本發(fā)明涉及傳感器
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種薄膜溫度傳感器及制備方法。
背景技術(shù)：
：傳感器技術(shù)是與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱，是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展的高新技術(shù)，同時(shí)又是一項(xiàng)相對(duì)通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)整體落后的瓶頸工業(yè)。傳統(tǒng)的傳感器因功能、特性、體積等難以滿足現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)對(duì)傳感器的精度、可靠性、抗環(huán)境性、信息處理能力等要求而被逐漸淘汰。溫度傳感器是感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器，主要包括熱電阻、熱敏電阻、熱電偶以及集成P-N溫度傳感器。隨著技術(shù)的發(fā)展，紅外輻射和光纖溫度等溫度傳感器也得到了越來越多的應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的熱電偶傳感芯片以正負(fù)極熱電偶絲焊接形成熱電偶接點(diǎn)進(jìn)行測(cè)溫，由于熱偶絲式熱電偶材料為塊體材料，其熱電偶接點(diǎn)的厚度較厚，對(duì)溫度的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，且熱電偶封裝以后具有較大的體積。因此，亟待開發(fā)一種響應(yīng)時(shí)間快且體積小的高性能薄膜溫度傳感器。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有薄膜溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間慢且體積大的缺陷，提供一種薄膜溫度傳感器及制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種薄膜溫度傳感器，至少包括：基片；薄膜熱電偶，其通過離子束濺射沉積技術(shù)在所述基片上形成；所述薄膜熱電偶包括正極熱電偶膜和負(fù)極熱電偶膜，所述正極熱電偶膜和負(fù)極熱電偶膜的內(nèi)端對(duì)接形成熱電偶接點(diǎn)；焊盤膜，其通過離子束濺射沉積技術(shù)在正極熱電偶膜和負(fù)極熱電偶膜的外端上形成，用于與外接引線連接；保護(hù)膜，其通過離子束濺射沉積技術(shù)覆蓋在所述薄膜熱電偶上，并覆蓋薄膜熱電偶所在基片區(qū)域表面。在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的薄膜溫度傳感器中，所述薄膜熱電偶的厚度為0.5～0.8μm。在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的薄膜溫度傳感器中，所述薄膜熱電偶從以下一組熱電偶材料中選擇：鎳鉻10-鎳硅3、鉑銠30-鉑銠6、鎢錸5-鎢錸26、鎢錸3-鎢錸25、鎳鉻-銅鎳、鐵-銅鎳、鎳鉻硅-鎳硅、鉑銠13-鉑、鉑銠10-鉑和銅-銅鎳。在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的薄膜溫度傳感器中，所述薄膜熱電偶中正極熱電偶膜和負(fù)極熱電偶膜分別采用鎳鉻和鎳硅熱電偶材料，其中鎳鉻熱電偶材料的薄膜沉積時(shí)間t1通過以下公式計(jì)算：t1=m-3×10-8x3+6×10-5x2-0.0255x+4.6282;]]>鎳硅熱電偶材料的薄膜沉積時(shí)間t2通過以下公式計(jì)算：t2=m1×10-10x4-4×10-7x3+0.0003x2-0.1072x+13.69;]]>其中m為預(yù)設(shè)薄膜厚度，x為離子束的離子能量，且離子束流設(shè)置為100mA。