬,摻雜晶體娃,坡莫合金,娃鉻(SiCr),鉭,氮化鉭，鉻合金(chromalloy),鎳鉻耐熱合金,娃化物,和/或任何其它合適的材料或者材料組合ο在一些情況下，加熱器電阻器112可以具有零或者接近零的TCR以增加加熱器電阻器112的熱穩(wěn)定性和/或可靠性。例如當(dāng)加熱器電阻器112中具有正的TCR吋，以及在特定情況下(例如當(dāng)加熱器電阻器112在恒流偏置下)，加熱器電阻器112可能變得熱不穩(wěn)定。也就是說，當(dāng)施加恒定電流時(shí)，加熱器電阻器112可能溫度升高，這由于該正的TCR而隨后可使加熱器電阻器112的電阻進(jìn)ー步增加，這可使加熱器電阻器溫度進(jìn)ー步升高，等等。這種循環(huán)通?？赡芤饟p壞加熱器電阻器112和/或傳感器。將加熱器電阻器112加工成具有零或接近零的TCR有助于避免這樣的正反饋循環(huán)。如圖I所示，流量感測管芯100可以包括鄰近襯底102設(shè)置或設(shè)置在襯底102上的ー個或多個絲焊焊盤(wire bond pad) 122。在一些情況下,該絲焊焊盤可以沿著襯底的ー側(cè)布置，如圖I所示，但這不被要求。在一些示例性實(shí)施例中，根據(jù)需要，絲焊焊盤122可以沿著管芯多個邊緣，或者在感測管芯100上的其它位置處布置。絲焊焊盤122可以配置為相對于該ー個或多個流量感測管芯部件，諸如加熱器電阻器112和感測電阻器114和116和/或溫度傳感器電阻器118，而傳送信號。根據(jù)需要，絲焊焊盤可以包括金、鋁、銅、和/或任何的其它合適導(dǎo)體材料或者材料組合或者主要由其而形成?？梢蕴峁┷E線以將絲焊焊盤122電連接到合適的流量傳感器部件。雖然未示出，流量感測管芯100可以與上蓋結(jié)合以形成容納通過其的流體流的流體通道。其它的流量感測管芯結(jié)構(gòu)被預(yù)期。例如流量感測管芯可以配置為微橋或者M(jìn)icrobrick 傳感器組件，但這不被要求。被認(rèn)為適于測量質(zhì)量流量和/或速度的ー些示例性的方法和傳感器結(jié)構(gòu)在，例如，美國專利號4，478, 076 ;4，478, 077 ;4，501，144 ；4，581，928 ;4，651，564 ;4，683，159 ;5，050，429 ;6，169，965 ;6，223，593 ;6，234，016 ；6，502, 459 ;7，278，309 ;7，513，149 ;和7，647，842中公開。設(shè)想的是，根據(jù)需要，流量感測管芯100可以包括這些這些流量傳感器結(jié)構(gòu)和方法中的任何ー個。然而應(yīng)認(rèn)識到，根據(jù)需要，流量傳感器100可以是任何合適的流量傳感器。并且，如上所指出的，盡管流量傳感器100被用作示例，設(shè)想的是，本公開可以根據(jù)需要應(yīng)用于其他類型傳感器，包括，例如，熱傳導(dǎo)傳感器，化學(xué)傳感器，和/或其它的傳感器。圖3和4分別示出另ー個示例性的流量傳感器管芯200的示意性的頂視圖和示意性的剖視圖。該示例性的流量傳感器管芯200與流量傳感器管芯100共享多個特征。流量傳感器管芯200可以包括膜206，其可以包括薄膜層204，該薄膜層204是襯底202的一部分和/或由襯底202支承，其中在膜上布置有ー個或多個流量傳感器部件，諸如加熱器電阻器212和感測電阻器214和216。流量感測管芯200與流量感測管芯100可以在以下方面不同，絲焊焊盤可以同時(shí)布置在流量感測管芯200的左側(cè)222和右側(cè)224，和/或凹槽226可以形成在該管芯200內(nèi)以至少部分地限定流體通道的入口和出ロ，該流體通道至少延伸穿過該流量傳感器部件。圖5A和5B是示出制造圖I所示的流量感測管芯100的示例性方法的剖視圖。在一些實(shí)施例中，流量感測管芯100可以制造為硅(或其它合適的材料)晶片上的多個流量感測管芯中的ー個。如圖5A所示，硅晶片，或者襯底300，可設(shè)置有在其上布置的介電層302。介電層302可以由例如襯底300的頂部氧化而形成。然而，可以采用形成介電層302的其它方法，包括沉積。下一歩，可以采用合適的制造エ藝將多晶硅層304(例如無摻雜多晶硅層)沉積在該介電層302上。然后,該無摻雜多晶娃層304可以被合適的摻雜劑輕度摻雜,如306所 示。該摻雜劑可以是任何合適的摻雜劑，包括，例如，磷，神，硼，或者其它的摻雜劑。在ー些情況下，可以選擇摻雜劑306的濃度和/或摻雜劑306的類型以實(shí)現(xiàn)多晶硅層304中的零或者接近零電阻溫度系數(shù)(TCR)。這些參數(shù)可以根據(jù)，例如，多晶硅厚度，多晶硅晶粒大小，多晶硅中的雜質(zhì)(例如，多晶硅沉積過程中的氧含入)，和/或多晶硅的熱退火過程而變化。