CN112805557A - Mems气体传感器及mems气体传感器的制造方法 - Google Patents

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铃木弘明
寺泽和雄
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Nissha Co Ltd
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Abstract

延长MEMS气体传感器的寿命。MEMS气体传感器(1)具备：绝缘体(3)、气敏材料(33)、第一氧化膜(6)和层间绝缘膜(13)、加热器布线图案(23)、以及下侧保护膜(11)和上侧保护膜(20)。绝缘体具有腔体(3c)。气敏材料(33)与腔体(3c)对应地设置。第一氧化膜(6)和层间绝缘膜(13)设置于绝缘体(3)，并配置成在俯视观察下彼此重叠。加热器布线图案(23)用于加热气敏材料(33)，并配置在第一氧化膜(6)与层间绝缘层(13)之间。下侧保护膜(11)和上侧保护膜(20)紧贴并覆盖加热器布线图案(23)的上表面(23c)、下表面(23d)及侧面(23e)。

Description

MEMS气体传感器及MEMS气体传感器的制造方法
技术领域
本发明涉及气体传感器，特别是涉及MEMS气体传感器及其制造方法。
背景技术
半导体式气体传感器的气敏材料由金属氧化物半导体(氧化锡等)构成。当还原气体与高温状态的氧化锡接触时，表面的氧与还原气体发生反应而被除去。其结果是，氧化锡中的电子成为自由的(也就是说，氧化锡的电阻减少)。根据以上原理，在半导体式气体传感器中检测气体。
作为半导体式气体传感器的一种的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电***)气体传感器主要由半导体芯片和收纳该半导体芯片的封装体构成。
在半导体芯片形成有腔体。在腔体的开口部形成有绝缘膜，在绝缘膜设置有气体感应部。气体感应部具有气敏材料和薄膜加热器。气体感应部还具有布线。布线被从气敏材料和薄膜加热器引出至腔体的外部，并与电极焊盘连接(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-98234号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
通常，MEMS气体传感器的加热器层使用有Pt。但是，由于Pt加热器的寿命短，因此对NiCr加热器加以研究。
在NiCr加热器的开发时，发明人研究了在层间绝缘膜使用SiN膜。但是，由于SiN膜的成膜速度低，所以生产率不好。
因此，发明人研究了在层间绝缘膜使用SiO2膜以提高成膜速度。但是，已知对于SiO2膜，在加热器寿命试验时电阻值变化大，因此寿命短。
本发明的目的在于，延长MEMS气体传感器的寿命。
用于解决技术问题的方案
下面，将多个方式作为用于解决技术问题的方案加以说明。这些方式可以根据需要任意地进行组合。
本发明的一方面所涉及的MEMS气体传感器具备：绝缘体、气敏材料、第一保护膜和第二保护膜、加热器布线以及气体阻隔层。
绝缘体具有腔体。
气敏材料与腔体对应地设置。
第一保护膜和第二保护膜设置于绝缘体，并以在俯视观察下重叠的方式配置。
加热器布线用于加热气敏材料，并配置在第一保护膜与第二保护膜之间。
气体阻隔层紧贴并覆盖加热器布线的两表面和侧面。
在该传感器中，通过利用气体阻隔层覆盖加热器布线的两表面及侧面，能够减小加热器的电阻值变化，因此能够延长寿命。其理由是，即使在第一保护膜和第二保护膜的气体阻隔性低，或者位于其内部的氢、氧等气体成分逸出至外部时，气体阻隔层限制气体的移动，因此加热器布线不受气体的影响。
加热器布线的侧面的至少一部分可以在侧视观察下斜向延伸。
由于在该气体传感器中，加热器布线的侧面变为斜向的，所以在加热器的布线的侧面易于形成气体阻隔层，因此，气体阻隔层的紧贴度变高。
第一保护膜和第二保护膜可以由SiO2构成。
在该传感器中，第一保护膜和第二保护膜的成膜速度快，能够容易地形成厚膜。
加热器布线可以由NiCr构成。
在该传感器中，加热器的寿命延长。
气体阻隔层可以是金属氧化膜。
在该传感器中，可以通过溅射成膜形成气体阻隔层，而且，气体阻隔层的绝缘性或电阻值与加热器布线相比大幅变高。
气体阻隔层可以由Ta2O5构成。
在该传感器中，气体阻隔层的紧贴性高。
加热器布线也可以在与气敏材料对应的位置处在俯视观察下形成为环状。
在该传感器中，加热器未形成中心部分。因此，加热器的中心侧与外周侧的温度差变小。其结果是，加热器寿命变长，传感器特性也稳定。
若是现有技术，则因加热器中心部的图案密集，而中心部的温度变高，因此，温度分布变差。
本发明的另一方面所涉及的MEMS气体传感器的制造方法具备下述步骤。需要说明的是，对步骤的执行顺序没有特别限定。
◎在具有腔体的绝缘体形成第一保护膜的步骤
◎在第一保护膜上形成第一气体阻隔层的步骤
◎将用于加热气敏材料的加热器布线形成在第一气体阻隔层上的步骤
◎形成覆盖加热器布线的上表面及侧面的第二气体阻隔层的步骤
◎形成第二保护膜，以将所述加热器布线夹在该第二保护膜与第一保护膜之间的步骤
◎与绝缘体的腔体对应地形成气敏材料的步骤
在该方法中，通过利用第一气体阻隔层和第二气体阻隔层覆盖加热器布线的两表面和侧面，能够减小加热器的电阻值变化，因此能够延长寿命。其理由是，即使在第一保护膜和第二保护膜的气体阻隔性低、或者位于其内部的氢、氧等气体成分逸出至外部时，由于第一和第二气体阻隔层限制气体的移动，所以加热器布线不受气体的影响。
MEMS气体传感器的制造方法可以还具备下述步骤。
◎将加热器布线的侧面的至少一部分加工为在侧视观察下斜向延伸的步骤
在该方法中，加热器布线的侧面变为斜向的，由此易于在加热器的布线的侧面形成第二气体阻隔层，因此，第二气体阻隔层的紧贴性变高。
发明的效果
本发明所涉及的MEMS气体传感器的寿命变长。
