[发明专利]一种FET加热的插指气敏传感器及其加工方法

说明书

本发明涉及传感器技术领域，公开一种FET加热的插指气敏传感器及其加工方法。其中FET加热的插指气敏传感器包括：衬底，其上设有隔热腔室，隔热腔室内设有硅岛，硅岛与衬底间隔设置；绝缘层，设置在硅岛和衬底的同一侧；FET加热组件，包括源极、栅极及漏极，源极和漏极间隔形成在硅岛内，栅极位于源极和漏极之间，源极和漏极导通时能够产生热量；插指敏感电极，形成在绝缘层上；气敏层，覆盖在插指敏感电极上，气敏层的电阻率变化能够通过插指敏感电极输出。本发明公开的FET加热的插指气敏传感器，结构简单，易于加工，具有加热均匀、功耗低及寿命长的特点，利于FET加热的插指气敏传感器的小型化和集成化设计。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种FET加热的插指气敏传感器及其加工方法。

背景技术

现有的气敏传感器需要单独设计加热线圈和敏感电极，这种结构的气敏传感器存在加热不均匀、金属原子迁移及出现膜裂纹的问题，降低了气敏传感器的稳定性，此外，还需要考虑多层金属的加工工艺，增加了气敏传感器的加工难度，不利于气敏传感器的批量化生产。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种FET加热的插指气敏传感器及其加工方法，解决了现有技术存在的加热不均匀、金属原子迁移及出现膜裂纹的问题，降低了FET加热的插指气敏传感器的加工难度，利于FET加热的插指气敏传感器的批量化生产。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种FET加热的插指气敏传感器，包括：衬底，其上设有隔热腔室，所述隔热腔室内设有硅岛，所述硅岛与所述衬底间隔设置；绝缘层，设置在所述硅岛和所述衬底的同一侧；FET加热组件，包括源极、栅极及漏极，所述源极和所述漏极间隔形成在所述硅岛内，所述栅极位于所述绝缘层内且位于所述源极和所述漏极之间，所述源极和所述漏极导通时能够产生热量；插指敏感电极，形成在所述绝缘层上；气敏层，覆盖在所述插指敏感电极上，所述气敏层的电阻率变化能够通过所述插指敏感电极输出。

作为一种FET加热的插指气敏传感器的优选方案，所述插指敏感电极为铂电极、金电极或者氮化钛电极。

作为一种FET加热的插指气敏传感器的优选方案，所述隔热腔室的侧壁沿所述衬底的轴线方向延伸，或者所述隔热腔室的侧壁与所述衬底的轴线方向呈夹角设置。

作为一种FET加热的插指气敏传感器的优选方案，所述绝缘层包括绝缘层本体和连接层，所述连接层沿所述绝缘层本体的一端向外延伸，所述连接层的延长线经过所述绝缘层本体的中心。

作为一种FET加热的插指气敏传感器的优选方案，所述栅极形成在所述硅岛和所述绝缘层之间且为多晶硅电极。

一种适用于以上任一技术方案所述的FET加热的插指气敏传感器的加工方法，包括：

提供衬底，在所述衬底的局部区域渗入离子，形成硅岛；

在所述硅岛上形成绝缘层、源极、漏极及栅极，所述源极和所述漏极间隔排布在所述硅岛内，所述栅极位于所述绝缘层内且位于所述源极和所述漏极之间；

在所述衬底上加工出隔热腔室，所述硅岛与所述衬底间隔设置；

在所述绝缘层上形成插指敏感电极；

在所述插指敏感电极上形成用于检测敏感气体含量的气敏层，形成半成品；

将所述半成品进行退火并冷却，形成FET加热的插指气敏传感器。

作为一种FET加热的插指气敏传感器的加工方法的优选方案，所述栅极为多晶硅电极，形成所述多晶硅电极时，包括：

在所述硅岛和所述衬底上形成第一子绝缘层；

在所述第一子绝缘层上形成多晶硅层；

在所述多晶硅层上形成第一止挡层；