列口后的剖视图。
[0022]图4为本发明利用XeF2气体进行干法刻蚀在承载基板内得到沟槽后的剖视图。
[0023]图5为本发明在承载基板内得到隔热空腔后的剖视图。
[0024]图6为本发明得到绝热层后的剖视图。
[0025]图7为本发明得到导热层后的剖视图。
[0026]图8为本发明得到加热材料层后的剖视图。
[0027]图9为本发明得到加热层后的剖视图。
[0028]图10为本发明得到电隔离层后的剖视图。
[0029]图11为本发明得到叉指敏感电极后的剖视图。
[0030]图12为本发明得到金属氧化物敏感层后的剖视图。
[0031]附图标记说明:1-承载衬底、2-保护层、3-干法刻蚀释放阵列口、4-沟槽、5-绝热层、6-导热层、7-加热材料层、8-加热层、9-电隔离层、10-叉指敏感电极、11-金属氧化物敏感层、12-隔热空腔以及13-弧形底。
【具体实施方式】
[0032]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0033]如图1和图12所示:为了达到低功耗、响应快速，与CMOS工艺兼容的目的，本发明包括用于确定是否存在待检测气体的气体感应结构，在所述气体感应结构的下方设置用于对气体感应结构加热的MEMS微加热结构，所述MEMS微加热结构通过电隔离层9与气体感应结构绝缘隔离；
所述MEMS微加热结构包括承载衬底1，在所述承载衬底I内的上部设有隔热空腔12，所述隔热空腔12位于承载衬底I的中心区；在承载衬底I的上方设置用于支撑加热层8的绝热层5，加热层8位于隔热空腔12的正上方，电隔离层9支撑在加热层8上，气体感应结构支撑在电隔离层9上，电隔离层9以及气体感应结构均位于隔热空腔12的正上方。
[0034]具体地，MEMS微加热结构能实现对气体感应结构的加热，当通过MEMS微加热结构对气体感应结构到设定温度时，通过气体感应结构与气体接触后能实现对气体的检测，以确定是否存在待检测的气体类型。承载衬底I内上部的中心区设置隔热空腔12，通过隔热空腔12使得承载衬底I呈开口状，隔热空腔12上部的开口能通过绝热层5进行遮挡，加热层8、电隔离层9以及气体感应结构均位于隔热空腔12的区域范围内，即通过隔热空腔12能使得加热层8、电隔离层9以及气体感应结构能与承载衬底I隔离，能减少在浓度检测过程中的功耗损耗，提高气体传感器的响应速度。
[0035]所述气体感应结构包括设置在电隔离层9上的叉指敏感电极10以及位于所述叉指敏感电极10上的金属氧化物敏感层11。在具体实施时，根据检测气体的类型不同，金属氧化物敏感层11的材料不同，如对氢气以及甲醛检测时，金属氧化物敏感层11可以采用T12敏感层；此外，金属氧化物敏感层11的材料不同时，MEMS微加热结构需要对气体感应结构的加热温度也有所不同，金属氧化物敏感层11的材料以及MEMS微加热结构对气体感应结构的加热温度选择为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。当选定金属氧化物敏感层11后，金属氧化物敏感层11与叉指敏感电极10间形成电容结构，通过叉指敏感电极10的焊盘能将相应的气体类型输出，具体检测过程为本技术领域人员所熟知，具体过程不再赘述。
[0036]所述承载衬底I上设置保护层2，所述保护层2位于绝热层5与承载衬底I间，且绝热层5支撑在保护层2上，在所述绝热层5上设置导热层6，所述加热层8支撑在导热层6上。
[0037]所述保护层2包括氧化硅层，绝热层5包括氧化硅层；所述导热层6包括氮化硅层，加热层8为多晶硅层。
