CN116223570B

CN116223570B - 一种气体传感器及其加工方法

Info

Publication number: CN116223570B
Application number: CN202310517999.6A
Authority: CN
Inventors: 任青颖; 柳俊文; 史晓晶; 胡引引
Original assignee: Nanjing Yuangan Microelectronic Co ltd
Current assignee: Nanjing Yuangan Microelectronic Co ltd
Priority date: 2023-05-10
Filing date: 2023-05-10
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2043-05-10
Also published as: CN116223570A

Abstract

本发明涉及气体传感器技术领域，公开一种气体传感器及其加工方法，加工方法包括步骤：在第一硅衬底上依次形成氧化层、第一氮化物层、粘附层及加热电极；在加热电极上形成第二氮化物层；在第二氮化物层上形成金层；去除部分金层、第二氮化物层、粘附层及第一氮化物层，形成岛部加热组件和支撑固定组件；去除第二预设区域的氧化层；去除部分第一硅衬底，形成隔热槽；将第二硅衬底共晶键合在金层上；减薄并抛光第二硅衬底；在第二硅衬底上加工释放孔；第二硅衬底湿法腐蚀为多孔硅衬底，涂覆敏感材料并烘干，形成探测电极。采用本发明公开的气体传感器的加工方法加工而成的气体传感器，具有结构简单、灵敏度高、稳定性好及使用寿命长的特点。

Description

一种气体传感器及其加工方法

技术领域

本发明涉及气体传感器技术领域，尤其涉及一种气体传感器及其加工方法。

背景技术

气体传感器是将待测环境气体转换成便于检测和存储的电信号的器件，在各行业均有广泛应用。已有的气体传感器根据检测原理分为电容式气体传感器、电阻式气体传感器及敏感材料式气体传感器，加工敏感材料式气体传感器时，加工工艺复杂，涂覆敏感材料时直接将敏感材料涂覆在硅衬底的表面上，检测待测环境气体时，敏感材料长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响检测的测量精度、稳定性及使用寿命，难以精准的测量待测环境的气体。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种气体传感器及其加工方法，加工工艺简单，加工而成的气体传感器具有灵敏度高、稳定性好及使用寿命长的特点。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种气体传感器的加工方法，包括步骤：

提供第一硅衬底，在所述第一硅衬底的第一侧面上依次形成叠设的氧化层、第一氮化物层、粘附层及加热电极；

在所述加热电极上形成覆盖所述加热电极的第二氮化物层；

在所述第二氮化物层上形成金层；

去除第一预设区域的所述金层、所述第二氮化物层、所述粘附层及所述第一氮化物层，所述加热电极和剩余的所述金层、所述第二氮化物层、所述粘附层及所述第一氮化物层形成岛部加热组件和支撑固定组件；

