| 主权项 |
1.一种积体式高性能气体感测器,其包括:一Si基板;一SiC薄膜,其形成于上述Si基板之既定位置上,其系采用悬桥结构;一第一薄膜,其系形成于上述SiC薄膜之上;一指叉状电极,其系形成于上述第一薄膜之上;以及一第二薄膜,其系形成于上述指叉状电极之既定位置上,用以做为感测元件。2.如申请专利范围第1项所述之积体式高性能气体感测器,其中上述Si基板之厚度为406-457m,其电阻系数为1-10ohm-cm。3.如申请专利范围第1项所述之积体式高性能气体感测器,其中上述SiC薄膜之厚度为550-1000埃,其成长温度为1150℃。4.如申请专利范围第1项所述之积体式高性能气体感测器,其中上述第一薄膜为氧化铝薄膜,其厚度为1000埃。5.如申请专利范围第1项所述之积体式高性能气体感测器,其中上述指叉状电极为银电极,其厚度为2000-4000埃。6.如申请专利范围第1项所述之积体式高性能气体感测器,其中上述第二薄膜为二氧化锡薄膜,其厚度为600埃。7.如申请专利范围第1项所述之积体式高性能气体感测器,其中上述SiC薄膜之悬桥结构为单一悬桥结构,系当作上述积体式高性能气体感测器之加热器。8.如申请专利范围第1项所述之积体式高性能气体感测器,其中上述SiC薄膜之悬桥结构为双悬桥结构,系当作上述积体式高性能气体感测器之加热器。9.一种积体式高性能气体感测器之制作方法,上述气体感测器系形成于一矽基板上,其包括:将上述矽基板置于RTCVD系统中,以成长出一SiC薄膜;以EDP化学溶液进行湿蚀刻;用电浆蚀刻出悬桥结构;用电子枪系统蒸镀一第一薄膜于上述悬桥结构之既定位置;用电子枪系统蒸镀一指叉状电极于上述第一薄膜之既定位置;以及用电子枪系统蒸镀一第二薄膜于上述指叉状电极之既定位置。10.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其更包括在上述SiC薄膜成长之后,镀上一层铜薄膜以作为光罩。11.如申请专利范围第10项所述之制造方法,其更包括在上述EDP化学溶液对上述矽基板进行湿蚀刻后,以硝酸溶液(HNO3:H2O=1:5)去除上述铜薄膜。12.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其更包括在用电浆蚀刻出悬桥结构之前,镀上一层含铝之光罩以定义出电浆蚀刻之区域。13.如申请专利范围第12项所述之制造方法,其更包括在用电浆蚀刻出悬桥结构之后,以加温之溶液(H3PO3:HNO3:CH3COOH:H2O=50:3:3:3)将上述含铝之光罩去除。14.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其更包括一退火热处理,其系置于700℃之炉管中持续2小时。15.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其更包括在上述悬桥结构之既定位置蒸镀铝电极。16.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其更包括酒精气体测试,其系置于一空气模拟腔内,其中上述空气模拟腔内之氮气:氧气=4:1,其压力为1托耳。17.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述Si基板之厚度为406-457m,其电阻系数为1-10ohm-cm。18.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述SiC薄膜之厚度为550-1000埃,其成长温度为1150℃。19.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述第一薄膜为氧化铝薄膜,其厚度为1000埃。20.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述指叉状电极为银电极,其厚度为2000-4000埃。21.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述第二薄膜为氧化铝薄膜,其厚度为600埃。22.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述SiC薄膜之悬桥结构为单一悬桥结构。23.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述SiC薄膜之悬桥结构为双悬桥结构。24.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述EDP化学溶液系将120ml之Ethyelene Diamine及20克重之Pyrocatechol溶解于60ml之去离子水中而成,其蚀刻温度为100℃,而蚀刻速度为72m/hr。25.如申请专利范围第9项所述之制造方法,其中上述电子枪系统之真空度为10-5托耳。图式简单说明:第一图a所示为〝二氧化锡薄膜/银电极/氧化铝基板〞之酒精气体感测器之结构图;第一图b则为第一图a之酒精气体感测器之白金线圈加热器之示意图;第二图a至第二图c分别为本发明之实施例之立体图、正视图、及俯视图;第三图为本发明之实施例之制程步骤流程图;第四图a至第四图k则为对应于第三图之各步骤之示意图;第五图为本发明之二氧化锡薄膜厚度与灵敏度之关系图;第六图为本发明之操作温度与灵敏度之关系图;第七图为本发明之各种气体浓度与灵敏度之关系图;第八图为本发明之单一悬桥结构元件之反应时间与恢复时间;第九图所示为本发明之元件在长时间操作下所表现出之稳定性;第十图a及第十图b为本发明之双悬桥结构、单一悬桥结构与TGS-822(Figaro公司产品)之比较图,其中第十图a为对不同酒精气浓度之灵敏度之比较图,第十图b为元件之反应时间与恢复时间之比较图;以及第十一图为SiC材料、Si材料、GaAs材料之理论物理参数値之比较图。 |
