[發(fā)明專利]一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體及該芯體的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410064220.0
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103779350A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金鵬飛;孫延玉;程振乾;李慧穎;祁欣;郝偉東;范樹新;付志豪;周明軍;張洪泉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十九研究所
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L21/02;G01N27/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張利明

1.一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體，其特征在于，它包括：測溫電阻（1）、金屬敏感薄膜層（2）、加熱電阻（3）、半導(dǎo)體層（4）、第一二氧化硅層（5-1）和第二二氧化硅層（5-2）；

所述第一二氧化硅層（5-1）和第二二氧化硅層（5-2）分別固定在半導(dǎo)體層（4）的兩側(cè)，所述半導(dǎo)體層（4）上固定有第二二氧化硅層（5-2）的一側(cè)中心開有空腔（6）；

第一二氧化硅層（5-1）上開有凹槽，所述凹槽呈凹字形，所述金屬敏感薄膜層（2）的形狀與凹槽的形狀完全相同，且該金屬敏感薄膜層（2）嵌固在凹槽內(nèi)；

測溫電阻（1）和加熱電阻（3）均固定在第一二氧化硅層（5-1）的表面，且位于金屬敏感薄膜層2的兩側(cè)；其中測溫電阻（1）位于金屬敏感薄膜層（2）的凹口側(cè)，且該測溫電阻（1）呈幾字形，該幾字形測溫電阻（1）的凸起部分嵌入金屬敏感薄膜層（2）的凹口內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體，其特征在于，所述金屬敏感薄膜層（2）與第一二氧化硅層（5-1）上的凹槽之間設(shè)有鉻過渡層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體，其特征在于，所述的測溫電阻（1）的厚度在90nm至110nm之間，電阻值在30Ω至50Ω之間；所述的加熱電阻（3）的厚度在490nm至510nm之間，電阻值在3Ω至10Ω之間。

4.一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一：將半導(dǎo)體層（4）利用干法濕法混合氧化，在半導(dǎo)體層（4）的上下表面分別形成第一二氧化硅層（5-1）和第二二氧化硅層（5-2）；

步驟二：利用光刻腐蝕技術(shù)在步驟一獲得的第一二氧化硅層（5-1）表面刻蝕出凹槽，利用光刻腐蝕技術(shù)在半導(dǎo)體層（4）覆有第二二氧化硅層（5-2）的一側(cè)中心刻蝕出空腔（6），在第一二氧化硅層（5-1）上濺射形成測溫電阻（1）和加熱電阻（3）；

步驟三：在步驟二獲得的凹槽內(nèi)濺射形成金屬敏感薄膜層（2）；獲得肖特基二極管氫氣傳感器芯體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體的制造方法，其特征在于，在步驟一之前對步驟一所述的半導(dǎo)體層（4）進(jìn)行清洗，所述清洗的過程為：

步驟一一：利用丙酮對半導(dǎo)體層（4）進(jìn)行清洗；

步驟一二：利用酒精對半導(dǎo)體層（4）進(jìn)行清洗；

步驟一三：利用HF溶液對半導(dǎo)體層（4）進(jìn)行清洗，然后將半導(dǎo)體層（4）甩干。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體的制造方法，其特征在于，在步驟三之前，在步驟二獲得的凹槽內(nèi)濺射形成鉻過渡層，所述鉻過渡層的厚度在40nm至50nm之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體的制造方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體層（4）的材料為硅。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體的制造方法，其特征在于，步驟一所述第一二氧化硅層（5-1）和第二二氧化硅層（5-2）的厚度均在100nm至300nm之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體的制造方法，其特征在于，步驟三所述的金屬敏感薄膜層（2）的材料為鈀，金屬敏感薄膜層（2）的厚度在200nm至500nm之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種肖特基二極管氫氣傳感器芯體的制造方法，其特征在于，濺射形成金屬敏感薄膜層（2）的濺射條件為：濺射氣壓在2Pa至4Pa之間，濺射功率在150W至300W之間，濺射溫度在200℃至300℃之間，濺射時間在8min至12min之間。