[发明专利]气敏层的材料为Nb2O5的CMOS气体传感器

摘要

一种气敏层的材料为Nb2O5的CMOS气体传感器，其中CMOS气体传感器包括衬底；位于部分衬底表面的多晶硅栅；位于部分衬底表面的多晶硅加热层；位于衬底上的介质层；位于所述介质层内的MOS器件互连结构以及传感器互连结构；位于所述介质层表面以及第一顶层金属互连层表面的钝化层；位于所述第二顶层金属互连层表面的气敏层；环绕所述气敏层且位于传感器区上方的沟槽；被所述沟槽环绕的悬空结构，所述悬空结构与传感器区的衬底之间具有隔热区域，且所述悬空结构底部与介质层底部齐平。本发明气体传感器的形成工艺与MOS器件的形成工艺完全兼容，将气体传感器和MOS器件集成在同一芯片上，缩小芯片面积，降低功耗、提高集成度和产量。

主权项

一种气敏层的材料为Nb2O5的CMOS气体传感器，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括MOS器件区以及传感器区；位于所述MOS器件区部分衬底表面的多晶硅栅；位于所述传感器区部分衬底表面的多晶硅加热层；位于所述MOS器件区以及传感器区衬底上的介质层，且所述介质层覆盖于多晶硅栅表面以及多晶硅加热层表面；位于所述介质层内的MOS器件互连结构以及传感器互连结构；其中，所述MOS器件互连结构位于MOS器件区上方，所述MOS器件互连结构与多晶硅栅电连接，所述MOS器件互连结构至少包括2层金属互连层，且所述MOS器件区的金属互连层中包括第一顶层金属互连层，所述第一顶层金属互连层顶部与介质层顶部齐平；所述传感器互连结构位于传感器区上方，所述传感器互连结构与多晶硅加热层电连接，所述传感器互连结构至少包括2层金属互连层，传感器区的金属互连层中包括第二顶层金属互连层，且所述传感器互连结构中至少有1层金属互连层还位于MOS器件区上方，所述第二顶层金属互连层顶部与介质层顶部齐平；位于所述介质层表面以及第一顶层金属互连层表面的钝化层；位于所述第二顶层金属互连层表面的气敏层，所述气敏层的材料为Nb2O5；环绕所述气敏层且位于传感器区上方的沟槽，所述沟槽贯穿传感器区上方的钝化层以及介质层，且所述沟槽暴露出传感器区的部分衬底表面；被所述沟槽环绕的悬空结构，所述悬空结构与传感器区的衬底之间具有隔热区域，且所述悬空结构底部与介质层底部齐平。