基于MEMS集成式的气体传感器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MEMS集成式的气体传感器及其制作方法。该气体传感器包括相对设置的加热单元和气体敏感单元，其中，所述气体敏感单元包括测试电极和气体敏感结构，所述气体敏感结构与所述测试电极电连接；所述加热单元包括与所述测试电极相匹配的加热层，所述加热层朝向所述气体敏感结构，且所述加热层与所述气体敏感结构无直接接触。本发明专利技术的气体传感器的制作方法可靠性更高，且该气体传感器在使用环境性能要求比较高的情况下可以满足需求，而且还可以避免多层薄膜结构在高温下使用造成的热应力和热膨胀系数匹配方面产生的问题。

Gas sensor based on MEMS integration and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
基于MEMS集成式的气体传感器及其制作方法
本专利技术涉及一种气体传感器，特别涉及一种基于MEMS集成式的气体传感器及其制作方法，属于电子器件

技术介绍
气体传感器广泛应用于检测可燃性气体、有毒气体以及大气成分，以MEMS工艺为基础的微热板式气体传感器以其低功耗、体积小、易集成的特点成为当前气体传感器领域的研究热点。大多数MEMS气体传感器采用铂金为加热丝,采用背面体硅加工技术实现微热板的悬空。目前常用的MEMS气体传感器主要以硅基底为主，上面形成绝缘层，加热层和测试层等，相对比较复杂，其制作工艺主要包括深硅刻蚀形成微孔、绝缘层/阻挡层/种子层的沉积、pad的制备及多次光刻等工艺技术，目前硅基MEMS气体传感器还存在良率低、性能差、器件容易损坏等方面的缺点。为了克服现有硅基MEMS气体传感器还存在良率低、性能差、器件容易损坏等方面的缺点，目前常用的硅基MEMS气体传感器主要结合MEMS微加工工艺，利用薄膜沉积工艺制备绝缘层、阻挡层和种子层的淀积，然后分别沉积金属加热层和测试层，通过湿法或者干法的刻蚀工艺，形成；之后再通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MEMS集成式的气体传感器，其特征在于包括：相对设置的加热单元和气体敏感单元，其中，所述气体敏感单元包括测试电极和气体敏感结构，所述气体敏感结构与所述测试电极电连接；所述加热单元包括与所述测试电极相匹配的加热层，所述加热层朝向所述气体敏感结构，且所述加热层与所述气体敏感结构无直接接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS集成式的气体传感器，其特征在于包括：相对设置的加热单元和气体敏感单元，其中，所述气体敏感单元包括测试电极和气体敏感结构，所述气体敏感结构与所述测试电极电连接；所述加热单元包括与所述测试电极相匹配的加热层，所述加热层朝向所述气体敏感结构，且所述加热层与所述气体敏感结构无直接接触。


2.根据权利要求1所述的基于MEMS集成式的气体传感器，其特征在于：所述气体敏感单元还包括第一衬底，所述第一衬底的第一面设置有收容槽，至少所述气体敏感结构设置在所述收容槽中气体敏感结构；
所述加热单元还包括第二衬底，所述加热层设置在所述第二衬底的第三面上，
所述第一衬底与第二衬底结合而形成一气体腔室，所述气体敏感结构和加热层被封装在所述气体腔室内，所述气体腔室还与设置在第一衬底内的气孔连通。


3.根据权利要求2所述的基于MEMS集成式的气体传感器，其特征在于：所述第一衬底的第一面上还设置有第一绝缘层，所述测试电极设置在所述第一绝缘层上，所述第二衬底的第三面还设置有第二绝缘层，所述加热层设置在所述第二绝缘层上。


4.根据权利要求2所述的基于MEMS集成式的气体传感器，其特征在于：所述第一衬底的第二面还设置有第一焊盘，所述第一焊盘与所述测试电极电连接；所述第二衬底的第四面还设置有第二焊盘，所述第二焊盘与所述加热层电连接；其中，所述第一面与所述第二面背对设置，所述第三面与所述第四面背对设置。


5.根据权利要求4所述的基于MEMS集成式的气体传感器，其特征在于：所述第一衬底内还设置有第一导电通道，所述第一导电通道的一端与所述测试电极电连接，另一端与所述第一焊盘电连接；所述第二衬底内还设置有第二导电通道，所述第二导电通道的一端与所述加热层电连接，另一端与所述第二焊盘电连接。


6.根据权利要求5所述的基于MEMS集成式的气体传感器，其特征在于：所述第一衬底内具有沿厚度方向贯穿所述第一衬底的第一通孔，所述第一通孔内填充有导电材料而形成所述的第一导电通道；所述第二衬底内具有沿厚度方向贯穿所述第二衬底的第二通孔，所述第二通孔内填充有导电材料而形成所述的第二导电通道。


7.根据权利要求2所述的基于MEMS集成式的气体传感器，其特征在于：所述气体敏感单元与所述加热单元通过键合的方式连接成一体。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞，
申请(专利权)人：安徽芯淮电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34