[发明专利]一种气体传感器的制造方法以及由此制造的气体传感器

权利要求书

1.一种气体传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在硅衬底(1)上生长第一介质层(11)，在第一介质层(11)上涂第一光刻胶(12)，在第一介质层(11)上的保护区域内对硅衬底(1)进行第一次光刻和硅刻蚀，产生硅突出平台(8)，所述硅突出平台(8)具有坡度而具有矩形的顶部边缘(81)和底部边缘(82)；

S2，在硅突出平台(8)上淀积作为热反射层的第一金属薄膜层(2)，在第一金属薄膜层(2)上进行第二次光刻和第一金属薄膜层(2)刻蚀，得到矩形的金属反射层图形(14)，该金属反射层图形(14)位于顶部边缘(81)的内部；

S3，在硅衬底(1)和第一金属薄膜层(2)上淀积第二介质层(3)，在硅突出平台(8)的第二介质层(3)上淀积作为加热电阻层的第二金属薄膜层(4)，在第二金属薄膜层(4)上进行第三次光刻和第二金属薄膜层(4)刻蚀，得到加热电阻图形(15)；

S4，在第二介质层(3)和第二金属薄膜层(4)上淀积第三介质层(5)，在覆盖硅突出平台(8)的第三介质层(5)上淀积作为气敏电阻电极层的第三金属薄膜层(6)，在第三金属薄膜层(6)上进行第四次光刻和第三金属薄膜层(6)刻蚀，得到气敏电阻电极层叉指图形(16)；

S5，在第三介质层(5)和第三金属薄膜层(6)上涂覆第五光刻胶(13)，在第三金属薄膜层(6)上进行第五次光刻，得到矩形的气敏电阻区图形(17)，而第三介质层(5)上的第五光刻胶(13)保留，该气敏电阻区图形(17)位于金属反射层图形(14)的内部；

S6，在剩余的第五光刻胶(13)和第三金属薄膜层(6)上淀积第四金属薄膜层(7)，该第四金属薄膜层(7)为氧化物气敏材料层；

S7，利用溶剂将第三介质层(5)上的第五光刻胶(13)去除，在第三金属薄膜层(6)上的气敏电阻区图形(17)的区域留下第四金属薄膜层(7)，其它区域的第四金属薄膜层(7)随第五光刻胶(13)的去除而被剥离。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述硅衬底(1)为N型或P型硅片；所述第一、第二、第三介质层(11，3，5)为氧化硅层或氮化硅层；所述第一、第二、第三金属薄膜层(2，4，6)为TiW、Ti、或Pt；所述第四金属薄膜层(7)为SnO₂、ZnO、或TiO₂。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一、第二、第三介质层(11，3，5)的厚度介于0.1微米到2微米之间；所述硅突出平台(8)的厚度介于0.5微米到2微米之间；所述第一、第二、第三金属薄膜层(2，4，6)的厚度介于10纳米至2微米之间；所述第四金属薄膜层(7)的厚度介于0.1微米至2微米之间。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述淀积通过PECVD、PVD实现。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述加热电阻图形(15)和气敏电阻电极层叉指图形(16)分别由若干平行间隔开的条状连接而成。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述加热电阻图形(15)和气敏电阻电极层叉指图形(16)的条纹相互垂直。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括步骤S8，在真空，或氮气，或其他惰性气体气氛下对整个结构退火。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的制造方法得到的气体传感器。

9.根据权利要求8所述的气体传感器，其特征在于，第二金属薄膜层(4)及其加热电阻图形(15)组成所述气体传感器的加热电阻(Rh)，第三金属薄膜层(6)及其气敏电阻电极层叉指图形(16)组成叉指结构作为所述气体传感器的电极，第四金属薄膜层(7)作为所述气体传感器的传感器电阻(Rs)，以通过加热电阻(Rh)对该传感器电阻(Rs)进行加热。