為對氣體敏感的膜層。此時，通過其下方設置的電阻器可以進行加熱，來調節環境傳感器的工作溫度，從而使得環境敏感材料層8對周圍環境中的氣體更為敏感，也就是說，使該環境傳感器檢測到的數據更為準確。
[0039]而當本發明的環境傳感器為濕度傳感器時，則該環境敏感材料層8為對濕度敏感的膜層。該環境敏感膜層8吸收周圍環境中的濕氣，從而可以改變其電阻率或者介電常數，使得該環境傳感器可以通過導電圖案6輸出不同的檢測信號。當需要除濕的時候，可以使電阻器對該環境傳感器的環境敏感材料層進行加熱，從而對吸收濕氣后的環境敏感材料層進行除濕。
[0040]本發明的環境傳感器，其結構簡單，在敏感材料層的下方設置了電阻器結構，該電阻器通電后，其產生的熱量可以通過氧化層傳遞至敏感材料層上，從而可以對敏感材料層進行加熱除濕，或者是來調節環境傳感器的工作溫度，這不但提高了環境傳感器的靈敏度，還提高了環境傳感器的應用領域。
[0041]在本發明一個優選的實施方式中，在所述襯底I上還設置有背腔9，參考圖1，所述電阻器通過第二絕緣層2懸空在背腔9的上方。采用這樣的結構設計，使得電阻器的下端與襯底I完全隔離開，從而可以防止電阻器產生的熱量通過襯底I傳遞至外界，使得電阻器的熱量能夠最大地約束在環境敏感材料層上。
[0042]在本發明另一優選的實施方式中，所述襯底I設置有上端開口的容腔11，參考圖2，所述電阻器通過第二絕緣層2懸空在容腔11的上方。與上述背腔9的原理基本相同，該容腔11也可將電阻器與襯底I完全隔離開。為了形成該容腔11，可預先對位于襯底I上方的氧化層進行刻蝕，形成一將襯底I暴露出來的腐蝕孔10，并可通過該腐蝕孔10對襯底I進行干法刻蝕，從而形成容腔11。
[0043]本發明還提供了一種環境傳感器的集成裝置，其至少包括第一環境傳感器、第二環境傳感器，所述第一環境傳感器、第二環境傳感器具有上述的環境傳感器結構。參考圖3，該第一環境傳感器可以是氣敏傳感器，所述第二環境傳感器可以是濕度傳感器。其中，第一環境傳感器、第二環境傳感器共用一襯底1、第一絕緣層3等。對應于第一環境傳感器的第一電阻器、對應于第二環境傳感器的第二電阻器設置在第一絕緣層3內；對應于第一環境傳感器的第一環境敏感材料層8a、第二環境敏感材料層Sb分別與第一導電圖案6a、第二導電圖案6b進行連接。第一電阻器包括層疊設置的第一多晶硅層4a、第一導電介質層5a，第二電阻器包括層疊設置在第二多晶硅層4b、第二導電介質層5b。其中，所述第一多晶硅層4a、第二多晶硅層4b可位于同一層上，通過刻蝕同一多晶硅層形成;所述第一導電介質層5a、第二導電介質層5b可位于同一層上，通過刻蝕同一導電介質層形成。
[0044]氣敏傳感器的靈敏度會受到周圍檢測環境的溫度、濕度等影響，而本發明的集成裝置，將氣敏傳感器和濕度傳感器集成起來，使得可以通過濕度傳感器對氣敏傳感器進行內部的補償，從而提高氣敏傳感器的靈敏度。對于本領域的技術人員而言，本發明的集成裝置，還可以集成溫度傳感器，并通過溫度傳感器對該氣敏傳感器進行進一步的內部補償。
[0045]本發明還提供了一種環境傳感器的制造方法，包括以下步驟:
[0046]a)在襯底I的上方沉積第二絕緣層2，并在第二絕緣層2的上方設置導電層，對該導電層進行刻蝕，形成電阻器;本發明的襯底I優選采用單晶硅材料，第二絕緣層2優選采用氧化硅，通過第二絕緣層2可以保證襯底I與電阻器之間的絕緣；
[0047]在本發明一個優選的實施方式中，電阻器包括層疊設置的多晶硅層4、導電介質層5;在制造的時候，可以首先在第二絕緣層2上沉積多晶硅層4，在多晶硅層4上沉積導電介質層5，然后對多晶硅層4、導電介質層5同時進行刻蝕，以形成電阻器以及連接電阻器的電路布圖；其中，所述導電介質層5優選采用WSi2、TiSi2、NiSi2或MoSi2等具有較低方塊電阻、較高熔化溫度的材料；
[0048]b)在所述電阻器的上方沉積第一絕緣層3，通過該第一絕緣層3可以將電阻器覆蓋住，以保證電阻器與其它部件之間的絕緣；
[0049]c)在第一絕緣層3的上方設置金屬層，并對該金屬層進行刻蝕，形成導電圖案6;
[0050]d)在所述導電圖案6的上方繼續沉積第一絕緣層3，并對該第一絕緣層3進行刻蝕，以將導電圖案6用于連接環境敏感材料層8的位置露出；
