[发明专利]一种硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法及应用

权利要求书

1.一种硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在硅晶圆基片上表面沉积绝缘材料，形成覆盖于硅晶圆基片之上的悬臂支撑层；

S2、在所述悬臂支撑层表面晶圆级沉积金属形成加热电极；

S3、在所述加热电极表面晶圆级沉积绝缘层，使所述绝缘层覆盖所述悬臂支撑层和所述加热电极；

S4、在所述绝缘层表面晶圆级制备腐蚀窗口和测试电极；所述腐蚀窗口位于所述加热电极的四周，并贯穿所述绝缘层和所述悬臂支撑层；所述测试电极位于所述加热电极的正上方；

S5、在所述测试电极表面晶圆级沉积粘结层；

S6、在所述粘结层表面整体制备气敏薄膜；

S7、在所述腐蚀窗口处通入腐蚀液，对所述气敏薄膜所在区域下方的硅晶圆基片进行湿法腐蚀后，得到气体传感器晶圆；

S8、对所述气体传感器晶圆进行划片处理，得到硅基MEMS气体传感器芯片；

其中，所述粘结层的材料与所述气敏薄膜的材料相同。

2.根据权利要求1所述的硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述绝缘材料为氧化物或氮化物或二者的混合物。

3.根据权利要求2所述的硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述绝缘材料为ONO复合膜。

4.根据权利要求1所述的硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述加热电极的材料为钛-铂金属。

5.根据权利要求1所述的硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述测试电极为叉指电极或梳状电极。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤S7包括：在所述腐蚀窗口处进行湿法腐蚀，使得气敏薄膜所在区域下方的硅晶圆基片完全腐蚀，从而释放悬臂。

7.一种硅基MEMS气体传感器芯片，其特征在于，采用权利要求1-6任意一项所述的硅基MEMS气体传感器芯片的制备方法制备得到。

8.一种硅基MEMS气体传感器芯片，其特征在于，包括阵列式排布的气体传感器；所述气体传感器包括从下至上依次分布的硅晶圆基片单元、悬臂支撑单元、加热电极、绝缘层、测试电极、粘结层和气敏薄膜；

其中，所述粘结层的材料与所述气敏薄膜的材料相同；所述气敏薄膜所在区域下方的硅晶圆基片单元区域存在凹坑；所述悬臂支撑单元为悬臂结构，通过悬臂梁固定在所述凹坑上方。