在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的薄膜溫度傳感器中，所述薄膜溫度傳感器還包括通過離子束濺射沉積技術(shù)形成于所述薄膜熱電偶以及保護(hù)膜之間的五氧化二鉭絕緣過渡膜。本發(fā)明還提供了一種薄膜溫度傳感器的制備方法，該制備方法包括以下步驟：S1、提供基片；S2、通過離子束濺射沉積技術(shù)在基片上沉積薄膜熱電偶；所述薄膜熱電偶包括正極熱電偶膜和負(fù)極熱電偶膜，所述正極熱電偶膜和負(fù)極熱電偶膜的內(nèi)端對(duì)接形成熱電偶接點(diǎn)；S3、通過離子束濺射沉積技術(shù)在正極熱電偶膜和負(fù)極熱電偶膜的外接端上形成焊盤膜；S4、通過離子束濺射沉積技術(shù)在所述薄膜熱電偶上形成保護(hù)膜，且所述保護(hù)膜覆蓋薄膜熱電偶所在基片區(qū)域表面。實(shí)施本發(fā)明的薄膜溫度傳感器及制備方法，具有以下有益效果：本發(fā)明使用離子束濺射沉積技術(shù)制備薄膜溫度傳感器，制備的各層薄膜密度高、附著力強(qiáng)，鍍覆的薄膜熱電偶厚度小，對(duì)溫度的響應(yīng)時(shí)間快，并且熱電偶封裝以后體積小，測(cè)量精度高。附圖說明圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的薄膜溫度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的薄膜溫度傳感器的制備方法流程圖；圖3為六靶臺(tái)雙離子束反應(yīng)濺射沉積設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在附圖中示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的各種結(jié)構(gòu)示意圖。這些圖并非是按比例繪制的，其中為了清楚表達(dá)的目的，放大了某些細(xì)節(jié)，并且可能省略了某些細(xì)節(jié)。圖中所示出的各種區(qū)域、層的形狀以及它們之間的相對(duì)大小、位置關(guān)系僅是示例性的，實(shí)際中可能由于制造公差或技術(shù)限制而有所偏差，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際所需可以另外設(shè)計(jì)具有不同形狀、大小、相對(duì)位置的區(qū)域/層。在本公開的上下文中，當(dāng)將一層/元件稱作位于另一層/元件“上”時(shí)，該層/元件可以直接位于該另一層/元件上，或者它們之間可以存在居中層/元件。另外，如果在一種朝向中一層/元件位于另一層/元件“上”，那么當(dāng)調(diào)轉(zhuǎn)朝向時(shí)，該層/元件可以位于該另一層/元件“下”。請(qǐng)參閱圖1，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的薄膜溫度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該薄膜溫度傳感器至少包括：基片1、薄膜熱電偶、焊盤膜5和保護(hù)膜7。其中，基片1優(yōu)選但不限于碳化硅質(zhì)基片。薄膜熱電偶采用離子束濺射沉積技術(shù)在基片1上形成。該薄膜熱電偶包括正極熱電偶膜2和負(fù)極熱電偶膜3，其中正極熱電偶膜2和負(fù)極熱電偶膜3的內(nèi)端對(duì)接形成熱電偶接點(diǎn)4。薄膜熱電偶的厚度為0.5～0.8μm。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，薄膜熱電偶優(yōu)選但不限于使用表格1所示的熱電偶材料，具體的選擇根據(jù)薄膜溫度傳感器的使用溫度及信號(hào)輸出要求決定。表格1分度號(hào)BCDEJ材料鉑銠30-鉑銠6鎢錸5-鎢錸26鎢錸3-鎢錸25鎳鉻-銅鎳鐵-銅鎳分度號(hào)KNRST材料鎳鉻10-鎳硅3鎳鉻硅-鎳硅鉑銠13-鉑鉑銠10-鉑銅-銅鎳焊盤膜5通過離子束濺射沉積技術(shù)在正極熱電偶膜2和負(fù)極熱電偶膜3的外接端上沉積而成，用于與外接引線連接。焊盤膜5優(yōu)選但不限于。