【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，尤其涉及一种mems气体传感器及其制作方法。
技术介绍
1、医疗检测常通过人体呼出气体检测相应指标来对人体进行非侵害性和安全性的检测。现有技术中，常采用半导体金属氧化物mems气体传感器来检测人体呼出气体。半导体金属氧化物mems气体传感器需要微型加热平台使得敏感材料在适宜的温度中工作，微型加热平台根据支撑膜结构的不同类型可以分为悬空膜型和封闭膜型。
2、然而，悬空膜型的mems气体传感器由于需要支撑梁的支撑，机械强度低、易断裂、稳定性低，且悬空膜型的mems气体传感器从硅片到气体传感器的制作工艺复杂、成品的良率低。另外，悬空膜型的mems气体传感器在制作空腔时需要额外掩模版的制作，使得mems气体传感器成本增加的同时，制作空腔时还因腐蚀角度易出现在支撑梁下方遗留硅岛而增加功耗。而封闭膜型的mems气体传感器的微热平台因过度散热而使得mems气体传感器的功率损耗变大。
技术实现思路
1、本申请提供了一种mems气体传感器及其制作方法，可提高mems气体传感器的机械强度、降低其功率损耗的同时，还能减小其内的器材体积。
2、第一方面，本申请实施例提供一种mems气体传感器，所述mems气体传感器包括硅衬底、支撑层、加热元件、隔离层、测试元件、以及气敏元件，硅衬底包括正面、以及背离所述正面的背面，所述正面设有隔热腔，所述背面设有聚热腔，所述隔热腔和所述聚热腔连通，所述硅衬底还包括所述隔热腔相对设置的第一腔壁和第二腔壁；支撑层连接于所述第一腔壁和所
3、第二方面，本申请实施例提供一种mems气体传感器的制作方法，所述mems气体传感器的制作方法包括：从所述硅衬底的正面向背离所述正面的背面刻蚀形成隔热腔，所述隔热腔包括相对设置的第一腔壁和第二腔壁；在所述隔热腔内交替沉积氧化硅薄膜和氮化硅薄膜，以依次形成氧化硅层和氮化硅层而形成支撑层，并使所述支撑层连接于所述第一腔壁和所述第二腔壁；在所述隔热腔内制备加热元件并设置于所述支撑层；在所述支撑层朝向所述正面的一面和所述加热元件朝向所述正面的一面沉积氮化硅薄膜形成隔离层，以使所述隔离层覆盖于所述支撑层并覆盖所述加热元件；在所述隔离层背离所述加热元件的一面制备测试元件；在所述测试元件背离所述隔离层的一面制备气敏元件；从所述背面向所述正面刻蚀形成聚热腔，以使所述支撑层将所述隔热腔和所述聚热腔隔离。
4、上述mems气体传感器及其制作方法，通过在硅衬底的正面和背面分别设有隔热腔和聚热腔，在隔热腔设有连接于隔热腔腔壁的支撑层来连接于硅衬底，并在支撑层朝向正面的方向上依次布设加热元件、隔离层、测试元件和气敏元件，使得mems气体传感器的其他组件能够稳固设置于隔热腔，提高mems气体传感器的机械强度的同时，隔热腔能够减缓热对流导致加热元件产生的热量的散失情况，聚热腔能够将加热元件产生的热量更多地聚集在支撑层，进而减少mems气体传感器的功率损耗。另外，利用深硅刻蚀工艺和电感耦合等离子刻蚀工艺制作隔热腔和聚热腔，节约制作成本，还通过加热元件电极和测试元件电极的设置方式来缩减器件的体积，进而减小电极占据的空间。
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1.一种MEMS气体传感器，其特征在于，所述MEMS气体传感器包括：
2.如权利要求1所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述隔热腔的深度小于所述聚热腔的深度。
3.如权利要求1所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述支撑层由氧化硅薄膜和氮化硅薄膜分别沉积得到的氧化硅层和氮化硅层组成，所述氧化硅层靠近所述聚热腔，所述氮化硅层位于所述氧化硅层背离所述聚热腔的一面，所述加热元件设置于所述氮化硅层背离所述氧化硅层的一面。
4.如权利要求3所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述硅衬底还包括所述隔热腔相对设置于所述第一腔壁和所述第二腔壁之间的第三腔壁和第四腔壁，所述支撑层还连接于所述第三腔壁和所述第四腔壁之间。
5.如权利要求4所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述MEMS气体传感器设有为所述MEMS气体传感器正常工作提供能量的电极，所述支撑层包括用于支撑所述加热元件的第一支撑部、以及分别连接于所述第一支撑部靠近所述第一腔壁和所述第二腔壁的两侧的第二支撑部和第三支撑部，所述第二支撑部和所述第三支撑部背离所述第一支撑部的一面都设有所
6.如权利要求5所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述第二支撑部和所述第三支撑部还连接于所述第三腔壁和所述第四腔壁之间且位于所述隔热腔内。
7.如权利要求6所述的MEMS气体传感器，其特征在于，当电极设置于第二支撑部和第三支撑部背离第一支撑部的一面时，所述电极未凸出于所述正面。
8.如权利要求5所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述隔离层分别与所述第二支撑部和所述第三支撑部具有一定间隙，所述电极包括加热元件电极和测试元件电极，所述加热元件电极设有容置于所述间隙的电极连接部，以使所述加热元件电极通过所述电极连接部电连接于所述加热元件，所述测试元件电极套设于所述电极连接部且与所述测试元件电连接。
9.如权利要求3所述的MEMS气体传感器，其特征在于，所述隔离层由所述氮化硅薄膜沉积而成。
10.一种MEMS气体传感器的制作方法，其特征在于，所述MEMS气体传感器的制作方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种mems气体传感器，其特征在于，所述mems气体传感器包括：
2.如权利要求1所述的mems气体传感器，其特征在于，所述隔热腔的深度小于所述聚热腔的深度。
3.如权利要求1所述的mems气体传感器，其特征在于，所述支撑层由氧化硅薄膜和氮化硅薄膜分别沉积得到的氧化硅层和氮化硅层组成，所述氧化硅层靠近所述聚热腔，所述氮化硅层位于所述氧化硅层背离所述聚热腔的一面，所述加热元件设置于所述氮化硅层背离所述氧化硅层的一面。
4.如权利要求3所述的mems气体传感器，其特征在于，所述硅衬底还包括所述隔热腔相对设置于所述第一腔壁和所述第二腔壁之间的第三腔壁和第四腔壁，所述支撑层还连接于所述第三腔壁和所述第四腔壁之间。
5.如权利要求4所述的mems气体传感器，其特征在于，所述mems气体传感器设有为所述mems气体传感器正常工作提供能量的电极，所述支撑层包括用于支撑所述加热元件的第一支撑部、以及分别连接于所述第一支撑部靠近所述第一腔壁和所述第二腔壁的两侧的第二支撑部和第三支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：马天军，李娜，孙建海，薛宁，张淼，程建群，孙旭光，方刚，
申请(专利权)人：泉州信息工程学院，
类型：发明
国别省市：
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