然后，如圖5B所不，可以在摻雜多晶娃層304的一部分上設(shè)置覆蓋層或掩蔽層308，其隨后將限定加熱電阻器312。然后，該多晶硅層304的其余部分可以第二次摻雜摻雜劑306以限定重度摻雜區(qū)域。一旦多晶硅具有期望的摻雜劑306濃度，可以去除覆蓋層308并且可以采用合適的制造エ藝(例如，光刻)限定加熱電阻器312和感測電阻器310。在一些實(shí)施例中，在已經(jīng)限定出輕度摻雜的加熱電阻器312和重度摻雜的感測電阻器310之后，薄膜保護(hù)層314，諸如，例如，氮化硅，可以沉積在該加熱電阻器312和感測電阻器310之上。而且，設(shè)想的是，可以采取任何合適的刻蝕エ藝，諸如，例如，利用各向異性刻蝕劑(例如，KOH, TMAH,或者EDP)的濕法刻蝕或干法刻蝕，深反應(yīng)離子刻蝕，從背部刻蝕襯底300以限定空隙(例如圖2的空隙110)。圖6A-6C是示出制造圖I所示的流量感測管芯100的另ー個示例性的方法的剖視圖。在一些實(shí)施例中，流量感測管芯100可以制造成硅(或其它晶片)上的多個流量感測管芯中的ー個。如圖6A所示，硅晶片，或襯底400，可以設(shè)置有形成在其上的介電層402。介電層可以通過，例如氧化襯底400，來形成。然而，可以采用形成介電層402的其它方法。隨后，可以采用合適的制造エ藝在介電層402上沉積多晶硅層404 (例如無摻雜多晶硅層)。然后，該無摻雜多晶娃層404可以被輕度摻雜合適的摻雜劑406。摻雜劑406可以是任何合適的摻雜劑，包括，例如，磷，神，硼，或者其它摻雜劑(多種)。在一些情況下，可以選擇摻雜劑406的濃度和/或摻雜劑406的類型以實(shí)現(xiàn)多晶硅層404的零或接近零的電阻溫度系數(shù)。這些參數(shù)可以根據(jù)，例如，多晶硅厚度、多晶硅晶粒大小、多晶硅中的雜質(zhì)(例如多晶硅沉積過程中的氧含入)、和/或熱退火過程，而變化。然后，如圖6B所示，可采用合適制造エ藝在多晶硅層404內(nèi)限定加熱電阻器412。然后可以在加熱電阻器412上沉積薄膜保護(hù)層408，諸如氮化硅?？刹捎煤线m的沉積エ藝沉積第二無摻雜多晶硅層414。然后，如圖6C所示，第二無摻雜多晶硅層414可以用合適的摻雜劑406進(jìn)行重度摻雜。該摻雜劑可以是任何合適的摻雜劑，包括，例如，磷，神，硼，或者其它合適的摻雜劑(多種)。在一些情況下，可以選擇摻雜劑406的濃度和/或摻雜劑406的類型以在多晶硅層414內(nèi)實(shí)現(xiàn)相對高的電阻溫度系數(shù)。這些參數(shù)可以根據(jù)，例如，多晶硅厚度、多晶硅晶粒大小、多晶硅內(nèi)的雜質(zhì)(特別是多晶硅沉積過程中的氧含入)、和/或多晶硅的熱退火過程，而變化。隨后可采用合適制造エ藝限定感測電阻器410。在一些實(shí)施例中，在已經(jīng)限定出輕度摻雜的加熱電阻器412和重度摻雜的感測電阻器410之后，薄膜保護(hù)層416，諸如氮化硅，可以沉積在該加熱電阻器412和感測電阻器410之上。在一些情況下，可以采取任何合適的刻蝕エ藝，諸如，例如，利用各向異性刻蝕劑(例如，KOH，TMAH,或者EDP)的濕法刻蝕或干法刻蝕，深反應(yīng)離子刻蝕，從背部刻蝕襯底400以限定空隙(例如圖2的空隙110)。上述的制造流量感測管芯100的方法僅僅是示例性的，并且設(shè)想的是， 可以采用其它的方法以提供感測管芯，該感測管芯設(shè)置有具有零或接近零TCR的加熱電阻器和具有更高TCR的感測電阻器。例如，代替沉積第二無摻雜多晶硅層414以及隨后的具有摻雜劑的重度摻雜層414，設(shè)想的是，除了多晶硅之外的材料可以被沉積并隨后被摻雜，或者具有更高TCR的材料可以被沉積。隨后可以采用合適的制造エ藝將感測電阻器限定在此材料層內(nèi)。示例材料可以包括鉬、坡莫合金、摻雜晶體硅、硅鉻、鉭、氮化鉭、鉻合金、鎳鉻耐熱合金、硅化物、和/或任何其它合適的材料或者材料組合。從而，已描述了本公開的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解在后面所附權(quán)利要求范圍內(nèi)還可使用和作出其它實(shí)施方式。本文件所涵蓋的本公開的許多優(yōu)點(diǎn)在前面的描述中已闡述。然而將理解的是，本公開，在許多方面，僅僅是示例性的。在細(xì)節(jié)上、尤其是在形狀、大小、以及部件排列方面可以作出改變，而不超出本公開的范圍。