[發明專利]一種環境傳感器、集成裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201610105071.7
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105609501A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 張俊德
• 申請（專利權）人: 歌爾聲學股份有限公司
• 主分類號: H01L27/08
• 分類號: H01L27/08;H01L21/822
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 王昭智;馬佑平

技術領域

本發明涉及一種傳感器測量領域，更具體地，涉及一種環境傳感器； 本發明還涉及一種環境傳感器的集成裝置、制造方法。

背景技術

近年來，隨著科學技術的發展，手機、筆記本電腦等電子產品的體積 在不斷減小，而且人們對這些便攜電子產品的性能要求也越來越高，這就 要求與之配套的電子零部件的體積也必須隨著減小。傳感器作為測量器件， 已經普遍應用在手機、筆記本電腦等電子產品上。現有的環境傳感器，例 如壓力傳感器、濕度傳感器等，通常包括電阻式和電容式兩種結構。

對于電阻式的濕度傳感器而言，其通過濕敏材料吸收周圍環境內的濕 氣，從而改變其電阻率或者是介電常數以感測周圍的環境濕度；但是此時 如果希望其能快速恢復至常態，則需要對傳感器的濕敏材料來除濕。

電阻式的氣敏傳感器，其可用于如tVOC、甲醛等各種非揮發性有機物 氣體的探測。但是不同的氣體在不同的溫度下具有不同的靈敏度，因此針 對特定的氣體需要優化氣敏傳感器的工作溫度，例如VOC氣體的最佳工作 溫度一般在200-300℃，所以人們希望可以調節傳感器工作的溫度，從而 獲得較為準確的檢測數據。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種環境傳感器的新技術方案。

根據本發明的第一方面，提供了一種環境傳感器，包括襯底，在所述 襯底上設置有至少一個電阻器，在所述襯底的上方還設置有覆蓋所述電阻 器的第一絕緣層；還包括形成在所述第一絕緣層上的導電圖案，在所述導 電圖案的上方設置有連接在導電圖案中的環境敏感材料層。

優選地，所述電阻器包括層疊設置的多晶硅層、導電介質層。

優選地，所述導電介質層采用WSi2、TiSi2、NiSi2或MoSi2材料。

優選地，所述襯底采用單晶硅材料，在所述電阻器與襯底之間還設有 用于絕緣的第二絕緣層。

優選地，所述襯底上還設置有背腔，所述電阻器通過第二絕緣層懸空 在背腔的上方。

優選地，所述襯底還設置有上端開口的容腔，所述電阻器通過第二絕 緣層懸空在背腔的上方。

本發明還提供了一種環境傳感器的集成裝置，至少包括第一環境傳感 器、第二環境傳感器，所述第一環境傳感器、第二環境傳感器具有上述環 境傳感器的結構。

優選地，所述第一環境傳感器為氣敏傳感器，所述第二環境傳感器為 濕度傳感器。

本發明還提供了一種環境傳感器的制造方法，包括以下步驟：

a)在襯底的上方形成第二絕緣層，并在第二絕緣層的上方設置導電 層，對該導電層進行刻蝕，形成電阻器；

b)在電阻器的上方沉積第一絕緣層，使得所述第一絕緣層將電阻器 覆蓋住；

c)在所述第一絕緣層的上方設置金屬層，并對該金屬層進行刻蝕， 形成導電圖案；

d)在所述導電圖案的上方繼續沉積第一絕緣層，并對該第一絕緣層 進行刻蝕，以將導電圖案露出；

e)在所述導電圖案上設置環境敏感材料層，以將環境敏感材料層連 接在導電圖案中。

優選地，所述步驟d)中，還包括在第一絕緣層的上方設置保護層， 并對保護層、第一絕緣層進行刻蝕，以將導電圖案露出的步驟。

本發明的一種環境傳感器，其結構簡單，在敏感材料層的下方設置了 電阻器結構，該電阻器通電后，其產生的熱量可以通過氧化層傳遞至敏感 材料層上，從而可以對敏感材料層進行加熱除濕，或者是來調節環境傳感 器的工作溫度，這不但提高了環境傳感器的靈敏度，還提高了環境傳感器 的應用領域。

本發明的發明人發現，在現有技術中，環境傳感器往往會因為某些因 素而限制其應用的范圍。因此，本發明所要實現的技術任務或者所要解決 的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本發明是 一種新的技術方案。

通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其 它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實 施例，并且連同其說明一起用于解釋本發明的原理。

圖1是本發明環境傳感器的結構示意圖。

圖2是本發明環境傳感器另一實施方式的結構示意圖。

圖3是本發明集成裝置的結構示意圖。

具體實施方式