[发明专利]环境传感器的制造方法及使用该方法制造的环境传感器在审
申请号: | 201710434366.3 | 申请日: | 2017-06-09 |
公开(公告)号: | CN107356637A | 公开(公告)日: | 2017-11-17 |
发明(设计)人: | 赖建文 | 申请(专利权)人: | 上海申矽凌微电子科技有限公司 |
主分类号: | G01N27/12 | 分类号: | G01N27/12;G01N27/22;G01N27/04;G01K7/01 |
代理公司: | 上海汉声知识产权代理有限公司31236 | 代理人: | 郭国中 |
地址: | 201108 上海市闵*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 环境 传感器 制造 方法 使用 | ||
1.一种环境传感器的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,在硅片衬底上制备检测器件;
步骤2,在检测器件上制备温敏器件、气敏器件和湿敏器件并形成温度传感区、气敏传感区和湿敏传感区;
步骤3,封装。
2.根据权利要求1所述的环境传感器的制造方法,其特征在于,步骤2包括:
步骤2.1,在检测器件上淀积第四氧化层,在第四氧化层上设有贯穿第四氧化层的第一接触孔,在第一接触孔内填充第一接触体;
步骤2.2,在第四氧化层上用物理气相沉积法淀积第四金属薄膜层,第一接触体连接第四金属薄膜层与第三层金属薄膜层;
步骤2.3,对第四金属薄膜层进行光刻和干法刻蚀,刻出加热电阻层图形;
步骤2.4,在第四金属薄膜层用等离子体增强化学气相沉积法淀积氮化硅层;
步骤2.5,对氮化硅层进行光刻和干法刻蚀,在氮化硅层上开设贯穿氮化硅层的第二接触孔,在第二接触孔内填充第二接触体;
步骤2.6,在氮化硅层上用物理气相沉积法淀积第五金属薄膜层,第二接触体连接第五金属薄膜层与在第四金属薄膜层;
步骤2.7,在第五金属薄膜层上用物理气相沉积法淀积第六金属薄膜层;
步骤2.8,对气敏传感区的第五金属薄膜层和第六金属薄膜层进行光刻和干法刻蚀,在第五金属薄膜层和第六金属薄膜层上刻出第一图形;
步骤2.9,对气敏传感区的第六金属薄膜层进行光刻和干法刻蚀,在第六金属薄膜层上刻出第二图形;
步骤2.10,在第五金属薄膜层和第六金属薄膜层上用等离子体增强化学气相沉积法淀积氧化硅层;
步骤2.11,在氧化硅层上涂布光刻胶;
步骤2.12,在气敏传感区的氧化硅层上用光刻开设贯穿光刻胶、氧化硅层的第三接触孔;
步骤2.13,在光刻胶上面用物理气相沉积法淀积金属氧化物薄膜层;
步骤2.14,使用溶剂去除光刻胶,位于第三接触孔内的金属氧化物薄膜层形成气敏电阻;
步骤2.15,进行真空烘烤,使金属氧化物薄膜层结晶;
步骤2.16,在湿敏传感区的氧化硅层上涂布高分子湿敏材料;
步骤2.17,在高分子湿敏材料上用光刻做出湿敏电容的图形;
步骤2.18,进行真空烘烤,使高分子湿敏材料固化;
步骤2.19,对温度传感区的氧化硅层进行光刻及干法刻蚀,形成贯穿氧化硅层的第四接触孔;
步骤2.20,连接线的一端伸入第四接触孔内与第六金属薄膜层连接。
3.根据权利要求1所述的环境传感器的制造方法,其特征在于,第四金属薄膜层的厚度为200纳米~1微米,第四金属薄膜层的材质为金属钨或钨钛合金;
第五金属薄膜层的厚度为100纳米~1微米,第五金属薄膜层的材质为金属钨或钨钛合金;
第六金属薄膜层的厚度为100纳米~3微米,第六金属薄膜层的材质为金属铝或铝铜合金。
4.根据权利要求1所述的环境传感器的制造方法,其特征在于,加热电阻层的阻值为20欧姆~200欧姆。
5.根据权利要求1所述的环境传感器的制造方法,其特征在于,氮化硅层的厚度为10纳米~200纳米。
6.根据权利要求1所述的环境传感器的制造方法,其特征在于,氧化硅层的厚度为100纳米~500纳米。
7.根据权利要求1所述的环境传感器的制造方法,其特征在于,光刻胶的厚度为500纳米~2微米。
8.根据权利要求1所述的环境传感器的制造方法,其特征在于,金属氧化物薄膜层的厚度为100纳米至800纳米,金属氧化物薄膜层的材质为SnO2、ZnO、TiO2或经过Fe、Zn、Pt、Pd元素参杂的气敏物质。
9.根据权利要求1所述的环境传感器的制造方法,其特征在于,步骤15中,真空烘烤的温度为300℃~500℃,时间为10分钟~4小时;
步骤18中,真空烘烤的温度为300℃~400℃,时间为10分钟~4小时。
10.一种环境传感器,其特征在于,所述传感器采用权利要求1至9任意一项所述的环境传感器的制造方法制造。
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