本发明涉及流量传感器，尤其是指一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺。
背景技术：
1、热式流量传感器是一种利用热传感效应进行测量的设备，适用于测量气体和液体的流量。其主要组成部分包括热丝传感器、补偿电路、温度补偿电路和运算放大器等。由于其具有精度高、响应速度快、不受介质影响等优点，被广泛应用于工业自动化、空气调节、汽车工业、医疗器械、机器人等领域。
2、现有流量芯片存在功耗较高的情况，这不仅增加了使用成本，也限制了其在某些电源受限或要求低功耗的场景中的应用，此外，流量芯片在测量精度和分辨率方面存在一定限制，影响了其在一些高精度应用中的使用。
技术实现思路
1、为此，本发明提供一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，提高了测温元件对热量的敏感性并降低了芯片功耗。
2、为解决上述技术问题，本发明提供一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，包括：
3、提供衬底；
4、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；
5、在所述第二氧化硅支撑层上沉积一层第一绝缘层；
6、在所述第一绝缘层上制作上游测温元件热电堆、中心热源和下游测温元件热电堆，其中，多组所述上游测温元件热电堆和多组所述下游测温元件热电堆分别沿芯片纵向并排分布；
7、在所述上游测温元件热电堆、中心热源和下游测温元件热电堆上覆盖一层钝化层；
8、利用光刻技术的掩膜结构，在芯片的正面采用四甲基氨基氢氧化物溶液进行湿法刻蚀，形成位于相邻所述上游测温元件热电堆之间以及相邻所述下游测温元件热电之间的正面释放隔离通孔；
9、通过深硅刻蚀将所述衬底刻蚀出背面释放腔，以分别将所述上游测温元件热电堆、所述中心热源和所述下游测温元件热电堆各自的位置进行释放，所述正面释放隔离通孔延伸至所述背面释放腔。
10、在本发明的一种实施方式中，所述正面释放隔离通孔呈倒锥形结构。
11、在本发明的一种实施方式中，所述背面释放腔呈梯形结构。
12、在本发明的一种实施方式中，在所述第一绝缘层上制作上游测温元件热电堆、中心热源和下游测温元件热电堆，其步骤包括：
13、在所述第一绝缘层表面制作一层n型多晶硅半导体层，随后进行光刻图形化，形成上游测温元件热电堆下层热电偶、下游测温元件热电堆下层热电偶以及中心热源，并暴露出所述第一绝缘层；
14、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，所述第二绝缘层分别覆盖所述上游测温元件热电堆下层热电偶、所述下游测温元件热电堆下层热电偶以及所述中心热源各自的表面；
15、在所述第二绝缘层表面制作一层p型多晶硅半导体层，随后进行光刻图形化，形成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。
16、在本发明的一种实施方式中，还包括：
17、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，对所述第三绝缘层表面进行光刻形成通孔并填充导电材料，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冷端连接导线、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热端连接导线、连接于所述下游测温元件热电堆下层热电偶的下游冷端连接导线、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热端连接导线以及连接所述中心热源的中心热源导线。
18、在本发明的一种实施方式中，所述上游测温元件热电堆和所述下游测温元件热电堆沿芯片纵向对称剖面对称设置，所述上游测温元件热电堆包括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，所述下游测温元件热电堆包括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。
19、在本发明的一种实施方式中，所述正面释放隔离通孔依次贯穿所述钝化层、所述第三绝缘层、所述第二绝缘层、所述第一绝缘层、所述第二氧化硅支撑层、所述氮化硅支撑层和所述第一氧化硅支撑层。
20、在本发明的一种实施方式中，所述中心热源呈“口”字型结构。
21、在本发明的一种实施方式中，利用光刻技术的掩膜结构，在芯片的正面采用四甲基氨基氢氧化物溶液进行湿法刻蚀，其步骤包括：
22、使用旋涂仪在芯片表面涂覆光刻胶，并根据需要在释放孔位置进行图形化处理；
23、将经过曝光后的芯片放入显影剂中，去除未暴露于紫外光下的光刻胶部分，形成所需的掩膜结构；
24、将经过光刻的芯片浸入丙酮、乙醇和去离子水1:1:3配比的溶液中，进行清洁和表面活化前处理，确保表面干净并提高刻蚀效果；
25、将处理好的芯片浸入预先配置好的3%-10%质量浓度tmah溶液中，tmah会与硅表面发生反应，使硅表面逐渐被溶解，完成刻蚀过程；
26、控制刻蚀时间为30-150min分钟，以达到正面释放隔离通孔刻蚀深度为1-5μm；
27、刻蚀结束后，将芯片取出tmah溶液，进行中和处理以中和残留的溶液；
28、使用清水及乙醇1:1配比的溶液清洗去除芯片表面的残留物和溶液后，将芯片干燥2-5小时，确保完全干燥。
29、在本发明的一种实施方式中，所述衬底的制备方法包括：
30、提供n型双抛硅片；
31、将所述n型双抛硅片分别依次放在无水乙醇、丙酮和去离子水中进行超声波处理30-60分钟，随后放于热板上以100℃烘干半小时后进行清洗处理，清洗完成后进行减薄处理至350-450μm厚度，形成减薄后的硅片结构。
32、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
33、本发明所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，通过正反面双向释放刻蚀，将相邻测温元件热偶对之间的绝缘层形成隔离通孔，从而隔开背底传热通道，提高了测温元件对热量的敏感性。这使得中心热源只需很小的电压驱动，测温元件即可感知热量变化，进而提高了芯片整体的分辨率，并降低了芯片功耗。
1.一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述正面释放隔离通孔（11）呈倒锥形结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述背面释放腔（12）呈梯形结构。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，在所述第一绝缘层（7a）上制作上游测温元件热电堆、中心热源（6）和下游测温元件热电堆，其步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求4所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述上游测温元件热电堆和所述下游测温元件热电堆沿芯片纵向对称剖面对称设置，所述上游测温元件热电堆包括所述上游测温元件热电堆下层热电偶（5a）和所述上游测温元件热电堆上层热电偶（8a），所述下游测温元件热电堆包括所述下游测温元件热电堆下层热电偶（5b）和所述下游测温元件热电堆上层热电偶（8b）。
7.根据权利要求5所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述正面释放隔离通孔（11）依次贯穿所述钝化层（10）、所述第三绝缘层（7c）、所述第二绝缘层（7b）、所述第一绝缘层（7a）、所述第二氧化硅支撑层（4）、所述氮化硅支撑层（3）和所述第一氧化硅支撑层（2）。
8.根据权利要求1所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述中心热源（6）呈“口”字型结构。
9.根据权利要求1所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，利用光刻技术的掩膜结构，在芯片的正面采用四甲基氨基氢氧化物溶液进行湿法刻蚀，其步骤包括：
10.根据权利要求1所述的一种低功耗高灵敏流量芯片的制作工艺，其特征在于，所述衬底（1）的制备方法包括：