[0051 ] e)在所述導電圖案6上設置環境敏感材料層8，以將環境敏感材料層8連接在導電圖案6中。
[0052]在本發明一個優選的實施例中，所述步驟d)中，還包括在第一絕緣層3的上方設置保護層7，并對保護層7、第一絕緣層3進行刻蝕，以將導電圖案6露出的步驟。該保護層7可以采用氮化硅等本領域技術人員所熟知的方式。
[0053]在本發明另一優選的實施例中，還包括對襯底I進行腐蝕，以形成背腔9或者上端開口的容腔11結構。例如可以通過Κ0Η、ΤΗΜΑ等堿性刻蝕液對襯底I進行各向同性刻蝕;或者是采用SF6等氣體進行干法各向異性刻蝕等。這些刻蝕的工藝及步驟均屬于本領域技術人員的公知常識，在此不再具體說明。
[0054]雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的范圍由所附權利要求來限定。
【主權項】
1.一種環境傳感器，其特征在于:包括襯底(I)，在所述襯底(I)上設置有至少一個電阻器，在所述襯底(I)的上方還設置有覆蓋所述電阻器的第一絕緣層(3);還包括形成在所述第一絕緣層(3)上的導電圖案(6)，在所述導電圖案(6)的上方設置有連接在導電圖案(6)中的環境敏感材料層(8)。2.根據權利要求1所述的環境傳感器，其特征在于:所述電阻器包括層疊設置的多晶硅層(4)、導電介質層(5)。3.根據權利要求2所述的環境傳感器，其特征在于:所述導電介質層(5)采用WSi2、TiSi2、NiSi2 或 MoSi2 材料。4.根據權利要求1所述的環境傳感器，其特征在于:所述襯底(I)采用單晶硅材料，在所述電阻器與襯底(I)之間還設有用于絕緣的第二絕緣層(2)。5.根據權利要求4所述的環境傳感器，其特征在于:所述襯底(I)上還設置有背腔(9)，所述電阻器通過第二絕緣層(2)懸空在背腔(9)的上方。6.根據權利要求4所述的環境傳感器，其特征在于:所述襯底(I)還設置有上端開口的容腔(11)，所述電阻器通過第二絕緣層(2)懸空在背腔(9)的上方。7.一種環境傳感器的集成裝置，其特征在于:至少包括第一環境傳感器、第二環境傳感器，所述第一環境傳感器、第二環境傳感器具有如權利要求1至6任一項所述環境傳感器的結構。8.根據權利要求7所述的集成裝置，其特征在于:所述第一環境傳感器為氣敏傳感器，所述第二環境傳感器為濕度傳感器。9.一種環境傳感器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: a)在襯底(I)的上方形成第二絕緣層(2)，并在第二絕緣層(2)的上方設置導電層，對該導電層進行刻蝕，形成電阻器； b)在電阻器的上方沉積第一絕緣層(3)，使得所述第一絕緣層(3)將電阻器覆蓋住； c)在所述第一絕緣層(3)的上方設置金屬層，并對該金屬層進行刻蝕，形成導電圖案(6)； d)在所述導電圖案(6)的上方繼續沉積第一絕緣層(3)，并對該第一絕緣層(3)進行刻蝕，以將導電圖案(6)露出； e)在所述導電圖案(6)上設置環境敏感材料層(8)，以將環境敏感材料層(8)連接在導電圖案(6)中。10.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于:所述步驟d)中，還包括在第一絕緣層(3)的上方設置保護層(7)，并對保護層(7)、第一絕緣層(3)進行刻蝕，以將導電圖案(6)露出的步驟。
【專利摘要】本發明公開了一種環境傳感器、集成裝置及其制造方法，包括襯底，在所述襯底上設置有至少一個電阻器，在所述襯底的上方還設置有覆蓋所述電阻器的第一絕緣層；還包括形成在所述第一絕緣層上的導電圖案，在所述導電圖案的上方設置有連接在導電圖案中的環境敏感材料層。本發明的一種環境傳感器，其結構簡單，在敏感材料層的下方設置了電阻器結構，該電阻器通電后，其產生的熱量可以通過氧化層傳遞至敏感材料層上，從而可以對敏感材料層進行加熱除濕，或者是來調節環境傳感器的工作溫度，這不但提高了環境傳感器的靈敏度，還提高了環境傳感器的應用領域。
【IPC分類】H01L21/822, H01L27/08
【公開號】CN105609501
【申請號】CN201610105071
【發明人】張俊德
【申請人】歌爾聲學股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年2月25日