【技术实现步骤摘要】
一种气体与压力复合传感器及其制备方法
[0001]本专利技术主要涉及传感器制备
，具体涉及一种气体与压力复合传感器及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着智能制造的发展，氢作为一种重要的绿色新能源，被用到越来越多的领域，特别是近年氢能源汽车快速发展，对氢气泄露的检测提出更高的要求，需要快速准确低成本的检测出氢气泄露情况。另在变压器中，随着变压油的不断使用，油中氢含量将不断增加，当增加到一定程度后将可能发生火灾和爆炸危险，故需实时准确检测油中氢含量。无论氢能源汽车还是变压器等，都对氢传感器的精度和寿命有着较高的要求。同时在气体浓度检测过程中，环境压力对气体浓度的检测具有直接的影响，相同浓度，在不同压力下测量结果将不同，故为了获得更加准确的气体浓度，需要实时检测环境压力。
[0003]对气体浓度的检测业界当前主要采用电化学方式，电化学具有测量精度较高，成本较低的优势，但电化学测量属于消耗性测量，测量次数有限，传感器寿命较短，主要用于测量精度要求不高的中低端领域。在高端领域，主要采用电阻型氢气传感器，当前产品主要被...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气体与压力复合传感器，其特征在于，包括基片和键合片(17)，所述基片的正面设有P型掺杂区(4)，所述基片正面的预定区域淀积有气敏电阻(13)、测温电阻(12)和加热电阻(11)，所述基片的背面制备有应变腔体(8)，所述应变腔体(8)的位置与基片正面的预定区域相对应，且应变腔体(8)正对预定区域处设置有应变薄膜(9)；所述基片的背面与键合片(17)键合，形成真空应变腔体(8)。2.一种如权利要求1所述的气体与压力复合传感器的制备方法，其特征在于，包括步骤：在基片上进行P型掺杂，形成P型掺杂区(4)；在基片正面的预定区域淀积气敏电阻(13)、测温电阻(12)和加热电阻(11)，并淀积互联线和焊盘(16)；在基片背面进行刻蚀以形成应变腔体(8)，所述应变腔体(8)的位置与基片正面的预定区域相对应；将基片的背面与键合片(17)在真空环境下进行阳极键合，形成真空应变腔体(8)，得到最终的气体与压力复合芯片。3.根据权利要求2所述的气体与压力复合传感器的制备方法，其特征在于，在基片上进行P型掺杂，形成P型掺杂区(4)的具体过程为：(1)在N型双抛体硅片(1)表面氧化生长注入缓冲保护层(2)；(2)在缓冲保护层(2)表面进行匀胶光刻显影制备第一阻挡层(3)，暴露出特定区域，采用离子注入方式对特定区域进行P型掺杂，形成P型掺杂区(4)。4.根据权利要求3所述的气体与压力复合传感器的制备方法，其特征在于，在硅片(1)背面进行刻蚀以形成应变腔体(8)的具体过程为：在步骤(2)之后，进行以下步骤：(3)去除第一阻挡层(3)和缓冲保护层(2)；(4)在硅片(1)双面生长二氧化硅层(5)和氮化硅层(6)；(5)硅片(1)背面光刻，利用光刻胶做阻挡，采用离子束刻蚀去除开窗位置的氮化硅层(6)和二氧化硅层(5)；(6)去除光刻胶，采用质量浓度30％～60％的KOH、NaOH或TDMA溶液在温度40℃～80℃下，对开窗硅进行各项异性刻蚀，形成应变腔体(8)和应变薄膜(9)，然后采用湿法腐蚀去除氮化硅层(6)和二氧化硅层(5)。5.根据权利要求4所述的气体与压力复合传感器的制备方法，其特征在于，在硅片(1)正面的预定区域淀积气敏电阻(13)、测温电阻(12)和加热电阻(11)，并淀积互联线和焊盘(16)的具体过程为：在步骤(6)之后，进行以下步骤：(7)CVD工艺淀积二氧化硅绝缘介质层(10)、加热电阻(11)和测温电阻(12)，其中加热电阻(11)和测温电阻(12)先采用光刻显影，将需要淀积金属区域的光刻胶去除，然后采用离子束镀膜淀积金属，再通过丙酮剥离工艺去除光刻胶和光刻胶上的金属，获得最终的加热电阻(11)和测温电阻(12)；(8)采用剥离工艺淀积气敏电阻(13)，采用ALD或热沉积工艺淀积气敏保护介质层(14)；(9)采用离子束刻蚀工艺去除引线孔(15)区域的保护介质层(14)，淀积互联线和焊盘(16)。
6.根据权利要求2所述的气体与压力复合传感器的制备方法，其特征在于，在硅片(1)上进行P型掺杂，形成P型掺杂区(4)的具体步骤为：1)在P型双抛SOI片(18)表面氧化生长注入缓冲保护层(2)；2)在硅片(1)正面生长缓冲保护层...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢贵久，曾庆平，丁玎，何峰，张浩，金忠，宋轶佶，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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