本发明涉及流量传感器，尤其是指一种量程可调的流量芯片的制作工艺。
背景技术：
1、热式流量传感器是一种基于热传感作用的流量传感器，可以用来测量气体和液体的流量。它主要包括热丝传感器、补偿电路、温度补偿电路和运算放大器等组成部分。
2、由于热式流量传感器具有精度高、响应速度快、不易受介质影响等优点，在多个领域得到了广泛应用。主要应用领域包括工业自动化、空气调节、汽车工业、医疗器械、机器人等。
3、现有流量芯片由于芯片端的限制，很难通过芯片本身实现不同量程的调整，因此现有流量芯片通常只能提供固定的量程，只能通过外部电路及流道结构设计进行弥补，增加了设计和实现的复杂度，难以满足不同应用场景对于多种量程的需求。
技术实现思路
1、为此，本发明提供一种量程可调的流量芯片的制作工艺，实现了不同量程的流量测量。
2、为解决上述技术问题，本发明提供一种量程可调的流量芯片的制作工艺，包括：
3、提供衬底；
4、在所述衬底表面制作支撑结构层；
5、在所述支撑结构层上沉积一层第一绝缘层进行电隔离；
6、在所述第一绝缘层表面沉积一层多晶硅层，对所述多晶硅层通过磷离子注入和扩散掺杂，形成n型多晶硅半导体层；
7、对所述n型多晶硅半导体层通过光刻图形化，形成下层热电堆以及至少一组中心热源，并暴露出所述第一绝缘层，其中，所述下层热电堆包括上游测温元件热电堆下层热电偶和下游测温元件热电堆下层热电偶，每组所述中心热源包括沿横向依次设置的上游加热元件热源热电偶、中心加热元件热源热电偶和下游加热元件热源热电偶；
8、在光刻图形化后的所述n型多晶硅半导体层上沉积一层第二绝缘层，以进行电绝缘隔离，所述第二绝缘层分别覆盖所述下层热电堆、所述第一绝缘层和所述中心热源各自的表面；
9、在所述第二绝缘层表面沉积一层多晶硅层，对所述多晶硅层通过硼离子注入和扩散掺杂，形成p型多晶硅半导体层；
10、对所述p型多晶硅半导体层通过光刻图形化，形成对应所述下层热电堆的上层热电堆，并暴露出所述第二绝缘层，所述上层热电堆包括流量芯片中的上游测温元件热电堆上层热电偶和下游测温元件热电堆上层热电偶；
11、在光刻图形化后的所述p型多晶硅半导体层上沉积一层第三绝缘层，以进行电绝缘隔离，所述第三绝缘层分别覆盖所述上层热电堆和所述第二绝缘层各自的表面；
12、对所述第三绝缘层表面进行光刻并形成分别延伸至所述下层热电堆、所述上层热电堆和所述中心热源的连接通孔，随后在各所述连接通孔中覆盖导电材料，分别形成连接于所述上游测温元件热电堆下层热电偶的上游测温元件热电堆冷端连接导线结构、连接于所述上游测温元件热电堆下层热电偶和上游测温元件热电堆上层热电偶之间的上游测温元件热电堆热端连接导线结构、连接于所述下游测温元件热电堆下层热电偶的下游测温元件热电堆冷端连接导线结构、连接于所述下游测温元件热电堆下层热电偶和下游测温元件热电堆上层热电偶之间的下游测温元件热电堆热端连接导线结构、连接所述上游加热元件热源热电偶的上游加热元件热源连接导线结构、连接所述中心加热元件热源热电偶的中心加热元件热源连接导线结构以及连接所述下游加热元件热源热电偶的下游加热元件热源连接导线结构；
13、在所述第三绝缘层表面沉积一层钝化层。
14、在本发明的一种实施方式中，所述上游测温元件热电堆下层热电偶和所述上游测温元件热电堆上层热电偶构成上游测温元件热电堆；所述下游测温元件热电堆下层热电偶和所述下游测温元件热电堆上层热电偶构成下游测温元件热电堆；
15、设置有三组热电堆测温元件，并沿芯片横向对称剖面对称分布，每组热电堆测温元件包括多排所述上游测温元件热电堆和对应的多排所述下游测温元件热电堆，每组所述热电堆测温元件中，相邻两组所述上游测温元件热电堆之间、以及相邻两组所述下游测温元件热电堆之间通过导线相连；
16、所述中心热源设置有三组且沿芯片纵向并排设置，芯片的横向对称轴经过位于中间的中心热源，每组所述中心热源中的所述上游加热元件热源热电偶、所述中心加热元件热源热电偶和所述下游加热元件热源热电偶沿横向依次设置，从而对应构成上游加热电阻r1、上游加热电阻r2、上游加热电阻r3、中心加热电阻r4、中心加热电阻r5、中心加热电阻r6、下游加热电阻r7、下游加热电阻r8和下游加热电阻r9。
17、在本发明的一种实施方式中，所有的所述热电堆测温元件包括上游加热电阻r1配套热电堆测温元件正电极、上游加热电阻r1配套热电堆测温元件负电极、上游加热电阻r2配套热电堆测温元件正电极、上游加热电阻r2配套热电堆测温元件负电极、上游加热电阻r3配套热电堆测温元件正电极、上游加热电阻r3配套热电堆测温元件负电极、下游加热电阻r7配套热电堆测温元件正电极、下游加热电阻r7配套热电堆测温元件负电极、下游加热电阻r8配套热电堆测温元件正电极、下游加热电阻r8配套热电堆测温元件负电极、下游加热电阻r9配套热电堆测温元件正电极、下游加热电阻r9配套热电堆测温元件负电极；
