Evanohm合金的双环线型微加热器特性研究*

仲逸飞， 刘景全

(上海交通大学 微纳科学技术研究院 微米/纳米加工技术国家重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室，上海 200240)

0 引 言

随着电子器件的微型化，越来越多的研究致力于使用薄膜材料代替块状材料和线型材料[1～8]。NiCr合金是微电子器件领域广泛研究的薄膜材料之一。Evanohm合金(Ni75Cr20Cu2.5Al2.5)是一种以Ni、Cr金属为主的合金材料。在相关的研究中，研究者已经发现，该合金可适用于制造标准电阻，因其有良好的电学和机械性能，例如良好的长期稳定性、高电阻率以及较低的电阻温度系数。目前，多个研究组正在对低温电阻器进行研究[9～12]，期望获得较高的低温电阻率(大约为150×10-8Ω·m)和较低的温度系数。Evanohm合金电阻对于不同的低温应用，尤其是精密电气计量至关重要。在电子器件微型化领域的研究中，研究者发现，环线结构的薄膜电阻导线会产生磁场，这对器件性能有所影响。

本文中采用双环线结构来抵消金属引线带来的磁场，增强器件在应用时的稳定性。将Evanohm合金材料与双环线结构相结合，以MEMS工艺为基本手段，制作出新型微型加热器，并探求此种微型加热器在常温及深低温条件下的电学性能与加热性能，希望能得到在特定条件下更为稳定的器件。

1 结构设计

本文设计加热器基本尺寸为1 mm×0.8 mm×0.2 mm(长×宽×厚)。薄膜方块电阻约为Rs=5Ω/sq，加热单元线宽W均为0.02 mm，本文设计双环线结构如图1所示(由左到右，依次命名为结构a、结构b、结构c)。

图1 加热器设计图由左到右，依次命名为结构a、结构b、结构c