[0038]本发明实施例中，通过保护层2能对承载衬底I的上表面进行保护，以在承载衬底I的中心区域形成隔热空腔12 ;保护层2覆盖承载衬底I整个上表面，绝热层5覆盖在保护层2上，导热层6覆盖在绝热层5上，通过导热层6能提高加热层8在加热过程中的温度均匀。
[0039]如图2~图12所示，上述结构的MOS型气体传感器，可以通过下述工艺步骤制备得至IJ，具体地，所述制备方法包括如下步骤:
a、提供承载衬底I，并在所述承载衬底I的上表面上设置保护层2;
如图2所示，承载衬底I的材料可以选择硅等，保护层2可以为氧化硅层，保护层2生长在承载衬底I的上表面上；
b、选择性地掩蔽和刻蚀所述保护层2，以得到贯通所述保护层2的干法刻蚀释放阵列P 3 ；
如图3所示，通过对保护层2进行掩蔽和刻蚀，得到贯通保护层2的干法刻蚀释放阵列口 3，所述干法刻蚀释放阵列口 3位于承载衬底I的上方，且与承载衬底I的中心区域相对应。干法刻蚀释放阵列口 3在承载衬底I上方呈圆形，干法刻蚀释放阵列口 3包括若干贯通保护层2的通孔，所述通孔的直径为0.5 μ m~2 μ m，通孔轴心之间的间距为5 μ m~20 μ m。
[0040]c、利用上述的干法刻蚀释放阵列口 3对承载衬底I进行干法刻蚀，以在承载衬底I内的上部得到隔热空腔12，所述隔热空腔12位于承载衬底I的中心区；
如图4和图5所示，通过乂亦2气体对承载衬底I进行干法刻蚀，在对承载衬底I进行干法刻蚀时，在与干法刻蚀释放阵列口 3内通孔对应的区域形成沟槽4，所述沟槽4从承载衬底I的上表面向下延伸；随着对承载衬底I的不断刻蚀，最终在承载衬底I内形成隔热空腔12，所述隔热空腔12的底部形成若干弧形底13。隔热空腔12在承载衬底I内的纵向深度为30 μ m，隔热空腔12的上方具有保护层2，位于隔热空腔12上方的保护层2能形成悬浮结构，同时，隔热空腔12通过干法刻蚀释放阵列口 3能与外部相连通。在对承载衬底I进行干法刻蚀时，通过保护层2能对承载衬底I中心区域外的表面进行保护，本发明实施例中，承载衬底I的中心区域即为用于形成气体传感器的敏感区域。
[0041]d、在上述承载衬底I上设置覆盖在保护层2的绝热层5，并在所述绝热层5上设置覆盖绝热层5的导热层6 ;
如图6和图7所示，在上述形成隔热空腔12的承载衬底I上利用化学气相沉积(PECVD)设置绝热层5，在绝热层5上利用化学气相沉积(PECVD)设置导热层6，通过绝热层5能实现承载衬底I与上方的绝热，通过导热层6以及绝热层5能对保护层2上的干法刻蚀释放阵列口 3进行封堵，以使得隔热空腔12形成密闭的空腔。在形成绝热层5以及导热层6的过程中，也会在隔热空腔12内的弧形底13上聚积绝热层材料以及导热层材料，但在隔热空腔12内聚积的绝热层材料以及导热层材料不会影响整个气体传感器的检测性能。
[0042]e、在上述导热层6上淀积加热材料层7，并对所述加热材料层7进行图形化，以得到位于隔热空腔12正上方的加热层8 ；
如图8和图9所示，加热材料层7为多晶硅层，加热材料层7可以通过低压化学气相沉积法(LPCVD)设置在导热层6上。具体实施时，得到加热材料层7后可以进行掺杂以及快速退火的常规步骤，通过掺杂调节形成加热层8的导电能力，快速退火的温度一般为1050°C，退火时间为30秒。对加热材料层7进行图形化的目的为保证得到的加热层8位于隔热空腔12的正上方，加热层8采用多晶硅层，能保证整个制备过程与CMOS工艺相兼容。
[0043]f、在上述加热层8上生长电隔离层9，并在所述电隔离层9上设置气体感应结构，所述电隔离层9、气体感应结构均位于隔热空腔12的正上方。<