在本實(shí)施例中，引線膜4由金Au制成。雖然本實(shí)施例給出了一種具體的焊盤膜材料，但本發(fā)明不限于此，而是可以采用其它適用的電極材料，例如鋁鈷合金。焊盤膜5表面可以涂覆有耐高溫?zé)o機(jī)膠狀材料，如無(wú)機(jī)硅鋁酸鹽材料。保護(hù)膜7則通過離子束濺射沉積技術(shù)覆蓋在薄膜熱電偶上，并覆蓋薄膜熱電偶所在基片區(qū)域表面。該保護(hù)膜7優(yōu)選但不限于二氧化硅材料。所述保護(hù)膜7能阻擋空氣中的氧和水汽對(duì)傳感器的侵蝕，提高薄膜溫度傳感器的可靠性和穩(wěn)定性。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，薄膜溫度傳感器還包括通過離子束濺射沉積技術(shù)形成于薄膜熱電偶以及保護(hù)膜7之間的五氧化二鉭絕緣過渡膜6。該Ta2O5絕緣過渡膜6是為了緩減后續(xù)制備的保護(hù)層7與基片1及熱電偶材料的晶格參數(shù)和熱膨脹系數(shù)的不匹配性，過渡膜的厚度約為150～180nm。請(qǐng)參閱圖2，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的薄膜溫度傳感器的制備方法流程圖。如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種薄膜溫度傳感器的制備方法，可以用于制備上述薄膜溫度傳感器。該制備方法包括以下步驟：首先，在步驟S1中，提供基片1。隨后，在步驟S2中，通過離子束濺射沉積技術(shù)在基片1上薄膜熱電偶。該薄膜熱電偶包括正極熱電偶膜2和負(fù)極熱電偶膜3，該正極熱電偶膜2和負(fù)極熱電偶膜3的內(nèi)端對(duì)接形成熱電偶接點(diǎn)4。該步驟S2進(jìn)一步包括：S2-1、在基片1上制作正極熱電偶膜光刻膠，并固定在工件臺(tái)上；S2-2、設(shè)置離子束的離子能量為500～700eV，設(shè)置離子束流密度為0.4～0.55mA/cm2；并使真空倉(cāng)的本底壓強(qiáng)抽到并保持在3×10-3Pa及以下；設(shè)置工件臺(tái)自轉(zhuǎn)速度為7～9rpm，沉積角度為45°；S2-3、利用離子源轟擊正極熱電偶靶材，使正極熱電偶靶材濺射出來的粒子沉積在基片上，形成正極熱電偶膜；隨后去除正極熱電偶膜光刻膠；S2-4、在基片上制作負(fù)極熱電偶膜光刻膠，并固定在工件臺(tái)上；S2-5、利用離子源轟擊負(fù)極熱電偶靶材，使負(fù)極熱電偶靶材濺射出來的粒子沉積在基片上，形成負(fù)極熱電偶膜；隨后去除負(fù)極熱電偶膜光刻膠。隨后，在步驟S3中，通過離子束濺射沉積技術(shù)在正極熱電偶膜2和負(fù)極熱電偶膜3的外接端上形成焊盤膜5。隨后，在步驟S4中，通過離子束濺射沉積技術(shù)在薄膜熱電偶上形成保護(hù)膜7，且保護(hù)膜7覆蓋薄膜熱電偶所在基片區(qū)域表面。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，還包括在步驟S3和步驟S4之間執(zhí)行的步驟S3’，通過離子束濺射沉積技術(shù)在薄膜熱電偶上沉積五氧化二鉭絕緣過渡膜6。該五氧化二鉭絕緣過渡膜6也覆蓋薄膜熱電偶所在基片區(qū)域表面。之后在五氧化二鉭絕緣過渡膜6上鍍覆所述保護(hù)膜7。在本發(fā)明的另一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例中，步驟S2～S4中離子源在轟擊靶材前還包括靶材清洗步驟，該步驟中采用低能離子束對(duì)靶材表面轟擊2～4分鐘，以去除靶材表面雜質(zhì)，該低能離子束的離子能量Ei＝200～500eV，離子束流密度為Jb＝0.2～0.4mA/cm2。更優(yōu)選地，在步驟S2～S4中離子源在轟擊靶材前還包括預(yù)處理步驟，該步驟中采用低能離子束對(duì)需要鍍膜的工件表面轟擊2～4分鐘，以增大工件表面附著力，該低能離子束的離子能量Ei＝200～500eV，離子束流密度為Jb＝0.2～0.4mA/cm2。