一种环境传感器、集成装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种环境传感器、集成装置，包括衬底，在所述衬底上设置有至少一个电阻器，在所述衬底的上方还设置有覆盖所述电阻器的第一绝缘层；还包括形成在所述第一绝缘层上的导电图案，在所述导电图案的上方设置有连接在导电图案中的环境敏感材料层。本实用新型专利技术的一种环境传感器，其结构简单，在敏感材料层的下方设置了电阻器结构，该电阻器通电后，其产生的热量可以通过氧化层传递至敏感材料层上，从而可以对敏感材料层进行加热除湿，或者是来调节环境传感器的工作温度，这不但提高了环境传感器的灵敏度，还提高了环境传感器的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种传感器测量领域，更具体地，涉及一种环境传感器；本技术还涉及一种环境传感器的集成装置。
技术介绍
近年来，随着科学技术的发展，手机、笔记本电脑等电子产品的体积在不断减小，而且人们对这些便携电子产品的性能要求也越来越高，这就要求与之配套的电子零部件的体积也必须随着减小。传感器作为测量器件，已经普遍应用在手机、笔记本电脑等电子产品上。现有的环境传感器，例如压力传感器、湿度传感器等，通常包括电阻式和电容式两种结构。对于电阻式的湿度传感器而言，其通过湿敏材料吸收周围环境内的湿气，从而改变其电阻率或者是介电常数以感测周围的环境湿度；但是此时如果希望其能快速恢复至常态，则需要对传感器的湿敏材料来除湿。电阻式的气敏传感器，其可用于如tVOC、甲醛等各种非挥发性有机物气体的探测。但是不同的气体在不同的温度下具有不同的灵敏度，因此针对特定的气体需要优化气敏传感器的工作温度，例如VOC气体的最佳工作温度一般在200-300℃，所以人们希望可以调节传感器工作的温度，从而获得较为准确的检测数据。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种环境传感器的新技术方案。根据本技术的第一方面，提供了一种环境传感器，包括衬底，在所述衬底上设置有至少一个电阻器，在所述衬底的上方还设置有覆盖所述电阻器的第一绝缘层；还包括形成在所述第一绝缘层上的导电图案，在所述导电图案的上方设置有连接在导电图案中的环境敏感材料层。优选地，所述电阻器包括层叠设置的多晶硅层、导电介质层。优选地，所述导电介质层采用WSi2、TiSi2、NiSi2或MoSi2材料。优选地，所述衬底采用单晶硅材料，在所述电阻器与衬底之间还设有用于绝缘的第二绝缘层。优选地，所述衬底上还设置有背腔，所述电阻器通过第二绝缘层悬空在背腔的上方。优选地，所述衬底还设置有上端开口的容腔，所述电阻器通过第二绝缘层悬空在背腔的上方。本技术还提供了一种环境传感器的集成装置，至少包括第一环境传感器、第二环境传感器，所述第一环境传感器、第二环境传感器具有上述环境传感器的结构。优选地，所述第一环境传感器为气敏传感器，所述第二环境传感器为湿度传感器。本技术的一种环境传感器，其结构简单，在敏感材料层的下方设置了电阻器结构，该电阻器通电后，其产生的热量可以通过氧化层传递至敏感材料层上，从而可以对敏感材料层进行加热除湿，或者是来调节环境传感器的工作温度，这不但提高了环境传感器的灵敏度，还提高了环境传感器的应用领域。本技术的专利技术人发现，在现有技术中，环境传感器往往会因为某些因素而限制其应用的范围。因此，本技术所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本技术是一种新的技术方案。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。图1是本技术环境传感器的结构示意图。图2是本技术环境传感器另一实施方式的结构示意图。图3是本技术集成装置的结构示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。参考图1，本技术提供了一种环境传感器，其包括衬底1以及设置在衬底1上方的至少一个电阻器；在所述衬底1的上方还设置有覆盖所述电阻器的第一绝缘层3，该第一绝缘层3将所述电阻器覆盖住。通过设置的电路布图，电流可以传递至电阻器上，使得该电阻器可以发热。