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摘要：一种MEMS工艺的穿透式多通道气体传感器，解决了现在由于气流只能从气体传感器阵列芯片的封装外壳的上表面经过，气体分子到达气体传感器的气敏材料表面主要通过气体扩散传质，导致气体传感器对低浓度气体的响应时间和恢复时间长的问题，其包括Si衬底、下表面腐蚀窗、通孔和气敏薄膜，所述Si衬底以及通孔的上表面均设置有第一层Si3O4薄膜，第一层Si3O4薄膜的表面均设置有Pt薄膜加热丝，第一层Si3O4薄膜和Pt薄膜加热丝的表面均设置有第二层Si3O4薄膜，Au薄膜气敏电极的表面设置有气敏薄膜，由第一层Si3O4薄膜、Pt薄膜加热丝、第二层Si3O4薄膜、Au薄膜气敏电极以及气敏薄膜构成的多层复合薄膜被上表面腐蚀窗穿过从而具有桥式结构。

主权项：1.一种新型穿透式多通道气体传感器，包括Si衬底1、第一层Si3N4薄膜2、Pt薄膜加热丝3、第二层Si3N4薄膜4、Au薄膜气敏电极5、上表面腐蚀窗6、下表面腐蚀窗7、通孔8和气敏薄膜9，其特征在于：所述Si衬底1以及通孔8的上表面均设置有第一层Si3N4薄膜2，第一层Si3N4薄膜2的表面均设置有Pt薄膜加热丝3，第一层Si3N4薄膜2和Pt薄膜加热丝3的表面均设置有第二层Si3N4薄膜4，第二层Si3N4薄膜4的表面设置有Au薄膜气敏电极5，Au薄膜气敏电极5的表面设置有气敏薄膜9，由第一层Si3N4薄膜2、Pt薄膜加热丝3、第二层Si3N4薄膜4、Au薄膜气敏电极5以及气敏薄膜9构成的多层复合薄膜被上表面腐蚀窗6穿过从而具有桥式结构，所述Si衬底1的下表面设置的第一层Si3N4薄膜2和第二层Si3N4薄膜4被下表面腐蚀窗7穿过从而具有孔洞结构，上表面腐蚀窗6、下表面腐蚀窗7与通孔8连接形成穿透式通道，在Si衬底1同时制造多个上述结构从而构成穿透式多通道气体传感器；新型穿透式多通道气体传感器的MEMS工艺，包括如下步骤：1选材：选取厚度为500微米、直径100毫米、100晶向的单面抛光硅片，备用；2制作第一层Si3N4薄膜2：在1中的硅片的Si衬底1的上下表面沉积Si3N4薄膜2，采用LPCVD或者PECVD的化学气相沉积方式完成该工艺，得到厚度为300纳米的低应力Si3N4薄膜2；3制作Pt薄膜加热丝3：在完成第2步的硅片的上表面制作Pt薄膜加热丝3，先涂覆光刻胶并进行光刻，使硅片只露出需要溅射加热丝的位置，而其他部分被光刻胶保护好；溅射铬金属过渡层和Pt薄膜，厚度100纳米；将硅片浸泡在光刻胶腐蚀液里，采用剥离的方式完成Pt薄膜的图形化加工，再用酒精和去离子水清洗硅片；4制作第二层Si3N4薄膜4：在完成第3步的硅片上下表面沉积Si3N4薄膜，采用LPCVD或者PECVD完成该工艺，Si3N4薄膜厚度300纳米；5制作Au薄膜气敏电极5：在完成第4步的硅片的上表面制作Au薄膜气敏电极，先涂覆光刻胶并进行光刻，使硅片只露出需要淀积气敏电极的位置，而其他部分被光刻胶保护好；溅射铬金属过渡层和Au薄膜，厚度100纳米；将硅片浸泡在光刻胶腐蚀液里，采用剥离的方式完成Au薄膜的图形化加工，再用酒精和去离子水清洗硅片；6制作上表面腐蚀窗6和下表面腐蚀窗7：分别对完成第5步的硅片的上表面进行光刻，定义上表面腐蚀窗6，采用干法刻蚀工艺腐蚀Si3N4薄膜，直至露出Si衬底以及金属加热丝的焊盘；再对该硅片的下表面进行光刻，定义下表面腐蚀窗7，采用干法刻蚀工艺腐蚀Si3N4薄膜，直至露出Si衬底1；7腐蚀Si衬底形成通孔8：将完成第6步的硅片浸泡在20％浓度TMAH即为CH34NOH的溶液，选取85摄氏度水浴，腐蚀时间4-6小时，使Si衬底穿透形成通孔8，并且通孔8上面的由第一层Si3N4薄膜2、Pt薄膜加热丝3、第二层Si3N4薄膜4以及Au薄膜气敏电极5构成的多层复合薄膜完全悬空；8制作气敏薄膜9：在完成第7步的硅片的悬空的多层复合薄膜上方采用气敏墨水打印的方式完成气敏薄膜加工，完成多通道穿透式气体传感器的加工；9切片与封装：采用激光切割工艺，将完成第8步的硅片切割成多通道穿透式气体传感器芯片10；在芯片底面非通孔处涂抹银浆，将其通孔对准封装外壳的通孔粘贴到底座13上，利用马弗炉从室温25℃开始，经过30分钟的时间使其升温至150℃，在150℃的条件下保持一个小时之后自然冷却，完成银浆的退火固化；采用金丝球压焊机用金丝实现芯片的焊盘与封装底座的焊盘的连接；将封装外壳的盖子12粘接固定在底座13上方。

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