[发明专利]一种新型温湿度MEMS传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种新型温湿度MEMS传感器，包括：SOI衬底、设置于SOI衬底上的ALN保护层、设置于ALN保护层上的金属Mo薄膜层、设置于金属Mo薄膜层上的SiO₂温度补偿层、以及设置于SiO₂温度补偿层上的导电金属层；其中，所述金属Mo薄膜层包括：加热电阻与测温电阻，所述加热电阻为中心对称的四个蛇形结构电阻丝串联而成，所述测温电阻为中心对称的两个“之”字形薄膜电阻串联而成，且测温电阻位于加热电阻外围；所述导电金属层包括：中心对称的四个叉指电容，四个叉指电容并联、且叉指电容与蛇形结构钼薄膜电阻丝一一正对设置。

2.按权利要求1所述温湿度MEMS传感器，其特征在于，所述金属Mo薄膜层的厚度为0.1～0.3um，所述蛇形结构电阻丝由多根电阻丝首尾Z型环绕而成，所述“之”字形薄膜电阻的宽度为12～18um、长度为180～220um。

3.按权利要求1所述温湿度MEMS传感器，其特征在于，所述AlN保护层的厚度为0.8～1.2um。

4.按权利要求1所述温湿度MEMS传感器，其特征在于，所述SiO₂温度补偿层的厚度为0.5～2um，且SiO₂温度补偿层中预设位置设置有金属化通孔，用于实现垂直互联将金属Mo薄膜层的连接端引出至导电金属层。

5.按权利要求1所述温湿度MEMS传感器，其特征在于，所述导电金属层的导电金属材料采用Cu、Al或Ti，厚度为0.4～0.6um。

6.按权利要求1所述温湿度MEMS传感器，其特征在于，所述SOI衬底由从下往上依次层叠设置的器件硅层、埋氧层与体硅层构成，所述器件硅层的厚度30～70um，所述埋氧层的厚度为0.8～1.2um，所述体硅层的厚度为10～30um。

7.按权利要求1所述温湿度MEMS传感器，其特征在于，所述SOI衬底的背部开设有背腔，所述背腔的深度≤20um。

8.按权利要求1所述温湿度MEMS传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采用SOI晶圆作为衬底；

步骤2、采用磁控溅射在衬底上生长一层ALN薄膜作为保护层；

步骤3、采用PECVD在保护层上生长一层金属Mo薄膜，再通过光刻对金属Mo薄膜上作图形化，构造加热电阻、测温电阻以及连接线；

步骤4、采用化学气相沉积(PECVD)方法在金属Mo薄膜层上沉积一层SiO₂薄膜作为温度补偿层，并通过DRIE技术对SiO₂层进行刻蚀形成通孔；

步骤5、采用PVD沉积方法在温度补偿层上沉积导电金属层，再通过光刻对导电金属层作图形化形成叉指电容、金属焊盘、以及连接线。