[发明专利]一种离子传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种离子传感器，其特征在于，包括硅衬底(1)，多个第一金属电极(5)，多个第二金属电极(6)，以及依次形成在该硅衬底(1)上的基础绝缘层(2)、多层复合层、第一多晶硅层(7)；其中，复合层由第二多晶硅层(3)及其上方的绝缘层(4)构成，复合层的宽度随着远离硅衬底(1)而依次减小；多个第一金属电极(5)的一个电极与第一多晶硅层(7)的一个侧面直接接触，多个第一金属电极(5)的剩余电极中的每一个分别与一层复合层的一个侧面直接接触；多个第二金属电极(6)的一个电极与第一多晶硅层(7)的另一个侧面直接接触，多个第二金属电极(6)的剩余电极中的每一个分别与一层复合层的另一个侧面直接接触；第一金属电极(5)以及第二金属电极(6)中的每一个电极彼此用绝缘物层(8)隔离。

2.根据权利要求1所述的离子传感器，其特征在于，所述基础绝缘层(2)、复合层中的绝缘层(4)、绝缘物层(8)的材料为二氧化硅、氮化铝、或者氧化铝。

3.一种离子传感器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步，在硅衬底(1)上，依次制备基础绝缘层(2)、第一层复合层至第N层复合层、以及第一多晶硅层(7)；其中，每层复合层由第二多晶硅层(3)及其上的绝缘层(4)构成；N为大于1的正整数；

第二步，依次经过蚀刻工艺形成，复合层的宽度随着远离硅衬底(1)而依次减小，第一多晶硅层(7)的宽度小于第N层复合层的宽度，且所有复合层、第一多晶硅层(7)的两侧均为阶梯状；

第三步，制备绝缘物层(8)；

第四步，对涂覆于表面的光刻胶进行曝光和显影，形成相对的两蚀刻区(a-1)；其中，蚀刻区(a-1)横跨绝缘物层(8)和第一多晶硅层（7）；

第五步，对蚀刻区（a-1）进行蚀刻，形成相对的两电极区(b-1)；其中，蚀刻深度大于或等于第一多晶硅层(7)的厚度，且小于第一多晶硅层(7)与第N层复合层的绝缘层(4)的厚度之和；

第六步，对涂覆于表面的光刻胶进行曝光和显影，形成相对的两蚀刻区(a-2)；其中，蚀刻区(a-2)横跨绝缘物层(8)和第N层复合层；

第七步，对蚀刻区(a-2)进行蚀刻，形成相对的两电极区(b-2)；其中，蚀刻深度大于或等于第一多晶硅层(7)与第N层复合层的厚度之和，且小于第一多晶硅层(7)、第N层复合层、第N-1层复合层的绝缘层(4)的厚度之和；

第八步，依此类推，对涂覆于表面的光刻胶进行曝光和显影，形成相对的两蚀刻区(a-N-i+2)；其中，蚀刻区(a-N-i+2)横跨绝缘物层(8)和第i层复合层；对蚀刻区(a-N-i+2)进行蚀刻，形成相对的两电极区(b-N-i+2)；其中，蚀刻深度大于或等于第一多晶硅层(7)与第N层至第i层的复合层的厚度之和，且小于第一多晶硅层(7)、第N层复合层至第i-1层复合层的绝缘层(4)的厚度之和；其中，i取值依次为N-1，…，1；直至i取值为1时，相应的蚀刻深度大于或等于第一多晶硅层(7)与第N层至第1层的复合层的厚度之和，且小于第一多晶硅层(7)、第N层至第1层的复合层及基础绝缘层（2）的厚度之和；

第九步，在各相对的两电极区内分别形成第一金属电极（5）和第二金属电极（6）。