18、所述中心热源包括沿芯片横向对称轴（x-x`轴）对称设置的中心加热元件热源导线加热正电极、中心加热元件热源导线加热负电极。
19、在本发明的一种实施方式中，所述上游加热电阻r1、上游加热电阻r2、上游加热电阻r3、中心加热电阻r4、中心加热电阻r5、中心加热电阻r6、下游加热电阻r7、下游加热电阻r8和下游加热电阻r9的电阻值不完全相等。
20、在本发明的一种实施方式中，通过激光烧蚀的方法对所述上游加热电阻r1、上游加热电阻r2、上游加热电阻r3、中心加热电阻r4、中心加热电阻r5、中心加热电阻r6、下游加热电阻r7、下游加热电阻r8和下游加热电阻r9进行串联和/或并联。
21、在本发明的一种实施方式中，激光烧蚀的功率在50~500w/cm²，脉冲频率在10~500hz，激光能量在10~300ev。
22、在本发明的一种实施方式中，在所述衬底表面制作支撑结构层，其步骤包括：
23、通过低压化学气相沉积工艺在所述衬底表面依次沉积一层第一氧化硅支撑层、一层氮化硅支撑层和一层第二氧化硅支撑层。
24、在本发明的一种实施方式中，所述第一氧化硅支撑层的厚度在0.1~10μm；所述氮化硅支撑层的厚度在0.01~0.08μm；所述第二氧化硅支撑层的厚度在1~3μm。
25、在本发明的一种实施方式中，所述导电材料为铝，通过金属磁控溅射沉积并覆盖于形成各所述连接通孔。
26、在本发明的一种实施方式中，所述钝化层采用氮化硅，通过pecvd沉积法沉积形成，厚度在0.01~1μm。
27、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
28、本发明所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，通过将中心热源设计成“非”字结构，采用多种长度热电阻的组合，使得中心发热电阻元件与测温元件的间距不同，从而实现不同量程的流量测量需求。为了进一步拓展量程测量的可能性，采用多组热电阻交叉串并联设计，并结合激光烧蚀进行串并联结构的调整，从而实现单颗芯片的多量程测试，满足不同量程的测量需求。同时，中心热源工作的多组热电阻也用于不同量程的测量，而通过激光烧蚀进行断联的剩余热电阻及其对应的测温热电堆可用于环境温度的监测，并作为对照组，排除背景干扰因素。
1.一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述上游加热电阻r1、上游加热电阻r2、上游加热电阻r3、中心加热电阻r4、中心加热电阻r5、中心加热电阻r6、下游加热电阻r7、下游加热电阻r8和下游加热电阻r9的电阻值不完全相等。
5.根据权利要求2所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，通过激光烧蚀的方法对所述上游加热电阻r1、上游加热电阻r2、上游加热电阻r3、中心加热电阻r4、中心加热电阻r5、中心加热电阻r6、下游加热电阻r7、下游加热电阻r8和下游加热电阻r9进行串联和/或并联。
6.根据权利要求5所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，激光烧蚀的功率在50~500w/cm²，脉冲频率在10~500hz，激光能量在10~300ev。
7.根据权利要求1所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，在所述衬底（1）表面制作支撑结构层，其步骤包括：
8.根据权利要求7所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述第一氧化硅支撑层（2）的厚度在0.1~10μm；所述氮化硅支撑层（3）的厚度在0.01~0.08μm；所述第二氧化硅支撑层（4）的厚度在1~3μm。
9.根据权利要求1所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述导电材料为铝，通过金属磁控溅射沉积并覆盖于形成各所述连接通孔。
10.根据权利要求1所述的一种量程可调的流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述钝化层（10）采用氮化硅，通过pecvd沉积法沉积形成，厚度在0.01~1μm。