當(dāng)然，本公開的范圍是由所附的權(quán)利要求表述的語言來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于感測沿著流向的流體的流量的流量感測管芯(100)，該流量感測管芯(100)包括 襯底(102)，該襯底(102)限定膜106)； 由該膜(106)支承的加熱器電阻器(112)，其中該加熱器電阻器(112)包括摻雜有第一濃度的摻雜劑(306)的多晶硅材料； 第一感測電阻器，由該膜(106)支承，位于該加熱器電阻器(112)的相對于流向的上游位置； 第二感測電阻器，由該膜(106)支承，位于該加熱器電阻器(112)的相對于流向的下游位置；以及 其中所述第一感測電阻器和第二感測電阻器包括摻雜有第二濃度的摻雜劑(306)的多晶硅材料，其中所述第二濃度大于所述第一濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流量感測管芯(100)，其中該第一濃度的摻雜劑(306)被配置為提供具有在零加或減大約500ppm/°C的范圍內(nèi)的電阻溫度系數(shù)(TCR)的加熱器電阻器(112)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I至2所述的流量感測管芯(100)，其中該第二濃度的摻雜劑(306)被配置為在該第一感測電阻器和該第二感測電阻器內(nèi)提供相對于該加熱器電阻器(112)更大的電阻溫度系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3所述的流量感測管芯(100)，其中該摻雜劑(306)包括磷，砷，硼，鋪，招，或者鎵。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4所述的流量感測管芯(100)，其中，當(dāng)該加熱器電阻器(112)被啟動時(shí)，該第一感測電阻器和該第二感測電阻器被配置為感測沿著流向的流體的流量中的溫度差。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5所述的流量感測管芯(100)，其中該加熱器電阻器(112)，第一感測電阻器，和第二感測電阻器是薄膜電阻元件。
7.—種制造流量感測管芯(100)的方法，該方法包括 提供襯底(102)； 在該襯底(102)上沉積一個或多個多晶硅層(104)； 對該一個或多個多晶硅層(104)的第一部分進(jìn)行摻雜以具有在零加或減1000ppm/°C的范圍內(nèi)的第一電阻溫度系數(shù)(TCR)； 在該一個或多個多晶硅層(104)的該第一部分內(nèi)限定加熱器元件； 對該一個或多個多晶硅層(104)的第二部分進(jìn)行摻雜以具有第二電阻溫度系數(shù)，其中第二電阻溫度系數(shù)高于第一電阻溫度系數(shù)；以及 在該一個或多個多晶硅層(104)的該第二部分內(nèi)限定一個或多個感測元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中該第一TCR在零加或減大約500ppm/°C的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7至8所述的方法，其中 對該一個或多個多晶硅層(104)的第一部分進(jìn)行摻雜以具有第一電阻溫度系數(shù)包括對該一個或多個多晶硅層(104)的該第一部分摻雜第一濃度的摻雜劑(306);以及 對該一個或多個多晶硅層(104)的第二部分進(jìn)行摻雜以具有第二電阻溫度系數(shù)包括對該一個或多個多晶硅層(104)的該第二部分摻雜第二濃度的摻雜劑(306)，其中該第二濃度大于該第一濃度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中該一個或多個多晶硅層(104)的該第一部分在第一摻雜過程中被摻雜，以及該一個或多個多晶娃層(104)的該第二部分在該第一摻雜過程和第二摻雜過程中被摻雜。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的熱穩(wěn)定性的傳感器。公開了包括加熱器電阻器(112)和/或一個或多個傳感器電阻器(114)的改進(jìn)的傳感器。在一些情況下，該加熱器電阻器(112)可以被配置為具有零或者接近零的電阻溫度系數(shù)(TCR)，而一個或多個傳感器電阻器(114)可以被配置為具有非零的更高的TCR。在一些情況下，加熱器電阻器(112)可以包括摻雜有第一濃度的摻雜劑(306)的多晶硅材料，并且該一個或多個感測元件可以包括摻雜有第二更高濃度的摻雜劑(306)的多晶硅材料。在一些情況下，該第一濃度的摻雜劑(306)可以被配置為提供具有零或接近零的電阻溫度系數(shù)(TCR)的加熱器電阻器(112)。
文檔編號G01F1/69GK102680035SQ20121006196
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者S·E·貝克, Y-F·王 申請人:霍尼韋爾國際公司