去除第二预设区域的所述氧化层，剩余的所述氧化层正对所述支撑固定组件设置；

去除正对所述第二预设区域的部分所述第一硅衬底，形成正对所述岛部加热组件的隔热槽；

提供第二硅衬底，将所述第二硅衬底共晶键合在所述金层上，所述第二硅衬底罩设在所述隔热槽上；

将所述第二硅衬底背离所述金层的一侧减薄并抛光；

在所述第二硅衬底上加工出多个间隔分布的释放孔，每个所述释放孔均与所述隔热槽连通；

将所述第二硅衬底湿法腐蚀为多孔硅衬底，在所述多孔硅衬底表面的孔隙和所述释放孔内涂覆敏感材料并烘干，形成用于检测气体成分或者气体湿度的探测电极。

作为一种气体传感器的加工方法的优选方案，所述岛部加热组件包括：

岛部加热本体，包括依次叠设的第一氮化物岛层、粘附岛层、所述加热电极、第二氮化物岛层及金岛层，所述第二氮化物岛层与所述探测电极间隔设置；

至少两个连接件，每个所述连接件的一端均与所述岛部加热本体相连，另一端均与所述支撑固定组件相连。

作为一种气体传感器的加工方法的优选方案，所述敏感材料为氧化锡，涂覆氧化锡时包括：

将氢氧化钠溶液与二氯化锡溶液混合得到氢氧化锡悬浊液，同时向氢氧化锡悬浊液中加入碱性溶液，以将氢氧化锡悬浊液的PH值调节至设定酸碱度；

在第一设定温度下保温设定时长，得到取向生长的氧化锡熔融液；

在真空环境中将氧化锡熔融液注入所述多孔硅衬底的孔隙内；

在惰性气体环境中将注入氧化锡熔融液的所述多孔硅衬底在第二设定温度下进行烧结，形成用于检测气体成分的所述探测电极。

作为一种气体传感器的加工方法的优选方案，所述敏感材料为氧化石墨烯，涂覆氧化石墨烯时包括：

将氧化石墨烯溶液超声分散为小粒径的氧化石墨烯液滴；

将小粒径的氧化石墨烯液滴滴涂在所述多孔硅衬底表面的孔隙和所述释放孔内；

将注入氧化石墨烯液滴的所述多孔硅衬底进行烘干，形成用于检测气体湿度的所述探测电极。

作为一种气体传感器的加工方法的优选方案，形成释放孔时包括步骤：

在所述第二硅衬底背离所述金层的一侧形成第一光刻胶层；

图形化所述第一光刻胶层，形成第一开口区域；

电感耦合等离子体刻蚀正对所述第一开口区域的所述第二硅衬底，形成所述释放孔；

最后去除图形化后的所述第一光刻胶层。

一种气体传感器，采用以上任一方案所述的气体传感器的加工方法加工而成，包括：

第一硅衬底，其第一侧面上设有隔热槽；

氧化层，形成在所述第一侧面上；

支撑固定组件，固定在所述氧化层上且包括金键合层；

岛部加热组件，正对所述隔热槽设置，所述岛部加热组件固定在所述支撑固定组件上，且所述岛部加热组件包括岛部加热本体和至少两个连接件，所述岛部加热本体包括依次叠设的第一氮化物岛层、粘附岛层、加热电极及第二氮化物岛层，所述岛部加热本体与所述探测电极间隔设置，每个所述连接件的一端均与所述岛部加热本体相连，另一端均与所述支撑固定组件相连；

探测电极，用于检测气体的成分或者湿度且共晶键合在所述金键合层上，所述探测电极包括带有多个释放孔的多孔硅衬底，每个所述释放孔均与所述隔热槽连通，所述多孔硅衬底表面的孔隙和所述释放孔内均涂覆有敏感材料。

作为一种气体传感器的优选方案，所述岛部加热本体还包括设置在所述第二氮化物岛层上的金岛层，所述金岛层与所述探测电极间隔设置，所述岛部加热本体的形状为正方形，所述连接件的个数为四个，四个所述连接件分别与所述岛部加热本体的四个拐角一一对应，每个所述连接件均与所述岛部加热本体的一个拐角相连。

作为一种气体传感器的优选方案，所述支撑固定组件包括叠设的第一氮化物支撑层、第二氮化物支撑层及所述金键合层，所述第一氮化物支撑层形成在所述氧化层上。

作为一种气体传感器的优选方案，所述支撑固定组件还包括粘附支撑层，所述粘附支撑层夹设在所述第一氮化物支撑层和所述第二氮化物支撑层之间。

作为一种气体传感器的优选方案，所述岛部加热组件的个数为至少两个，至少两个所述岛部加热组件间隔排布，且每个所述岛部加热组件均正对所述隔热槽设置。

本发明的有益效果为：本发明公开的气体传感器的加工方法，加工工艺简单，由于加热电极牢固地附着在粘附层上且包裹在第一氮化物层和第二氮化物层之间，保证了加热电极的安全性和稳定性，加热电极能够对探测电极进行加热，使得吸附在探测电极表面的气体更快地进行脱附，增加了测量的精度和稳定性，由于多孔硅衬底为孔隙状结构，涂覆在多孔硅衬底的孔隙和释放孔的内壁上的敏感材料能够更多的渗入孔隙内，降低了敏感材料被污染的概率，延长了气体传感器的使用寿命，进一步降低了由于敏感材料裸露而影响检测的精确度的概率。

