[发明专利]一种MEMS可燃气体传感器及其加工方法

权利要求书

1.一种MEMS可燃气体传感器，其特征在于，包括硅基底，所述硅基底的下表面设有2个绝热槽，上表面设有绝热层，所述绝热层表面设有对称分布且为多孔结构的第一贵金属催化层和第二贵金属催化层，所述第一贵金属催化层和第二贵金属催化层分别位于2个所述绝热槽的正上方，所述第一贵金属催化层表面设有气体隔绝层，所述第二贵金属催化层表面开有透气孔，所述气体隔绝层表面设有一组参比电阻，且与所述第一贵金属催化层和所述第二贵金属催化层串联，所述气体隔绝层边缘设有若干引线窗口。

2.根据权利要求1所述的一种MEMS可燃气体传感器，其特征在于，所述第一贵金属催化层和所述第二贵金属催化层的下表面均设有第一抗氧化缓冲层，所述第一贵金属催化层与所述气体隔绝层间设有第二抗氧化缓冲层。

3.根据权利要求2所述的一种MEMS可燃气体传感器，其特征在于，所述第一抗氧化缓冲层和所述第二抗氧化缓冲层为氮化钛、氮化钽、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化钨、氧化钇和氧化钒中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的一种MEMS可燃气体传感器，其特征在于，所述参比电阻的温度系数小于50PPM/℃。

5.根据权利要求4所述的一种MEMS可燃气体传感器，其特征在于，所述参比电阻的电阻阻值为所述第一贵金属催化层和第二贵金属催化层的100-1000倍。

6.根据权利要求5所述的一种MEMS可燃气体传感器，其特征在于，所述参比电阻为氮化钛或者氮化钽。

7.根据权利要求1所述的一种MEMS可燃气体传感器，其特征在于，所述第一贵金属催化层和所述第二贵金属催化层为铂、钯或铂钯合金，厚度为400nm-3000nm。

8.一种MEMS可燃气体传感器的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：清洗硅基底并吹干，分别以低压化学气相沉积法和等离子体增强化学气相沉积法，在硅基底表面依次沉积一层氮化硅和一层二氧化硅，获得1-5μm厚的绝热层；

S2：以磁控溅射法在绝热层表面沉积一组对称的贵金属催化层并图形化，经过退火处理获得多孔结构的第一贵金属催化层和第二贵金属催化层；

S3：在第一贵金属催化层和第二贵金属催化层的表面沉积氮化硅和二氧化硅，形成600-4000nm厚的气体隔绝层，以反离子刻蚀法在第二贵金属催化层上方刻蚀出透气孔，在气体隔绝层的边缘刻蚀出若干引线窗口；

S4：以S2中的工艺在气体隔绝层表面沉积一对参比电阻；

S5：采用湿法和干法相结合的工艺在硅基底下面制备出绝热槽。

9.根据权利要求8所述的一种MEMS可燃气体传感器的加工方法，其特征在于，所述S2中第一贵金属催化层和第二贵金属催化层的上下表面均以磁控溅射法沉积抗氧化缓冲层，第一贵金属催化层和第二贵金属催化层可直接串联或者通过电路串联。

10.根据权利要求8所述的一种MEMS可燃气体传感器的加工方法，其特征在于，所述S2中磁控溅射法的处理温度为650-1100℃，处理时间为10分钟-3小时。