MEMS气体传感器气敏单元及制备方法技术

本申请揭示了一种MEMS气体传感器气敏单元及制备方法，该制备方法包括：在衬底上从下倒上依序制备第一金属电极层以及绝缘层；在绝缘层上制备具有第一孔洞的第二金属电极层；在绝缘层上第一孔洞投影于绝缘层的区域开设第二孔洞，通过第一孔洞和第二孔洞露出第一金属电极层；在第二金属电极层上覆盖气敏材料形成气敏结构层，使气敏材料在第一孔洞和第二孔洞处联通第一金属电极层和第二金属电极层；对气敏结构层进行图形化，保留第一孔洞和第二孔洞内留存的气敏材料，去除气敏结构层其余的气敏材料，完成气敏单元的制备。本申请可大幅减小气敏结构有效部分的总体积，进而可提升传感器的灵敏度和响应速度。

【技术实现步骤摘要】
MEMS气体传感器气敏单元及制备方法
本专利技术属于微电机制造
，涉及一种MEMS气体传感器气敏单元及制备方法。
技术介绍
气体传感器是MEMS传感
的重要组成部分，在低功耗、小尺寸和低成本约束条件下，实现对目标气体的高度灵敏性和快速响应能力是MEMS气体传感器的重要技术研究与发展方向。现有提高MEMS气体传感器灵敏度和响应速度的主要方案包括：1、提高敏感材料自身的性能：提高敏感材料自身的气敏性能对于器件级性能的提升具有重要意义，但受制于MEMS气体敏感材料领域研究的局限性，当前具有良好环境稳定性且同时具备气体敏感能力的材料主要有金属氧化物和部分高分子聚合物，且通常无法同时提升材料的灵敏度、响应速度和长期稳定性，这些指标之间常常互为制约。2、对气体传感器的工作环境进行控制(典型的如器件加热)：对气体传感器的工作环境进行控制，则可有效提升气敏材料对目标气体的响应能力，可同时提升灵敏度和响应速度，目前有效的环境控制手段主要是对器件的工作温度控制，这些手段均需要附加设施或组件来实现特定功能，增加了系统的复杂性，不利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS气体传感器气敏单元的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：/n在衬底上从下倒上依序制备第一金属电极层以及绝缘层；/n在所述绝缘层上制备具有第一孔洞的第二金属电极层，所述第一孔洞、所述绝缘层和所述第一金属电极层在投影方向上存在重合区域；/n在所述绝缘层上所述第一孔洞投影于所述绝缘层的区域开设第二孔洞，通过所述第一孔洞和所述第二孔洞露出所述第一金属电极层；/n在所述第二金属电极层上覆盖气敏材料形成气敏结构层，使所述气敏材料在所述第一孔洞和所述第二孔洞处联通所述第一金属电极层和所述第二金属电极层；/n对所述气敏结构层进行图形化，保留所述第一孔洞和所述第二孔洞内留存的气敏材料，去除所...

【技术特征摘要】
1.一种MEMS气体传感器气敏单元的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在衬底上从下倒上依序制备第一金属电极层以及绝缘层；
在所述绝缘层上制备具有第一孔洞的第二金属电极层，所述第一孔洞、所述绝缘层和所述第一金属电极层在投影方向上存在重合区域；
在所述绝缘层上所述第一孔洞投影于所述绝缘层的区域开设第二孔洞，通过所述第一孔洞和所述第二孔洞露出所述第一金属电极层；
在所述第二金属电极层上覆盖气敏材料形成气敏结构层，使所述气敏材料在所述第一孔洞和所述第二孔洞处联通所述第一金属电极层和所述第二金属电极层；
对所述气敏结构层进行图形化，保留所述第一孔洞和所述第二孔洞内留存的气敏材料，去除所述气敏结构层其余的气敏材料，完成所述气敏单元的制备。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在衬底上从下倒上依序制备第一金属电极层以及绝缘层，包括：
在所述衬底上铺设第一掩膜板，通过溅射-图形化-腐蚀工艺后在所述衬底上形成所述第一金属电极层；
在所述第一金属电极层上整片铺膜形成所述绝缘层。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述绝缘层上制备具有第一孔洞的第二金属电极层，包括：
在所述绝缘层上铺设第二掩膜板，通过溅射-图形化-腐蚀工艺后在所述绝缘层上形成具有所述第一孔洞的第二金...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇航，汪震海，许诺，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11