本发明公开的气体传感器由于采用上述加工方法加工而成，具有结构简单、灵敏度高、稳定性好及使用寿命长的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的气体传感器的示意图；

图2是本发明具体实施例提供的气体传感器的加热电极的示意图；

图3是本发明具体实施例提供的气体传感器的岛部加热组件的示意图；

图4是本发明其他实施例提供的气体传感器的示意图；

图5至图19是本发明其他实施例提供的气体传感器的加工方法的过程图。

图中：

1、第一硅衬底；10、隔热槽；

2、氧化层；

3、第一氮化物层；31、第一氮化物岛层；32、第一氮化物支撑层；

4、粘附层；41、粘附岛层；42、粘附支撑层；

5、加热电极；

6、第二氮化物层；61、第二氮化物岛层；62、第二氮化物支撑层；

7、金层；71、金岛层；72、金键合层；

8、探测电极；801、释放孔；802、避让槽；

91、岛部加热组件；911、岛部加热本体；912、连接件；92、支撑固定组件；

100、第二光刻胶层；1001、第二开口区域；200、第三光刻胶层；2001、第三开口区域；300、铂层；400、第二硅衬底。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种气体传感器，如图1所示，该气体传感器包括第一硅衬底1、氧化层2、支撑固定组件92、岛部加热组件91及探测电极8，第一硅衬底1的第一侧面上设有隔热槽10，氧化层2形成在第一侧面上，支撑固定组件92固定在氧化层2上且包括金键合层72，岛部加热组件91正对隔热槽10设置，岛部加热组件91固定在支撑固定组件92上，且岛部加热组件91包括岛部加热本体911和至少两个连接件912，岛部加热本体911包括依次叠设的第一氮化物岛层31、粘附岛层41、加热电极5、第二氮化物岛层61及金岛层71，金岛层71与探测电极8间隔设置，每个连接件912的一端均与岛部加热本体911相连，另一端均与支撑固定组件92相连，探测电极8用于检测气体的成分或者湿度且共晶键合在金键合层72上，探测电极8包括带有多个释放孔801的多孔硅衬底，每个释放孔801均与隔热槽10连通，多孔硅衬底表面的孔隙和释放孔801内均涂覆有敏感材料。

在其他实施例中，岛部加热组件91还可以不包括金岛层71，即第二氮化物岛层61上不设置金岛层71，具体根据实际需要设置。

如图1所示，探测电极8上还设有避让槽802，保证岛部加热组件91的一侧与探测电极8间隔设置，而设置在第一硅衬底1上的隔热槽10使得岛部加热组件91与第一硅衬底1间隔设置，这与岛部加热组件91直接与探测电极8或者第一硅衬底1接触相比，减少了加热电极5通电后产生的热量通过探测电极8或者第一硅衬底1散发至外界，降低了该气体传感器的功耗，在多孔硅衬底表面的孔隙和释放孔801内涂覆敏感材料增加了敏感面积，进一步增加了气体传感器的灵敏度。

需要说明的是，本实施例的释放孔801的直径在微米级别，这种小孔径的释放孔801能够尽可能的减少环境中的颗粒物进入隔热槽10，释放孔801不仅有利于加热电极5通电发热后将隔热槽10内升温后的气体向外排出，保证隔热槽10内的气体压力与外界的气体压力相同，降低气体传感器损坏的概率，还能够增加敏感材料的注入量，提升气体传感器的检测精确度。

