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CMOS氣體傳感器的制作方法

文檔序號(hào):12552690閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種CMOS氣體傳感器,其特征在于,包括:

襯底,所述襯底包括MOS器件區(qū)以及傳感器區(qū);

位于所述MOS器件區(qū)部分襯底表面的多晶硅柵;

位于所述傳感器區(qū)部分襯底表面的多晶硅加熱層;

位于所述MOS器件區(qū)以及傳感器區(qū)襯底上的介質(zhì)層,且所述介質(zhì)層覆蓋于多晶硅柵表面以及多晶硅加熱層表面;

位于所述介質(zhì)層內(nèi)的MOS器件互連結(jié)構(gòu)以及傳感器互連結(jié)構(gòu);

其中,所述MOS器件互連結(jié)構(gòu)位于MOS器件區(qū)上方,所述MOS器件互連結(jié)構(gòu)與多晶硅柵電連接,所述MOS器件互連結(jié)構(gòu)至少包括2層金屬互連層,且所述MOS器件區(qū)的金屬互連層中包括第一頂層金屬互連層,所述第一頂層金屬互連層頂部與介質(zhì)層頂部齊平;

所述傳感器互連結(jié)構(gòu)位于傳感器區(qū)上方,所述傳感器互連結(jié)構(gòu)與多晶硅加熱層電連接,所述傳感器互連結(jié)構(gòu)至少包括2層金屬互連層,傳感器區(qū)的金屬互連層中包括第二頂層金屬互連層,且所述傳感器互連結(jié)構(gòu)中至少有1層金屬互連層還位于MOS器件區(qū)上方,所述第二頂層金屬互連層頂部與介質(zhì)層頂部齊平;

位于所述介質(zhì)層表面以及第一頂層金屬互連層表面的鈍化層;

位于所述第二頂層金屬互連層表面的氣敏層;

環(huán)繞所述氣敏層且位于傳感器區(qū)上方的溝槽,所述溝槽貫穿傳感器區(qū)上方的鈍化層以及介質(zhì)層,且所述溝槽暴露出傳感器區(qū)的部分襯底表面;

被所述溝槽環(huán)繞的懸空結(jié)構(gòu),所述懸空結(jié)構(gòu)與傳感器區(qū)的襯底之間具有隔熱區(qū)域,且所述懸空結(jié)構(gòu)底部與介質(zhì)層底部齊平。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS氣體傳感器,其特征在于,所述介質(zhì)層包括:位于MOS器件區(qū)和傳感器區(qū)的襯底表面的第一介質(zhì)層、位于第一介質(zhì)層表面的第二介質(zhì)層、位于第二介質(zhì)層表面的第三介質(zhì)層、位于第三介質(zhì)層表面的第四介質(zhì)層、以及位于第四介質(zhì)層表面的頂層介質(zhì)層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CMOS氣體傳感器,其特征在于,所述MOS器件互連結(jié)構(gòu)包括4層金屬互連層,所述MOS器件互連結(jié)構(gòu)包括:位于MOS器件區(qū)第一介質(zhì)層表面的第一金屬互連層、位于MOS器件區(qū)第二介質(zhì)層表面的第二金屬互連層、位于MOS器件區(qū)第三介質(zhì)層表面的第三金屬互連層、位于MOS器件區(qū)第四介質(zhì)層表面的第一頂層金屬互連層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CMOS氣體傳感器,其特征在于,所述MOS器件互連結(jié)構(gòu)還包括:位于第一介質(zhì)層內(nèi)的第一導(dǎo)電插塞,所述第一導(dǎo)電插塞與多晶硅柵以及第一金屬互連層電連接;位于第二介質(zhì)層內(nèi)的第二導(dǎo)電插塞,所述第二導(dǎo)電插塞與第一金屬互連層以及第二金屬互連層電連接;位于第三介質(zhì)層內(nèi)的第三導(dǎo)電插塞,所述第三導(dǎo)電插塞與第二金屬互連層以及第三金屬互連層電連接;位于第四介質(zhì)層內(nèi)的第四導(dǎo)電插塞,所述第四導(dǎo)電插塞與第三金屬互連層以及第一頂層金屬互連層電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CMOS氣體傳感器,其特征在于,所述傳感器互連結(jié)構(gòu)包括4層金屬互連層,所述傳感器互連結(jié)構(gòu)包括:位于傳感器區(qū)第一介質(zhì)層表面的第一金屬互連層、位于傳感器區(qū)第二介質(zhì)層表面的第二金屬互連層、位于傳感器區(qū)第三介質(zhì)層表面的第三金屬互連層、位于傳感器區(qū)第四介質(zhì)層表面的若干相互電絕緣的第二頂層金屬互連層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的CMOS氣體傳感器,其特征在于,所述傳感器互連結(jié)構(gòu)還包括:位于第一介質(zhì)層內(nèi)的第一導(dǎo)電插塞,所述第一導(dǎo)電插塞與多晶硅加熱層以及第一金屬互連層電連接,且與所述多晶硅加熱層電連接的第一金屬互連層相互電絕緣;位于第二介質(zhì)層內(nèi)的第二導(dǎo)電插塞,所述第二導(dǎo)電插塞與第一金屬互連層以及部分第二金屬互連層電連接;位于第三介質(zhì)層內(nèi)的第三導(dǎo)電插塞,所述第三導(dǎo)電插塞與部分第二金屬互連層以及第三金屬互連層電連接,且第三金屬互連層與多晶硅加熱層之間電絕緣;位于第四介質(zhì)層內(nèi)的第四導(dǎo)電插塞,所述第四導(dǎo)電插塞與第三金屬互連層以及第二頂層金屬互連層電連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的CMOS氣體傳感器,其特征在于,所述傳感器互連結(jié)構(gòu)中具有若干相互電絕緣的第二金屬互連層,所述傳感器互連結(jié)構(gòu)中的第二金屬互連層還位于MOS器件區(qū)的第二介質(zhì)層表面,其中,傳感器互連結(jié)構(gòu)中的部分第二金屬互連層與多晶硅加熱層電連接,傳感器互連結(jié)構(gòu)中的另一部分第二金屬互連層與第二頂層金屬互連層電連接;所述傳感器互連結(jié)構(gòu)中的第二金屬互連層為懸空結(jié)構(gòu)的支撐臂。

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