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，薄膜熱電偶中的正極熱電偶膜2和負(fù)極熱電偶膜3分別采用鎳鉻和鎳硅熱電偶材料。鎳鉻-鎳硅熱電偶，即鎳鉻10-鎳硅3熱電偶，分度號(hào)為K，是目前用量最大的廉金屬熱電偶。正極鎳鉻熱電偶材料的化學(xué)成分為：Ni:Cr＝90:10，負(fù)極鎳硅熱電偶材料的化學(xué)成分為：Ni:Si＝97:3，其使用溫度為-200～1300℃。K型熱電偶具有線性度好，熱電動(dòng)勢(shì)較大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，能用于氧化性惰性氣氛中。本發(fā)明中通過離子束濺射沉積技術(shù)能夠使得沉積的薄膜熱電偶中正極熱電偶膜2和負(fù)極熱電偶膜3的厚度均達(dá)到0.5～0.8μm。鑒于目前常用的薄膜制備工藝無(wú)法精確控制薄膜沉積厚度，而薄膜溫度傳感器對(duì)厚度的要求較高，本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，并結(jié)合離子束濺射沉積工藝中離子束的離子能量及離子束流對(duì)薄膜沉積速率的影響，得出了鎳鉻和鎳硅熱電偶材料薄膜沉積時(shí)間的最佳計(jì)算公式。其中步驟S2中選取的鎳鉻熱電偶材料的薄膜沉積時(shí)間t1通過以下公式(1)計(jì)算：t1=m-3×10-8x3+6×10-5x2-0.0255x+4.6282;---(1)]]>步驟S2中選取的鎳硅熱電偶材料的薄膜沉積時(shí)間t2通過以下公式(2)計(jì)算：t2=m1×10-10x4-4×10-7x3+0.0003x2-0.1072x+13.69;---(2)]]>公式(1)和公式(2)中m為預(yù)設(shè)薄膜厚度，即需要沉積的薄膜熱電偶的厚度，單位為nm。x為離子束的離子能量，單位為eV。計(jì)算獲得的薄膜沉積時(shí)間t1和t2的單位為min。且在使用該公式精確設(shè)置薄膜沉積時(shí)間，以控制薄膜達(dá)到預(yù)設(shè)薄膜厚度時(shí)，需要在離子束濺射沉積過程中將離子束流設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)值，即100mA。本發(fā)明還對(duì)上述公式(1)和(2)進(jìn)行了驗(yàn)證。以離子束能量分別為400eV、450eV、500eV、550eV、600eV和700eV，預(yù)設(shè)的薄膜熱電偶的厚度分別為0.8μm、0.7μm、0.6μm和0.5μm，分別計(jì)算出最佳的薄膜沉積時(shí)間t1和t2。并通過實(shí)驗(yàn)，分別在基片1上使用離子束濺射沉積技術(shù)鍍膜，設(shè)置離子束流為100mA，濺射角θs＝45°，沉積角θs＝17°，離子束能量分別為400eV、450eV、500eV、550eV、600eV和700eV，采用上述計(jì)算出的薄膜沉積時(shí)間t1和t2分別沉積鎳鉻熱電偶材料和鎳硅熱電偶材料，并測(cè)量所得薄膜厚度。通過與預(yù)設(shè)厚度對(duì)比可知，當(dāng)采用離子能量為450～550eV時(shí)，本發(fā)明可以將沉積的薄膜厚度精確控制在±2％的范圍內(nèi)。當(dāng)采用離子能量為600～700eV時(shí)，本發(fā)明可以將沉積的薄膜厚度精確控制在±5％的范圍內(nèi)。請(qǐng)參閱圖3，為六靶臺(tái)雙離子束反應(yīng)濺射沉積設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本發(fā)明的薄膜溫度傳感器的制備方法優(yōu)選但不限于采用該六靶臺(tái)雙離子束反應(yīng)濺射沉積設(shè)備制備。該六靶臺(tái)雙離子束反應(yīng)濺射沉積設(shè)備包括主離子源21、輔離子源26、工件臺(tái)28和可旋轉(zhuǎn)的六靶臺(tái)24。主離子源21和輔離子源26位于真空室29的兩側(cè)相對(duì)設(shè)置，兩者的發(fā)射軸平行且間隔預(yù)定距離。六靶臺(tái)24位于真空室中部主離子源的離子束22發(fā)射方向上，具有六個(gè)靶面，可分別用于固定鉭靶材、二氧化硅靶材、正負(fù)熱電偶靶材和焊盤膜靶材。