具体地，本实施例的氧化层2为二氧化硅层，第一氮化物岛层31和第二氮化物岛层61均为氮化硅层，设置的氧化层2便于第一氮化物岛层31的加工，使第一氮化物岛层31通过氧化层2牢固地固定在第一硅衬底1上，第一氮化物岛层31和第二氮化物岛层61包裹在加热电极5上，避免加热电极5带电而使得其他结构带电，保证了气体传感器的安全性。本实施例的粘附岛层41为镍层，加热电极5为铂电极，铂电极呈如图2所示的蛇形，设置的粘附层4便于加热电极5形成在粘附岛层41上，保证加热电极5牢固地固定在粘附岛层41上，降低了加热电极5脱落的概率。在其他实施例中，氧化层2、第一氮化物岛层31、第二氮化物岛层61、粘附岛层41及加热电极5的成分和形状并不限于本实施例的这种限定，具体根据实际需要选定。

本实施例的气体传感器结构简单，加热电极5牢固地附着在粘附层4上且包裹在第一氮化物层3和第二氮化物层6之间，提升了气体传感器的安全性，加热电极5能够对探测电极8进行加热，使得吸附在探测电极8表面的气体更快地进行脱附，增加了测量的精度和稳定性，由于多孔硅衬底为孔隙状结构，涂覆在多孔硅衬底的孔隙和释放孔801的内壁上的敏感材料能够更多的渗入孔隙内，大大降低了敏感材料被污染的概率，延长了气体传感器的使用寿命，进一步降低了由于敏感材料裸露而影响检测的精确度的概率。

具体地，如图3所示，本实施例的岛部加热本体911的形状为正方形，连接件912的个数为四个，四个连接件912分别与岛部加热本体911的四个拐角一一对应，每个连接件912均与岛部加热本体911的一个拐角相连，且连接件912的长度方向和与其相连的岛部加热本体911的两个边长均呈135°角设置。这种结构与连接件912沿岛部加热本体911的一条边的方向延伸相比，增加了岛部加热组件91的有效面积，提升了气体传感器的鲁棒性能，延长了气体传感器的使用寿命，加热电极5附着在粘附层4上且包裹在第一氮化物层3和第二氮化物层6之间，且岛部加热本体911不与第一硅衬底1和探测电极8接触，避免了加热电极5导通时漏电的现象发生。在其他实施例中，岛部加热本体911的形状还可以为除正方形之外的其他形状，连接件912的个数也可以为两个、三个或者多于四个，具体根据实际需要进行设置。

本实施例的支撑固定组件92形成在氧化层2上，如图1所示，支撑固定组件92包括叠设的第一氮化物支撑层32、第二氮化物支撑层62及粘附支撑层42，第一氮化物支撑层32形成在氧化层2上，第二氮化物支撑层62上形成有金键合层72，粘附支撑层42夹设在第一氮化物支撑层32和第二氮化物支撑层62之间。本实施例的第一氮化物支撑层32和第二氮化物支撑层62均为氮化硅层，粘附支撑层42为镍层。在其他实施例中，还可以不设置粘附支撑层42，第二氮化物支撑层62直接形成在第一氮化物支撑层32上，第一氮化物支撑层32、第二氮化物支撑层62及粘附支撑层42的成分也并不限于本实施例的这种限定，具体根据实际需要选定设置。

本实施例的岛部加热组件91的个数为一个，敏感材料为氧化锡，气体传感器用于检测氢气。在其他实施例中，岛部加热组件91的个数还可以为如图4所示的两个，或者多于两个，这些岛部加热组件91间隔排布，且每个岛部加热组件91均正对隔热槽10设置，每个岛部加热组件91正对的探测电极8上的敏感材料也并不限于本实施例的氧化锡，还可以为检测气体湿度的氧化石墨烯或者其他敏感材料，具体根据实际需要进行选定。

