低功耗化學氣體傳感器晶片及其製備方法

2023-06-09 11:53:21 1

專利名稱：低功耗化學氣體傳感器晶片及其製備方法
技術領域：
本發明屬於化學氣體傳感器技術領域，尤其涉及利用矽微電子機械技術實現的低功耗化學氣體傳感器。
本發明的另一目的是提供化學氣體傳感器晶片的製備方法。
本發明的技術方案如下低功耗化學氣體傳感器晶片，是一種橋式的矽微結構，是採用微電子微工藝加工微矽橋、加熱電極和敏感電極，最終形成一個在矽框架上帶有加熱和敏感電極的微矽橋結構。
低功耗化學氣體傳感器晶片的製造工藝流程如下1、準備矽片2、熱氧化3、氮化矽澱積4、一次光刻(矽片背面)5、刻蝕氮化矽，腐蝕氧化矽，去膠
6、腐蝕矽，腐蝕氮化矽7、二次光刻8、濺射鉻/鉑，剝離9、澱積氧化矽10、三次光刻11、刻蝕氧化矽，去膠12、劃片13、腐蝕矽至穿通本發明的優點與積極效果本發明提供了一種新型低功耗化學氣體傳感器晶片及其加工方法，實現了用微電子技術低成本大批量生產低功耗化學氣體傳感器。利用微電子工藝能夠進行微小尺度加工、可低成本大批量製造微結構的特點，通過合理的工藝流程和器件結構設計實現了橋式微型化學氣體傳感器晶片結構。通過微型化技術能夠使傳感器在功能不變的前提下功耗減小60％左右。這種微結構具有很好的耐高溫特性，可進行多種氣體敏感材料的塗布和燒結；因此適用於多種低功耗氣體傳感器的器件生產。這種低功耗微型化學氣體傳感器晶片與微量點樣技術配合能夠進行不同種類氣體傳感器的研究和生產，為化學氣體傳感器技術帶來了一種新的、靈活的研製生產途徑。
圖9為微矽橋低功耗化學氣體傳感器晶片結構剖面中1-矽片，2-氧化矽/氮化矽，3-光刻膠，4-KOH腐蝕區，5-Cr/Pt，6、PECVD氧化矽，7-氣體敏感材料，8-壓焊點，9-腐蝕穿通區，10-敏感電極窗口。
權利要求
1.低功耗化學氣體傳感器晶片，其特徵在於是一種採用微電子微工藝加工微矽橋、加熱電極和敏感電極，最終形成一個在矽框架上帶有加熱和敏感電極的橋式的矽微結構。
2.權利要求1所述的低功耗化學氣體傳感器晶片，其製造工藝流程如下(1)準備矽片(2)熱氧化(3)氮化矽澱積(4)在矽片背面一次光刻(5)刻蝕氮化矽，腐蝕氧化矽，去膠(6)腐蝕矽，腐蝕氮化矽(7)二次光刻(8)濺射鉻/鉑，剝離(9)澱積氧化矽(10)三次光刻(11)刻蝕氧化矽，去膠(12)劃片(13)腐蝕矽至穿通。
全文摘要
本發明提供了一種微矽橋的低功耗化學氣體傳感器晶片結構及其製備方法。低功耗化學氣體傳感器晶片，是一種橋式的矽微結構，是採用微電子微工藝加工微矽橋、加熱電極和敏感電極，最終形成一個在矽框架上帶有加熱和敏感電極的微矽橋結構。其製造工藝流程如下1.準備矽片；2.熱氧化；3.氮化矽澱積；4.一次光刻；5.刻蝕氮化矽，腐蝕氧化矽，去膠；6.腐蝕矽，腐蝕氮化矽；7.二次光刻；8.濺射鉻/鉑，剝離；9.澱積氧化矽；10.三次光刻；11.刻蝕氧化矽，去膠；12.劃片；13.腐蝕矽至穿通。本發明提供的化學氣體傳感器晶片及其加工方法，可以實現用微電子技術低成本大批量生產低功耗化學氣體傳感器。
文檔編號G01N27/407GK1431493SQ0310478
公開日2003年7月23日 申請日期2003年2月28日 優先權日2003年2月28日
發明者張大成, 張威, 孔祥霞, 孫良顏, 李婷, 王穎, 王瑋, 劉蓓, 王陽元 申請人:北京青鳥元芯微系統科技有限責任公司