工件臺(tái)28用于固定基片1，位于輔離子源的離子束27發(fā)射方向上，同時(shí)位于六靶臺(tái)24工作靶面的離子束濺射粒子25沉積的方向上。該工件臺(tái)28上還設(shè)有用于遮擋工件臺(tái)28上工件的可開關(guān)的擋板20。如圖所示，六靶臺(tái)24與主離子源21呈45度設(shè)置，工件臺(tái)28與輔離子源26呈45度設(shè)置。下面結(jié)合圖3的設(shè)備對(duì)薄膜溫度傳感器的制備過程進(jìn)行具體描述。該實(shí)施例中以碳化硅制備基片1，依次鍍上NiCr、NiSi、Au、Ta2O5、SiO2五種薄膜。一、環(huán)境準(zhǔn)備：1、工作氣體用純度為99.99％的Ar，反應(yīng)氣體用純度為99.99％的O2。工件臺(tái)自轉(zhuǎn)速度為8rpm。2、將長(zhǎng)×寬＝10×5mm的基片1固定在工件臺(tái)28上作為工件，將NiCr、NiSi、Au、Ta和SiO2的靶材23依次固定在六靶臺(tái)24的各個(gè)靶面上。3、關(guān)閉真空倉(cāng)21，先用機(jī)械泵單機(jī)粗抽，當(dāng)真空度達(dá)到10Pa時(shí)，啟動(dòng)分子泵雙機(jī)精抽，將本底真空度抽到并保持在：3×10-3Pa。二、提供基片1，對(duì)表面進(jìn)行清洗：1、用機(jī)械拋光和常規(guī)化學(xué)清洗先對(duì)基片1去油、去污、去氧化物。2、打開工件臺(tái)的擋板20，用輔離子源26產(chǎn)生的低能Ar離子束轟擊基片1表面3min，在基片1表面轟出的小坑將很大程度提高基片1與NiCr正極熱電偶膜和NiSi負(fù)極熱電偶膜以及Au焊盤膜的附著力。該低能Ar離子束的離子能量Ei＝400eV，離子束流密度Jb＝0.35mA/cm2。三、沉積NiCr正極熱電偶膜：1、旋轉(zhuǎn)六靶臺(tái)24選擇NiCr靶材；在基片1上制作正極熱電偶膜光刻膠。2、關(guān)閉工件臺(tái)的擋板20，用主離子源21產(chǎn)生的低能Ar離子束轟擊NiCr靶材表面3min，去除靶材表面雜質(zhì)。該低能Ar離子束的離子能量Ei＝400eV，離子束流密度為Jb＝0.35mA/cm2；3、打開工件臺(tái)的擋板20，用主離子源21產(chǎn)生的高能Ar離子束轟擊NiCr靶材，NiCr靶材濺射出來的粒子沉積在基片1上，生成NiCr正極熱電偶膜。該高能Ar離子束的離子能量Ei＝700eV，離子束流密度為Jb＝0.55mA/cm2。四、沉積NiSi負(fù)極熱電偶膜：1、旋轉(zhuǎn)六靶臺(tái)24選擇NiSi靶材；清除工件上剩余的光刻膠，在基片1上制作負(fù)極熱電偶膜光刻膠。2、關(guān)閉工件臺(tái)的擋板20，用主離子源21產(chǎn)生的低能Ar離子束轟擊NiSi靶材表面3min，去除靶材表面雜質(zhì)。該低能Ar離子束的離子能量Ei＝400eV，離子束流密度為Jb＝0.35mA/cm2；3、打開工件臺(tái)的擋板20，用主離子源21產(chǎn)生的高能Ar離子束轟擊NiSi靶材，NiSi靶材濺射出來的粒子沉積在基片1上，生成NiSi負(fù)極熱電偶膜。該高能Ar離子束的離子能量Ei＝700eV，離子束流密度為Jb＝0.55mA/cm2。五、沉積Au焊盤膜1、旋轉(zhuǎn)六靶臺(tái)24選擇Au靶材，清除工件上剩余的光刻膠，在工件上制作焊盤膜光刻膠。2、關(guān)閉工件臺(tái)的擋板20，用主離子源21產(chǎn)生的低能Ar離子束轟擊Au靶材表面3min，去除靶材表面雜質(zhì)。該低能Ar離子束的離子能量Ei＝400eV，離子束流密度Jb＝0.35mA/cm2。3、打開工件臺(tái)的擋板20，用輔離子源26產(chǎn)生的低能Ar離子束轟擊工件臺(tái)3min，增強(qiáng)現(xiàn)有薄膜表面附著力。該低能Ar離子束的離子能量Ei＝400eV，離子束流密度Jb＝0.35mA/cm2。