本实施例还提供一种气体传感器的加工方法，如图5至图19所示，用于加工本实施例所述的气体传感器，该气体传感器的加工方法包括步骤：

S1、提供第一硅衬底1，在第一硅衬底1的第一侧面上依次形成叠设的氧化层2、第一氮化物层3、粘附层4及加热电极5，氧化层2为二氧化硅层，第一氮化物层3为第一氮化硅层，粘附层4为镍层，加热电极5为铂电极，具体包括以下步骤：

S11、在第一硅衬底1的第一侧面上生长氧化层2，如图5所示；

S12、在氧化层2上溅射氮化硅，形成第一氮化物层3，如图6所示；

S13、在第一氮化物层3上溅射金属镍，形成粘附层4，如图7所示；

S14、在粘附层4上溅射金属铂，形成铂层300，如图8所示；

S15、在铂层300上涂覆光刻胶，形成第二光刻胶层100，如图9所示；

S16、图形化第二光刻胶层100，形成第二开口区域1001，如图10所示；

S17、刻蚀正对第二开口区域1001的铂层300，去除图形化后的第二光刻胶层100，剩余的铂层300形成上述加热电极5，如图11所示。

在其他实施例中，氧化层2、第一氮化物层3、粘附层4及加热电极5的材料并不限于上述限定，还可以为其他材料，具体根据实际需要选定，并根据各材料的特性确定加工工艺。

S2、在加热电极5上形成覆盖加热电极5的第二氮化物层6，第二氮化物层6为第二氮化硅层，向加热电极5上溅射氮化硅形成该第二氮化物层6，如图12所示。

S3、在第二氮化物层6上溅射金属金，形成金层7，如图13所示。

S4、去除第一预设区域的金层7、第二氮化物层6、粘附层4及第一氮化物层3，加热电极5和剩余的金层7、第二氮化物层6、粘附层4及第一氮化物层3形成岛部加热组件91和支撑固定组件92，包括：

S41、在金层7、第二氮化物层6上涂覆光刻胶，形成第三光刻胶层200；

S42、图形化第三光刻胶层200，形成第三开口区域2001，第三开口区域2001即为第一预设区域；

S43、刻蚀正对第三开口区域2001的金层7、第二氮化物层6、粘附层4及第一氮化物层3，加热电极5和剩余的金层7、第二氮化物层6、粘附层4及第一氮化物层3形成岛部加热组件91和支撑固定组件92，最后去除图形化后的第三光刻胶层200，其中，岛部加热组件91包括岛部加热本体911和至少两个连接件912，岛部加热本体911包括依次叠设的第一氮化物岛层31、粘附岛层41、加热电极5、第二氮化物岛层61及金岛层71，金岛层71与探测电极8间隔设置，每个连接件912的一端均与岛部加热本体911相连，另一端均与支撑固定组件92相连，如图14所示，支撑固定组件92包括金键合层72、第二氮化物支撑层62、粘附支撑层42及第一氮化物支撑层32。

其中，第一氮化物层3和第二氮化物层6采用RIE刻蚀，上述岛部加热组件91的第二氮化物层6上的金岛层71能够增加气体传感器的加热功率，同时保留的金岛层71还利于释放第三开口区域2001的第二氮化物层6、粘附层4及第一氮化物层3。

S5、采用湿法腐蚀工艺去除第二预设区域的氧化层2，剩余的氧化层2正对支撑固定组件92设置，第二预设区域包括第一预设区域和正对岛部加热组件91的区域，如图15所示，具体地，采用49%的氢氟酸溶液对氧化层2进行湿法腐蚀。

S6、采用湿法腐蚀去除正对第二预设区域的部分第一硅衬底1，形成正对岛部加热组件91的隔热槽10，如图16所示，具体地，采用氢氧化钾硅刻蚀第一硅衬底1。

在其他实施例中，还可以采用干法腐蚀刻蚀或者其他湿法腐蚀工艺刻蚀正对第二预设区域的部分第一硅衬底1，形成正对岛部加热组件91的隔热槽10，具体加工工艺根据实际需要进行选定。

