[发明专利]一种MEMS气体传感器及其加工方法

权利要求书

1.一种MEMS气体传感器，其特征在于，包括：

单晶硅衬底(1)；

多孔硅层(2)，形成于所述单晶硅衬底(1)的上表面且具有一定深度，所述多孔硅层(2)的上表面及孔壁表面形成有二氧化硅薄膜(21)，且所述多孔硅层(2)与所述单晶硅衬底(1)的上表面平齐；

下绝缘层(3)，覆盖所述多孔硅层(2)及所述单晶硅衬底(1)的上表面；

加热层(4)，设置于所述下绝缘层(3)的上表面，且所述加热层(4)位于所述多孔硅层(2)的正上方区域内；

上绝缘层(5)，覆盖所述加热层(4)的上表面；

气体敏感层(9)，设置于所述上绝缘层(5)的上表面，且所述气体敏感层(9)位于所述加热层(4)的正上方区域内。

2.如权利要求1所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述气体传感器还包括：

温度敏感层(7)，设置于所述上绝缘层(5)的上表面；

气体敏感层电极(8)，设置于所述上绝缘层(5)的上表面，且所述气体敏感层电极(8)和所述温度敏感层(7)位于所述加热层(4)正上方区域内的不同位置，且所述气体敏感层(9)覆盖所述气体敏感层电极(8)及两电极之间的所述上绝缘层(5)的上表面，从而连通所述气体敏感层电极(8)。

3.如权利要求1或2所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述多孔硅层(2)的厚度为20-100μm，孔隙率为50％-90％，且所述二氧化硅薄膜(21)的厚度为100-500nm。

4.如权利要求1或2所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述上绝缘层(5)边缘具有若干缺口形成加热层引线窗(6)。

5.一种MEMS气体传感器的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在单晶硅衬底的上表面制备多孔硅层；

S2、在制备好的多孔硅层的上表面及孔壁表面制备二氧化硅薄膜；

S3、在具有所述多孔硅层的单晶硅衬底的上表面制备下绝缘层；

S4、在制备好的下绝缘层的上表面制备加热层，所述加热层位于所述多孔硅层的正上方区域内；

S5、在制备好的加热层的上表面，按照步骤S3的方法制备上绝缘层；

S6、在制备好的上绝缘层的上表面制备气体敏感层，所述气体敏感层位于所述加热层的正上方区域内。

6.如权利要求5所述MEMS气体传感器的加工方法，其特征在于，所述方法在步骤S5后还包括以下步骤：

在制备好的上绝缘层的上表面制备温度敏感层和气体敏感层电极，制备得到的所述气体敏感层电极和所述温度敏感层位于所述加热层正上方区域内的不同位置，且所述气体敏感层覆盖所述气体敏感层电极及两电极之间的所述上绝缘层的上表面，从而连通所述气体敏感层电极。

7.如权利要求5或6所述的MEMS气体传感器的加工方法，其特征在于，所述步骤S1中的制备所述多孔硅层的方法为电化学方法。

8.如权利要求5或6所述的MEMS气体传感器的加工方法，其特征在于，所述步骤S1中制备得到的所述多孔硅层的厚度为20-100μm，孔隙率为50％-90％。

9.如权利要求5或6所述的MEMS气体传感器的加工方法，其特征在于，所述步骤S2中的制备二氧化硅薄膜的方法为热氧化方法，且所述二氧化硅薄膜的厚度为100-500nm。

10.如权利要求5或6所述的MEMS气体传感器的加工方法，其特征在于，在步骤S5中制备所述上绝缘层时边缘保留若干缺口形成加热层引线窗。