4、用主離子源21產(chǎn)生的高能Ar離子束轟擊Au靶材，Au靶材濺射出來的粒子沉積在NiCr正極熱電偶膜和NiSi負(fù)極熱電偶膜的外接端上，生成Au焊盤膜。該高能Ar離子束的離子能量Ei＝700eV，離子束流密度Jb＝0.55mA/cm2。六、沉積Ta2O5絕緣過渡膜：1、旋轉(zhuǎn)六靶臺(tái)24選擇Ta靶材；清除工件上剩余的光刻膠，并制作絕緣過渡膜光刻膠。2、關(guān)閉工件臺(tái)的擋板20，用主離子源21產(chǎn)生的低能Ar離子束轟擊Ta靶材表面3min，去除靶材表面雜質(zhì)。該低能Ar離子束的離子能量Ei＝400eV，離子束流密度為Jb＝0.35mA/cm2。3、打開工件臺(tái)的擋板20，用主離子源21產(chǎn)生的高能Ar離子束轟擊Ta靶材，Ta靶材濺射出來的粒子與輔離子源26產(chǎn)生的O2離子束發(fā)生反應(yīng)，形成Ta2O5化合物沉積在薄膜熱電偶及薄膜熱電偶所在基片區(qū)域表面上，生成Ta2O5絕緣過渡膜。該高能Ar離子束的離子能量Ei＝700eV，離子束流密度為Jb＝0.55mA/cm2。七、沉積SiO2保護(hù)膜：1、旋轉(zhuǎn)六靶臺(tái)24選擇SiO2石英玻璃靶材；清除工件上剩余的光刻膠，并制作保護(hù)膜光刻膠。2、關(guān)閉工件臺(tái)的擋板20，用主離子源21產(chǎn)生的低能Ar離子束轟擊SiO2靶材表面3min，去除靶材表面雜質(zhì)。該低能Ar離子束的離子能量Ei＝400eV，離子束流密度為Jb＝0.35mA/cm2。3、打開工件臺(tái)的擋板20，用輔離子源26產(chǎn)生的低能Ar離子束轟擊工件臺(tái)3min，增強(qiáng)Ta2O5絕緣過渡膜表面附著力。該低能離子束的離子能量Ei＝400eV，離子束流密度為Jb＝0.35mA/cm2。4、用主離子源21產(chǎn)生的高能Ar離子束轟擊SiO2靶材，靶材濺射出來的粒子形成SiO2化合物沉積在Ta2O5絕緣過渡膜上，形成SiO2保護(hù)膜。該高能Ar離子束的離子能量Ei＝700eV，設(shè)置離子束流密度Jb＝0.55mA/cm2。5、打開真空倉(cāng)29，取出工件臺(tái)28，清除工件表面剩余的光刻膠，制成薄膜溫度傳感芯片。本發(fā)明采用的雙離子束反應(yīng)濺射沉積(DoubleIonBeanReactiveSputteringDeposition，簡(jiǎn)稱DIBRSD)技術(shù)，是先用低能量的工作氣體離子束對(duì)靶材和襯底進(jìn)行清洗，以充入工作氣體的主離子源產(chǎn)生的主離子束轟擊靶材，靶材濺射出來的粒子與充入反應(yīng)氣體的輔離子源產(chǎn)生的輔離子束進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的化合物沉積在襯底上，生成化合物薄膜。其具有以下顯著特點(diǎn)：1、薄膜的均勻度好，薄膜的應(yīng)力小且附著力高，光學(xué)性質(zhì)更加重復(fù)穩(wěn)定；工作參數(shù)獨(dú)立控制自由度大，可以納米級(jí)控制薄膜生長(zhǎng)、薄膜微結(jié)構(gòu)和薄膜晶格取向；2、靶材粒子能量高，沉積的薄膜膜層密度高、雜質(zhì)少，與襯底的結(jié)合力高；對(duì)靶材和襯底進(jìn)行預(yù)清洗，能提高薄膜和襯底的附著力；3、適用除有機(jī)材料和易分解材料以外的眾多材料，無(wú)環(huán)境污染干法鍍膜，可制備合金薄膜、氧化物薄膜、高熔點(diǎn)薄膜和絕緣薄膜。因此，采用六靶臺(tái)雙離子束反應(yīng)濺射沉積技術(shù)，制成的高性能薄膜溫度傳感芯片體積小、精度高、響應(yīng)時(shí)間快、溫漂小、穩(wěn)定性好、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、抗振抗擾抗沖擊能力強(qiáng)，適用于惡劣環(huán)境，并且制作工藝簡(jiǎn)單，不用高溫老化，生產(chǎn)時(shí)間短，綜合指標(biāo)優(yōu)于磁控濺射制備的同類產(chǎn)品。最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3