一种渗B半导体加热温度可调环境参数集成传感器

摘要

一种渗B半导体加热温度可调环境参数集成传感器，适用于环境参数测量领域。本发明的目的是要解决现有的环境参数传感器测量参数单一、受环境温湿度影响较大、工作温度随环境变化、精度低、体积大、成本高等问题。一种渗B半导体加热温度可调的环境参数集成传感器其特征在于：主要由硅基底、二氧化硅绝缘层、渗B半导体加热体，氧化铝绝缘层、镍铬合金膜传感器、连接线和凹槽构成。一种渗B半导体加热温度可调的环境参数集成传感器，内置渗B半导体加热体，可为传感器提供适应的工作温度，从而提高传感器的精度；悬臂梁式结构可大大减小热量的浪费；MEMS技术的应用，可将环境参数传感器单元、温湿度传感器单元和加热体温度传感器单元和气体传感器单元集成在一个传感器中，可使本传感器体积变小、成本降低。

主权项

一种渗B半导体加热温度可调的环境参数集成传感器，其特征在于：它是由硅基底（1）、二氧化硅绝缘层（2）、渗B半导体加热体（3）、渗B半导体加热体焊盘（4）、环境参数传感器单元焊盘（5）、半导体加热电极（6）、氧化铝绝缘层（7）、环境参数传感器单元（8）、环境温湿度传感器（9）、加热体温度传感器单元（10）、连接线（11）和凹槽（12）组成，其结构特征在于通过以下几个步骤实现：步骤一：准备晶向为（100），规格为 8000×8000×（200~300）（µm³）的硅片作为基底（1），清洁基底（1）的表面；步骤二：用氢氟酸清洗掉硅上表面已被氧化生成的二氧化硅，然后在硅的上表面通过干氧‑湿氧‑干氧交替氧化的方法，生长一层致密的二氧化硅绝缘层（2），尺寸为8000×8000×（2~5）（µm³）；步骤三：在二氧化硅绝缘层（2）上通过光刻和等离子体技术，形成边长为2000（µm）的正八边形渗B形成半导体加热体（3‑1），再通过“退火”氧化方式形成一层薄薄的半导体加热体氧化层（3‑2）；步骤四：上述步骤完成后，通过磁控溅射技术，在二氧化硅绝缘层（2）、渗B半导体加热体（3）上溅射生成渗B半导体加热体焊盘（4）、环境参数传感器单元焊盘（5）、半导体加热电极（6），厚度均等，为2~4（µm），并露出渗B半导体加热体焊盘（4）、环境参数传感器单元焊盘（5）；步骤五：在通过上述步骤形成的整个结构中，再通过磁控溅射技术，溅射一层铝，经氧化后形成一层厚度为5~6（µm）氧化铝绝缘层（7），并露出渗B半导体加热体焊盘（4）和环境参数传感器单元焊盘（5）；步骤六：氧化铝绝缘层（7）上，再次采用磁控溅射技术，在渗B半导体加热体焊盘（4）和环境参数传感器单元焊盘（5）上生成对应大小的厚度5~6（µm）的渗B半导体加热体焊盘（4）和环境参数传感器单元焊盘（5），再溅射生成厚度为2~4（µm）的渗B半导体加热体焊盘（4）、环境参数传感器单元焊盘（5）、环境参数传感器单元（8）、环境温湿度传感器（9）、加热温度传感器单元（10）和连接线（11）；步骤七：整体结构形成后，分别用盐酸、HF酸和EPW腐蚀剂对氧化铝绝缘层（7）、二氧化硅绝缘层（2）和硅基底（1）从正面对结构进行腐蚀，再用EPW腐蚀剂从背面对硅基底（1）进行腐蚀，形成凹槽（12），最终生成一种渗B半导体加热温度可调的环境参数集成传感器。