[發明專利]晶圓級敏感材料及半導體傳感器的噴涂方法

在審

• 申請號: 202011215050.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112439658A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 孫建海;馬天軍;王海容;趙玉龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院;西安交通大學
• 主分類號: B05D1/02
• 分類號: B05D1/02;B05D1/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉歌

一種晶圓級敏感材料及半導體傳感器的噴涂方法，該晶圓級敏感材料的噴涂方法，包括將制備好的掩膜板上的開孔與基底的敏感區對準；將待涂敷的敏感材料的前驅體溶液注入到噴頭上；設置噴頭運行參數；將噴頭對準掩膜板開始噴涂；噴涂結束后將掩膜板與基底分離，得到所述晶圓級敏感材料。本發明采用高精度掩膜并結合大面積噴涂的方法，可以實現納米氣敏材料晶圓級一次性均勻修飾固定；采用噴涂法，可以通過計算噴涂時間，來精準控制敏感材料成膜厚度；采用高精度掩膜技術，可以完美保護非敏感區域被敏感材料污染而影響后續的封裝工藝，因此，采用本發明方法，實現了與后續工藝的完美兼容。

技術領域

本發明屬于傳感器領域，具體涉及一種晶圓級敏感材料及半導體傳感器的噴涂方法。

背景技術

基于納米敏感材料的微型金屬氧化物半導體傳感器(MOS)是一種體積小、功耗低、靈敏度高、價格低廉及較好的選擇性的傳感器。這種傳感器，因其價格低廉，且氣體檢測范圍非常廣泛(可根據氣體成分選擇相應的敏感膜，實現多種氣體檢測)，在工業園區毒害氣體監測、工業鍋爐及汽車尾氣排放監測、家具及建材釋放的有毒有害氣體監測等領域，其應用非常廣泛。

但現有的金屬氧化物檢測器，其敏感材料的修飾固定，都不是晶圓級的，其基本工序是，在單個的微熱板制備好之后，用點樣儀將敏感材料固定在微熱板表面的敏感區域。這種方法，不僅無法解決大批量制造問題，導致成本高，而且該方法制備的每個傳感器，性能一致性差。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的之一在于提出一種晶圓級敏感材料及半導體傳感器的噴涂方法，以期至少部分地解決上述技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，提供了一種晶圓級敏感材料的噴涂方法，包括：

將制備好的掩膜板上的開孔與基底的敏感區對準；

將待涂敷的敏感材料的前驅體溶液注入到噴頭上；

設置噴頭運行參數；

將噴頭對準掩膜板開始噴涂；

噴涂結束后將掩膜板與基底分離，得到所述晶圓級敏感材料。

作為本發明的另一個方面，還提供了一種晶圓級敏感材料及半導體傳感器的噴涂方法，所述半導體傳感器設有若干個不同的敏感區域，所述噴涂方法包括采用如上所述的噴涂方法對每個敏感區域分別進行噴涂。

基于上述技術方案可知，本發明的晶圓級敏感材料及其噴涂方法相對于現有技術至少具有以下優勢之一：

1、采用高精度掩膜并結合大面積噴涂的方法，可以實現納米氣敏材料晶圓級一次性均勻修飾固定；

2、采用噴涂法，可以通過計算噴涂時間，來精準控制敏感材料成膜厚度；

3、采用高精度掩膜技術，可以完美保護非敏感區域被敏感材料污染而影響后續的封裝工藝，因此，采用本發明方法，實現了與后續工藝的完美兼容。

附圖說明

圖1是本發明實施例中晶圓級敏感材料噴涂示意圖；

圖2是本發明實施例中晶圓級敏感材料噴涂爆炸結構示意圖；

圖3是本發明實施例中微型金屬氧化物半導體傳感器的結構示意圖；

圖4是本發明實施例中微型金屬氧化物半導體傳感器中3-S1敏感區域掩膜板結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

針對敏感材料修飾固定一致性差的技術難題，發明了一種晶圓級敏感材料噴涂方法，實現敏感材料晶圓級修飾固定的同時，可以精確控制敏感膜的厚度，并實現與后續工藝的完美兼容。