[發(fā)明專利]環(huán)境傳感器的制造方法及使用該方法制造的環(huán)境傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710434366.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN107356637A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴建文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海申矽凌微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/12
• 分類號(hào): G01N27/12;G01N27/22;G01N27/04;G01K7/01
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國(guó)中

1.一種環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，在硅片襯底上制備檢測(cè)器件；

步驟2，在檢測(cè)器件上制備溫敏器件、氣敏器件和濕敏器件并形成溫度傳感區(qū)、氣敏傳感區(qū)和濕敏傳感區(qū)；

步驟3，封裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，步驟2包括：

步驟2.1，在檢測(cè)器件上淀積第四氧化層，在第四氧化層上設(shè)有貫穿第四氧化層的第一接觸孔，在第一接觸孔內(nèi)填充第一接觸體；

步驟2.2，在第四氧化層上用物理氣相沉積法淀積第四金屬薄膜層，第一接觸體連接第四金屬薄膜層與第三層金屬薄膜層；

步驟2.3，對(duì)第四金屬薄膜層進(jìn)行光刻和干法刻蝕，刻出加熱電阻層圖形；

步驟2.4，在第四金屬薄膜層用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法淀積氮化硅層；

步驟2.5，對(duì)氮化硅層進(jìn)行光刻和干法刻蝕，在氮化硅層上開設(shè)貫穿氮化硅層的第二接觸孔，在第二接觸孔內(nèi)填充第二接觸體；

步驟2.6，在氮化硅層上用物理氣相沉積法淀積第五金屬薄膜層，第二接觸體連接第五金屬薄膜層與在第四金屬薄膜層；

步驟2.7，在第五金屬薄膜層上用物理氣相沉積法淀積第六金屬薄膜層；

步驟2.8，對(duì)氣敏傳感區(qū)的第五金屬薄膜層和第六金屬薄膜層進(jìn)行光刻和干法刻蝕，在第五金屬薄膜層和第六金屬薄膜層上刻出第一圖形；

步驟2.9，對(duì)氣敏傳感區(qū)的第六金屬薄膜層進(jìn)行光刻和干法刻蝕，在第六金屬薄膜層上刻出第二圖形；

步驟2.10，在第五金屬薄膜層和第六金屬薄膜層上用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法淀積氧化硅層；

步驟2.11，在氧化硅層上涂布光刻膠；

步驟2.12，在氣敏傳感區(qū)的氧化硅層上用光刻開設(shè)貫穿光刻膠、氧化硅層的第三接觸孔；

步驟2.13，在光刻膠上面用物理氣相沉積法淀積金屬氧化物薄膜層；

步驟2.14，使用溶劑去除光刻膠，位于第三接觸孔內(nèi)的金屬氧化物薄膜層形成氣敏電阻；

步驟2.15，進(jìn)行真空烘烤，使金屬氧化物薄膜層結(jié)晶；

步驟2.16，在濕敏傳感區(qū)的氧化硅層上涂布高分子濕敏材料；

步驟2.17，在高分子濕敏材料上用光刻做出濕敏電容的圖形；

步驟2.18，進(jìn)行真空烘烤，使高分子濕敏材料固化；

步驟2.19，對(duì)溫度傳感區(qū)的氧化硅層進(jìn)行光刻及干法刻蝕，形成貫穿氧化硅層的第四接觸孔；

步驟2.20，連接線的一端伸入第四接觸孔內(nèi)與第六金屬薄膜層連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，第四金屬薄膜層的厚度為200納米～1微米，第四金屬薄膜層的材質(zhì)為金屬鎢或鎢鈦合金；

第五金屬薄膜層的厚度為100納米～1微米，第五金屬薄膜層的材質(zhì)為金屬鎢或鎢鈦合金；

第六金屬薄膜層的厚度為100納米～3微米，第六金屬薄膜層的材質(zhì)為金屬鋁或鋁銅合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，加熱電阻層的阻值為20歐姆～200歐姆。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，氮化硅層的厚度為10納米～200納米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，氧化硅層的厚度為100納米～500納米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，光刻膠的厚度為500納米～2微米。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，金屬氧化物薄膜層的厚度為100納米至800納米，金屬氧化物薄膜層的材質(zhì)為SnO₂、ZnO、TiO₂或經(jīng)過Fe、Zn、Pt、Pd元素參雜的氣敏物質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境傳感器的制造方法，其特征在于，步驟15中，真空烘烤的溫度為300℃～500℃，時(shí)間為10分鐘～4小時(shí)；

步驟18中，真空烘烤的溫度為300℃～400℃，時(shí)間為10分鐘～4小時(shí)。

10.一種環(huán)境傳感器，其特征在于，所述傳感器采用權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的環(huán)境傳感器的制造方法制造。