S7、提供第二硅衬底400，将第二硅衬底400共晶键合在金键合层72上，第二硅衬底400罩设在隔热槽10上，包括步骤：

S71、在第二硅衬底400的一个侧面上涂覆光刻胶，形成第四光刻胶层；

S72、图形化第四光刻胶层，形成第四开口区域；

S73、刻蚀正对第四开口区域的第二硅衬底400，形成避让槽802，最后去除图形化后的第四光刻胶层；

S74、将第二硅衬底400共晶键合在金键合层72上，避让槽802与隔热槽10形成腔室，岛部加热本体911与第二硅衬底400间隔设置，如图17所示。

需要说明的是，硅金共晶键合是利用能够形成共晶金属的两种金属之间的原子扩散原理来完成的，第二硅衬底400和金键合层72之间能够形成共晶合金，键合时温度必须达到两者的共晶温度，以使两者融合在一起形成固态键合。共晶键合主要依赖于两种晶片的组分，金和硅的熔点都在1000以上，而两者的共晶温度却为363℃，合金成分金为97.07%，硅为2.83%。在高温状态下金与硅紧密的接触并迅速地扩散到第二硅衬底400里面形成金硅合金，这个过程持续下去直到消耗完所有金。

S8、将第二硅衬底400背离金层7的一侧减薄并抛光，如图18所示。

通过对第二硅衬底400进行减薄，能够改善后期探测电极8的散热效果，同时减薄后的第二硅衬底400利于后期封装。由于减薄后的第二硅衬底400存在表面损伤层，其残余应力会导致减薄后的外延片弯曲且容易在后续工艺中碎裂，从而影响成品率，因此需要将减薄后的第二硅衬底400进行抛光。

S9、在第二硅衬底400上加工出多个间隔分布的释放孔801，每个释放孔801均与隔热槽10连通，形成释放孔801时包括步骤：

S91、在第二硅衬底400背离金层7的一侧形成第一光刻胶层；

S92、图形化第一光刻胶层，形成第一开口区域；

S93、采用电感耦合等离子体（Inductively Coupled Plasma，简称ICP）刻蚀正对第一开口区域的第二硅衬底400，第二硅衬底400上形成多个间隔分布的释放孔801；

S94、最后去除图形化后的第一光刻胶层。

采用上述ICP工艺在第二硅衬底400上加工而成的释放孔801直径很小，不仅能够实现隔热槽10与外界的连通，还有利于后面敏感材料的涂覆。

S10、将第二硅衬底400湿法腐蚀为多孔硅衬底，在多孔硅衬底表面的孔隙和释放孔801内涂覆敏感材料并烘干，形成用于检测气体成分或者气体湿度的探测电极8，敏感材料为氧化锡，形成的探测电极8能够检测氢气的浓度，加工步骤包括：

S101、将氢氧化钠溶液与二氯化锡溶液混合得到氢氧化锡悬浊液，同时向氢氧化锡悬浊液中加入碱性溶液，以将氢氧化锡悬浊液的PH值调节至设定酸碱度；

S102、在第一设定温度下保温设定时长，得到取向生长的氧化锡熔融液；

S103、在真空环境中将氧化锡熔融液注入多孔硅衬底的孔隙内；

S104、在惰性气体环境中将注入氧化锡熔融液的多孔硅衬底在第二设定温度下进行烧结，形成用于检测气体成分的探测电极8，如图19所示。

本实施例的第一设定温度为180℃，保温设定时长为12小时，惰性气体为氩气，第二设定温度为700℃，这种条件下的探测电极8内的气敏材料能够更好的渗入孔隙，提升气体传感器的气敏性和检测精度。在其他实施例中，第一设定温度、保温设定时长、惰性气体及第二设定温度还可以为其他数值，具体根据实际需要进行确定。

