[发明专利]一种薄膜压力传感器及制备方法

摘要

本发明涉及一种薄膜压力传感器及制备方法，该薄膜压力传感器至少包括弹性基底；绝缘层，其位于弹性基底上；应变电阻层，其位于绝缘层上构成惠斯通电桥电路，该应变电阻层采用多元素靶材通过离子束溅射沉积工艺在绝缘层上沉积而成，多元素靶材包括镍、铬、锰和硅元素，其中各个元素的质量份数为镍，70～90份；铬，10～30份；锰，1～10份；硅，1～10份；以及引线膜，其位于应变电阻层上，用于将应变电阻层感应弹性基底形变产生的电信号引出。本发明采用镍、铬、锰和硅的多元素靶材，通过离子束溅射沉积技术制得的薄膜压力传感器各层薄膜附着力强、密度高，能很好地适应超高温、超低温介质环境和温度变化大的场合，且测量精度高。

主权项

一种薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1、提供弹性基底；S2、通过离子束溅射沉积技术在弹性基底上沉积绝缘层；S3、在所述绝缘层上制作第一光刻胶，以所述第一光刻胶为掩模，采用多元素靶材通过离子束溅射沉积技术在所述绝缘层上沉积应变电阻层，构成惠斯通电桥电路；所述多元素靶材包括镍、铬、锰和硅元素，其中各个元素的质量份数为：镍，70～90份；铬，10～30份；锰，1～10份；硅，1～10份；在形成应变电阻层之后，去除第一光刻胶；S4、在所述应变电阻层和暴露的绝缘层上制作第二光刻胶，以所述第二光刻胶为掩模，通过离子束溅射沉积技术在所述应变电阻层上沉积引线膜；所述步骤S2包括：S2‑1、设置主离子源产生的氩离子束的离子能量为500～800eV，设置其离子束流密度为0.4～0.6mA/cm2；并使真空仓的本底压强保持在3×10‑3Pa及以下，控制薄膜沉积速率为20～30nm/min；工件台自转速度为7～9rpm，沉积角度为45°；S2‑2、利用主离子源产生的氩离子束轰击靶台上的钽靶材，使靶材溅射出来的粒子与辅离子源产生的氧离子束发生反应后沉积在弹性基底上，形成五氧化二钽打底膜；S2‑3、利用主离子源产生的氩离子束轰击靶台上的二氧化硅靶材，使靶材溅射出来的粒子沉积在五氧化二钽打底膜上，形成二氧化硅绝缘膜。