[发明专利]用于气体传感器装置的CMOS集成微型加热器

权利要求书

1.一种气体传感器装置，其特征在于，所述气体传感器装置包括：

互补金属氧化物半导体CMOS衬底层；

沉积在所述CMOS衬底层上的介电层，所述介电层包括：

温度传感器电阻器，其包括多晶硅；

传热层，其包括多个金属层和金属互连，其中所述多个金属层通过所述金属互连电耦合，并且其中所述传热层从与所述CMOS衬底层相关联的所述介电层的底部传递热量至与气体传感层相关联的所述介电层的顶部；

第一加热元件电阻器和第二加热元件电阻器，其中所述第一加热元件电阻器和第二加热元件电阻器包括多晶硅且耦合到与所述多个金属层和所述金属互连相关联的所述传热层，并且其中，所述温度传感器电阻器位于所述介电层中的所述第一加热元件电阻器和所述第二加热元件电阻器之间；且其中所述气体传感层沉积在所述介电层上，且其中所述第一加热元件电阻器的第一电阻不同于所述第二加热元件电阻器的第二电阻，

其中所述温度传感器电阻器的多晶硅、所述第一加热元件电阻器的多晶硅和所述第二加热元件电阻器的多晶硅以及所述温度传感器电阻器和所述第一加热元件电阻器以及所述第二加热元件电阻器的电阻的设计为所述气体传感器装置提供面内温度均匀性，并且

其中所述多个金属层和所述金属互连提供整个所述气体传感器装置的面内温度均匀性和面外温度均匀性。

2.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述介电层将所述温度传感器电阻器、所述第一加热元件电阻器、所述第二加热元件电阻器与所述CMOS衬底层分隔开。

3.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述第一加热元件电阻器和所述第二加热元件电阻器被配置为微桥结构。

4.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述第一加热元件电阻器和所述第二加热元件电阻器被配置为电阻结构，以产生一定量的热量。

5.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，基于所述第一加热元件电阻器的掺杂水平进一步调节所述第一加热元件电阻器的电阻。

6.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述温度传感器电阻器被配置为电阻结构，以感测与所述气体传感层相关联的温度。

7.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，基于所述温度传感器电阻器的掺杂水平调节所述温度传感器电阻器的电阻。

8.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，基于与所述温度传感器电阻器相关联的硅化工艺来调节所述温度传感器电阻器的电阻。

9.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述气体传感层包括电耦合到气体传感材料的一组气体传感触点。

10.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述温度传感器电阻器、所述第一加热元件电阻器、所述第二加热元件电阻器和所述传热层被所述介电层的介电材料包围。

11.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述传热层悬置在所述介电层中并且位于所述温度传感器电阻器与所述气体传感层之间。

12.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述第一加热元件电阻器包括多晶硅金属栅极，并且其中所述第二加热元件电阻器包括多晶硅金属栅极。

13.根据权利要求1所述的气体传感器装置，其特征在于，所述第一加热元件电阻器和所述第二加热元件电阻器包括加热器电阻器，其中所述加热器电阻器在所述加热器电阻器的耦合至所述CMOS衬底层的边缘处包括较高的电阻，并且其中所述加热器电阻器在所述加热器电阻器的其他边缘处包括较低的电阻。