本实施例提供的气体传感器的加工方法，加工工艺简单，由于加热电极5牢固地附着在粘附层4上且包裹在第一氮化物层3和第二氮化物层6之间，保证了加热电极5的安全性和稳定性，加热电极5能够对探测电极8进行加热，使得吸附在探测电极8表面的气体更快地进行脱附，增加了测量的精度和稳定性，由于多孔硅衬底为孔隙状结构，涂覆在多孔硅衬底的孔隙和释放孔801的内壁上的敏感材料能够更多的渗入孔隙内，降低了敏感材料被污染的概率，延长了气体传感器的使用寿命，进一步降低了由于敏感材料裸露而影响检测的精确度的概率。

在其他实施例中，敏感材料还可以为氧化石墨烯，此时形成的探测电极8用于检测气体的湿度，涂覆氧化石墨烯时包括步骤：

将氧化石墨烯溶液超声分散为小粒径的氧化石墨烯液滴；

将小粒径的氧化石墨烯液滴滴涂在多孔硅衬底表面的孔隙和释放孔801内；

将注入氧化石墨烯液滴的多孔硅衬底进行烘干，形成用于检测气体湿度的探测电极8。

在其他实施例中，敏感材料还可以为其他材料，具体根据所要检测的气体种类进行确定，本实施例不做具体限定。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种气体传感器的加工方法，其特征在于，包括步骤：

在所述加热电极上形成覆盖所述加热电极的第二氮化物层；

在所述第二氮化物层上形成金层；

提供第二硅衬底，将所述第二硅衬底共晶键合在所述支撑固定组件的所述金层上，所述第二硅衬底罩设在所述隔热槽上；

将所述第二硅衬底背离所述金层的一侧减薄并抛光；

2.根据权利要求1所述的气体传感器的加工方法，其特征在于，所述岛部加热组件包括：

岛部加热本体，包括依次叠设的第一氮化物岛层、粘附岛层、所述加热电极、第二氮化物岛层及金岛层，所述第二氮化物岛层与所述探测电极之间设有所述金岛层和空气间隙；

3.根据权利要求2所述的气体传感器的加工方法，其特征在于，所述敏感材料为氧化锡，涂覆氧化锡时包括：

4.根据权利要求1所述的气体传感器的加工方法，其特征在于，所述敏感材料为氧化石墨烯，涂覆氧化石墨烯时包括：

将氧化石墨烯溶液超声分散为小粒径的氧化石墨烯液滴；

5.根据权利要求1所述的气体传感器的加工方法，其特征在于，形成释放孔时包括步骤：

在所述第二硅衬底背离所述金层的一侧形成第一光刻胶层；

图形化所述第一光刻胶层，形成第一开口区域；

最后去除图形化后的所述第一光刻胶层。

6.一种气体传感器，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的气体传感器的加工方法加工而成，包括：

第一硅衬底，其第一侧面上设有隔热槽；

氧化层，形成在所述第一侧面上；

支撑固定组件，固定在所述氧化层上且包括金键合层；

7.根据权利要求6所述的气体传感器，其特征在于，所述岛部加热本体还包括设置在所述第二氮化物岛层上的金岛层，所述金岛层与所述探测电极间隔设置，所述岛部加热本体的形状为正方形，所述连接件的个数为四个，四个所述连接件分别与所述岛部加热本体的四个拐角一一对应，每个所述连接件均与所述岛部加热本体的一个拐角相连。

8.根据权利要求6所述的气体传感器，其特征在于，所述支撑固定组件包括叠设的第一氮化物支撑层、第二氮化物支撑层及所述金键合层，所述第一氮化物支撑层形成在所述氧化层上。

9.根据权利要求8所述的气体传感器，其特征在于，所述支撑固定组件还包括粘附支撑层，所述粘附支撑层夹设在所述第一氮化物支撑层和所述第二氮化物支撑层之间。

10.根据权利要求6所述的气体传感器，其特征在于，所述岛部加热组件的个数为至少两个，至少两个所述岛部加热组件间隔排布，且每个所述岛部加热组件均正对所述隔热槽设置。