1.一种双面型MEMS热式气体流量传感器,其特征在于,包括:
位于中间的中间键合层(1)以及分布在中间键合层(1)两侧的加热电阻结构和测温电阻结构;
所述加热电阻结构,从靠近所述中间键合层(1)到远离所述键合层(1)的方向依次包括,第一氮化硅层(11)、第一硅层(12)、第二氮化硅层(13)、包裹了第一金属层(14)的第三氮化硅层(15)和第一玻璃层(17);
所述测温电阻结构,从靠近所述中间键合层(1)到远离所述键合层(1)的方向依次包括,第四氮化硅层(21)、第二硅层(22)、第五氮化硅层(23)、包裹了第二金属层(24)的第六氮化硅层(25)和第二玻璃层(27);
所述中间键合层(1)、第一氮化硅层(11)、第一硅层(12)、第四氮化硅层(21)、第二硅层(22)中空形成供空气流通的空腔(2);
所述第一金属层(14)包括成第一金属外框(141)以及位于金属外框内的加热电阻金属(142),第一金属外框(141)部分连接在空腔(2)对应的镂空的第二氮化硅层(13)上,连接在第一硅层(12)对应的第二氮化硅层(13)上;所述加热电阻金属(142)为弯折往复结构,第一金属层(14)的两端分别具有第一接线端(143);
所述第二金属层(24)包括成第二金属外框(241)以及位于所述第二金属外框(241)内的测温电阻金属(242),所述测温电阻金属(242)位于第二金属外框(241)两侧,且分别与第二接线端(243)连接;
在横截面投影上,所述第一金属外框(141)与第二金属外框(241)重合,所述第一接线端(143)与第二接线端(243)重合,所述加热电阻金属(142)完全覆盖住测温电阻金属(242)。
2.根据权利要求1所述的双面型MEMS热式气体流量传感器,其特征在于,第一金属外框(141)与第二金属外框(241)为矩形,且对角线处具有供第一接线端(143)或者第二接线端(243)延伸伸入到第一金属外框(141)或者第二金属外框(241)内的开口。
3.根据权利要求2所述的双面型MEMS热式气体流量传感器,其特征在于,所述第一金属外框(141)与第二金属外框(241)为两个对称的L形结构,包括平行于空腔(2)的第一部分和垂直于第一部分的第二部分,所述第一部分一半位于空腔(2)上方,一半位于第一硅层(12)、第二硅层(22)上方,所述第二部分横跨所述空腔(2)连接空腔(2)两侧的第一硅层(12)、第二硅层(22)的上方。
4.根据权利要求1‑3任一项所述的双面型MEMS热式气体流量传感器,其特征在于,所述中间键合层(1)由第一氮化硅层(11)和第四氮化硅层(21)通过BCB胶键合得到。
5.根据权利要求1‑3任一项所述的双面型MEMS热式气体流量传感器,其特征在于,第一金属层(14)和第二金属层(24)为金属铂。
6.一种双面型MEMS热式气体流量传感器制造方法,用于制造权利要求1‑5任一项所述的双面型MEMS热式气体流量传感器,其特征在于,包括以下步骤:S1,取两块硅片,分别作为第一硅层(12)和第二硅层(22),分别在硅片的两面的(100)晶向上进行低压气相沉积SiN,形成第一氮化硅层(11)和第二氮化硅层(13)与第四氮化硅层(21)和第五氮化硅层(23);
S2:分别在第二氮化硅层(13)和第五氮化硅层(23)上镀上金属形成第一金属层(14)和第二金属层(24),使第一金属层(14)和第二金属层(24)形成所需图案,最终第一金属层(14)和第二金属层(24)分别成为金属化加热电阻和测温电路;
S3:在第一金属层(14)和第二金属层(24)表面使用低压气相沉积法沉积氮化硅形成第三氮化硅层(15)和第六氮化硅层(25)以覆盖第一金属层(14)和第二金属层(24);
S4:使用光刻使第一氮化硅层(11)和第四氮化硅层(21)形成凹槽露出第一硅层(12)和第二硅层(22);
S5:腐蚀第一硅层(12)和第二硅层(22)至第二氮化硅层(13)、第五氮化硅层(23)露出,分别形成空腔(2)在加热电阻结构和测温电阻结构的部分;
S6:使用BCB光阻键合胶使打孔玻璃与第三氮化硅层(15)或第六氮化硅层(25)键合形成第一玻璃层(17)和第二玻璃层(27);
S7:使用BCB光阻键合胶使第一氮化硅层(11)和第四氮化硅层(21)进行BCB胶键合,并且空腔(2)在加热电阻结构和测温电阻结构的部分封闭形成空腔(2)。
7.根据权利要求6所述的双面型MEMS热式气体流量传感器制造方法,其特征在于,S2步骤中的图案分别为:所述第一金属层(14)包括成第一金属外框(141)以及位于金属外框内的加热电阻金属(142),第一金属外框(141)部分连接在空腔(2)对应的镂空的第二氮化硅层(13)上,连接在第一硅层(12)对应的第二氮化硅层(13)上;所述加热电阻金属(142)为弯折往复结构,第一金属层(14)的两端分别具有第一接线端(143);
所述第二金属层(24)包括成第二金属外框(241)以及位于所述测温电阻金属(242),所述测温电阻金属(242)位于第二金属外框(241)两侧,且分别与第二接线端(243)连接。
8.根据权利要求7所述的双面型MEMS热式气体流量传感器制造方法,其特征在于,所述第一金属外框(141)与第二金属外框(241)为两个对称的L形结构,包括平行于空腔(2)的第一部分和垂直于第一部分的第二部分,所述第一部分一半位于空腔(2)上方,一半位于第一硅层(12)、第二硅层(22)上方,所述第二部分横跨所述空腔(2)连接空腔(2)两侧的第一硅层(12)、第二硅层(22)的上方。
9.根据权利要求7或8所述的双面型MEMS热式气体流量传感器制造方法,其特征在于,在横截面投影上,所述第一金属外框(141)与第二金属外框(241)重合,所述第一接线端(143)与第二接线端(243)重合,所述加热电阻金属(142)完全覆盖住测温电阻金属(242)。
10.根据权利要求6所述的双面型MEMS热式气体流量传感器制造方法,其特征在于,S5步骤中使用30%KOH+85℃水浴腐蚀第一硅层(12)和第二硅层(22)。