本技术的衬底1可以采用单晶硅材料，此时为了保证该电阻器与衬底1之间的绝缘，在所述电阻器与衬底1之间还设有用于绝缘的第二绝缘层2；该第二绝缘层2可与第一绝缘层3采用相同的材料，例如氧化硅等本领域技术人员所熟知的材料等。在此需要注意的是，第一绝缘层3、第二绝缘层2采用相同的材料，而且该两个绝缘层部分连通在一起，因此该两个绝缘层可以认为是同一个部件；本技术只是为了便于理解，将其区分为第一绝缘层3、第二绝缘层2。在衬底1上形成一层第二绝缘层2后，可以在该第二绝缘层2沉积导电层，并对该导电层进行刻蚀，形成电阻器以及连接电阻器的电路布图等；之后沉积第一绝缘层3，以将电阻器以及连接电阻器的电路布图覆盖住。电阻器的数量可以根据实际需要进行设置，例如可在第二绝缘层2上设置三个或者更多个电阻器。本技术的环境传感器，还包括形成在所述第一绝缘层3上方导电图案6，该导电图案6可以采用铝或铜材料。例如可在第一绝缘层3上预先设置一层金属层，之后对该金属层进行刻蚀，从而形成导电图案6。在所述导电图案6的上方设置环境敏感材料层8，且该环境敏感材料层8连接在导电图案6中，使得环境敏感材料层8感应的环境信息可以通过该预先设计的导电图案6以电信号的方式进行输出。在本技术一个优选的实施方式中，本技术的电阻器包括层叠设置的多晶硅层4、导电介质层5；例如可以在第二绝缘层2上沉积一层多晶硅层4，之后在多晶硅层4上沉积导电介质层5，再对该多晶硅层4、导电介质层5进行刻蚀，以形成本技术的电阻器以及连接该电阻器的电路布图等。本技术的导电介质层5优选采用WSi2、TiSi2、NiSi2或MoSi2等材料；在半导体工艺制程中常用这些难熔的金属硅化物作为CMOS晶体管的栅极，而采用这些材料作为电阻器，不但可以具有较低的方块电阻，而且还具有较高的熔化温度。另外由于CMOS电路也包括多晶硅层以及WSi2、TiSi2、NiSi2或MoSi2等材料的导电介质层，这就使得本技术电阻器的材料与CMOS电路制造工艺中的材料是完全兼容的。也就是说，本技术的电阻器可以在CMOS的制作工艺中同时形成，从而可以利用成熟的CMOS工艺进行低成本的大规模生产,并且可以直接进行传感器和其处理电路(ASIC)的集成,提高器件的性能。在本技术一个优选的实施方式中，在所述导电图案6的上方可以继续设置一层第一绝缘层，并对该第一绝缘层进行刻蚀，从而将导电图案6上用于连接环境敏感材料层8的位置暴露出来。进一步地，可在该第一绝缘层上设置一层保护层7，该保护层7可以采用氮化硅材料，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。本技术的环境传感器包括但不限于气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。而环境敏感材料层8则根据本技术环境传感器具体的类型进行相应的选择。例如当本技术的环境传感器为气敏传感器时，则该环境敏感材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境传感器，其特征在于：包括衬底(1)，在所述衬底(1)上设置有至少一个电阻器，在所述衬底(1)的上方还设置有覆盖所述电阻器的第一绝缘层(3)；还包括形成在所述第一绝缘层(3)上的导电图案(6)，在所述导电图案(6)的上方设置有连接在导电图案(6)中的环境敏感材料层(8)。

【技术特征摘要】
1.一种环境传感器，其特征在于：包括衬底(1)，在所述衬底(1)上设置有至少一个电阻器，在所述衬底(1)的上方还设置有覆盖所述电阻器的第一绝缘层(3)；还包括形成在所述第一绝缘层(3)上的导电图案(6)，在所述导电图案(6)的上方设置有连接在导电图案(6)中的环境敏感材料层(8)。2.根据权利要求1所述的环境传感器，其特征在于：所述电阻器包括层叠设置的多晶硅层(4)、导电介质层(5)。3.根据权利要求2所述的环境传感器，其特征在于：所述导电介质层(5)采用WSi2、TiSi2、NiSi2或MoSi2材料。4.根据权利要求1所述的环境传感器，其特征在于：所述衬底(1)采用单晶硅材料，在所述电阻器与衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊德，
申请(专利权)人：歌尔声学股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37