[发明专利]半导体气体感测装置的制作方法及其半导体气体感测装置

说明书

一种半导体气体感测装置的制作方法及其半导体气体感测装置，该半导体气体感测装置的制作方法，包含半成品准备步骤、气体感测槽形成步骤及感测膜形成步骤。半成品准备步骤包括准备气体感测半成品，气体感测半成品包括具有第一面与第二面的基板、分别形成在第一面的反馈电路单元及加热感测单元，加热感测单元具有第一绝缘层、感测电极、第二绝缘层、微加热器及第三绝缘层。气体感测槽形成步骤从第二面蚀刻基板至第一绝缘层，让感测电极露出，形成与该微加热器反向的气体感测槽。感测膜形成步骤形成覆盖感测电极的感测膜。本发明可以在同一制程中完成微加热器与感测电极的制作，从而能减化制作步骤、降低成本及有效缩小元件体积。

技术领域

本发明涉及一种气体感测装置的制作方法，特别是涉及一种半导体气体感测装置的制作方法及以该方法制得的半导体气体感测装置。

背景技术

近年来，物连网产业快速兴起，气体感测装置结合穿戴装置的需求明显增加，为了能与穿戴装置相互整合，气体感测装置的微型化、低功耗与模组封装为目前发展的重点。一般而言，气体感测装置可通过使用标准CMOS-MEMS制程技术来达成元件微型化目的。

参阅图1，该气体感测装置主要是于一基板10上形成一反馈电路单元11(主要由驱动电路、信号读取电路及温度控制电路所构成)及一加热感测单元12，该反馈电路单元11用来控制加热感测单元12的温度及信号的读取，而该加热感测单元12包含一设置于基板上的微加热器121、多个设置于微加热器121之上的感测电极122、及一设置于所述感测电极122上的感测膜123，且会在反向该微加热器121下方的该基板10形成一凹槽100，用于让该微加热器121散热。通过标准CMOS-MEMS制程技术，可依不同层材料特性来设计该微加热器121、所述感测电极122及该感测膜123等结构。

现有的制程中，常使用多晶硅(Poly Silicon)材料制作该微加热器121，用于承受较高操作温度，并搭配使用金或白金制成所述感测电极122，然而，金或白金属CMOS-MEMS后制程步骤，也就是说，若使用该些材料制作所述感测电极122时，需要额外在后制程中才能完成，不仅造成制作程序繁复，且该些材料均属高价贵金属而造成产品成本过高。

参阅图2，若要使用例如多晶硅等符合标准CMOS-MEMS制程的材料来制作所述感测电极122时，则微加热器121与所述感测电极122的结构必须设计成平行结构的布局形式，也就是说，所述感测电极122必须制作在该微加热器121必须制作的两侧。然而，此种结构不仅会造成整体气体感测装置的体积变大，而且也难以将该微加热器121产生的热传导至所述感测电极122处。

因此，改善现有的制作方法，让气体感测装置能于同一标准CMOS-MEMS制程中完成且有效缩小气体感测装置体积，是此技术领域相关人员所待解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体气体感测装置的制作方法。

本发明半导体气体感测装置的制作方法，包含一半成品准备步骤、一气体感测槽形成步骤及一感测膜形成步骤。

该半成品准备步骤包括准备一气体感测半成品，该气体感测半成品包括一具有两反向的一第一面与一第二面的基板、一形成于该基板的该第一面的反馈电路单元、及一位于该第一面上的加热感测单元。该加热感测单元具有一设置于该第一面的第一绝缘层、至少一设置于该第一绝缘层上的感测电极、一覆盖该至少一感测电极的第二绝缘层、一设置于该第二绝缘层而对应的位于该至少一感测电极上的微加热器、及一覆盖该微加热器的第三绝缘层。

该气体感测槽形成步骤包括对应该至少一感测电极，从该基板的该第二面蚀刻该基板至该第一绝缘层，而让该至少一感测电极露出，从而在该基板形成一与该微加热器反向的气体感测槽。

该感测膜形成步骤包括形成一覆盖该至少一感测电极的感测膜。