附图说明
图1为作为本发明的第一实施方式的MEMS气体传感器的俯视图。
图2为MEMS气体传感器的局部具有横截面的平面图。
图3为MEMS气体传感器的示意性剖视图。
图4为MEMS气体传感器的加热器布线的剖视图。
图5为MEMS气体传感器的加热器布线的剖面照片。
图6为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图7为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图8为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图9为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图10为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图11为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图12为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图13为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图14为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图15为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图16为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图17为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图18为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图19为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图20为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。
图21为说明基于Ar离子的铣削加工的原理的示意图。
图22为在作为第二实施方式的MEMS气体传感器的局部具有横截面的俯视图。
图23为加热器布线图案的俯视图。
图24为第三实施方式的加热器布线图案的俯视图。
图25为第四实施方式的加热器布线图案的俯视图。
图26为第五实施方式的加热器布线图案的俯视图。
图27为第六实施方式的加热器布线图案的俯视图。
具体实施方式
1.第一实施方式
(1)MEMS气体传感器
使用图1～图3来说明作为本发明的一实施方式的MEMS气体传感器1(下面称为气体传感器1)。图1是作为本发明的第一实施方式的MEMS气体传感器的俯视图。图2是在MEMS气体传感器的局部具有横截面的俯视图。图3是MEMS气体传感器的示意性剖视图。
如图3所示，气体传感器1具有基座3(绝缘体的一例)。基座3具有在厚度方向上相对的第一主表面3a和第二主表面3b。基座3的材料例如是硅、蓝宝石玻璃、石英玻璃、陶瓷晶片、SiC。基座3的厚度为100～800μm。
基座3具有腔体3c(腔体的一例)。腔体3c具有向第一主表面3a侧开口的开口部5。腔体3c的深度为100～800μm。腔体3c是横截面积随着从底部朝向开口变大的四棱锥形状。不过，腔体的形状可以是垂直的孔，平面形状也可以是正方形、长方形、圆形。
需要说明的是，在基座3的第一主表面3a形成有第一氧化膜6(第一保护膜的一例)。在基体3的第二主表面3b形成有第二氧化膜8。第一氧化膜6和第二氧化膜8各自的厚度为0.05～2μm。
气体传感器1具有基座绝缘层7。基座绝缘层7形成在基座3的第一主表面3a。基座绝缘层7具有层间绝缘膜13(第二保护膜的一例)。如上所述，作为基座绝缘层7，层间绝缘膜13配置成在俯视观察下与第一氧化膜6彼此重叠。
层间绝缘膜13的厚度为1～5μm。
层间绝缘膜13的材料例如为SiO2、SiON、SiOC、SiOCN。作为一例，在层间绝缘膜13由SiO2构成的情况下，层间绝缘膜13的成膜速度变高，能够容易地形成厚膜。
如图2所示，基座绝缘层7具有：固定部15，固定于基座3的第一主表面3a；以及薄板状的桥接部17，与固定部15一体设置且位于与基座3的开口部5对应的位置。桥接部17是以堵塞腔体3c的开口部5的方式形成在基座3上的薄膜状的支承膜。在俯视观察下，如图2所示，桥接部17具有中央部19、以及连结中央部19和固定部15的四根连结部21。连结部21彼此之间为缺口21a。缺口21a是使腔体3c的开口部5与外部连通的部分。在该实施方式中，如图2所示，四根连结部21的桥接形状大致呈X形状，准确地说是四根交叉角取圆型。这从推压强度、温度分布的结果考虑是优选的。
连结部例如为2～5根，为卍形状、×形状、+形状等。另外，薄板状部分也可以是没有缺口的膜片部，来代替桥接部。
如图2和图3所示，气体传感器1具有加热器布线图案23(加热器布线的一例)。加热器布线图案23用于加热气敏材料33(后述)。加热器布线图案23配置在第一氧化膜6与层间绝缘膜13之间。
如图3所示，加热器布线图案23的层构造具有加热器层23a。加热器层23a的厚度为0.1～1μm。加热器层23a的材料例如为NiCr、Pt、Mo、Ta、W、NiCrFe、NiCrFeMo、NiCrAl、FeCrAl、NiFeCrNbMo。作为一例，在加热器层23a由NiCr构成的情况下，加热器的寿命延长。
需要说明的是，在加热器层23a为NiCr以外的情况下，也可以设置加热器层紧贴膜。加热器层紧贴膜的材料例如为Ti、Ta、Ta2O5、Al2O3等。加热器层紧贴膜的厚度为0.01～0.5μm。
如图4及图5所示，加热器布线图案23由下侧保护膜11(气体阻隔层、第一气体阻隔层的一例)和上侧保护膜20(气体阻隔层、第二气体阻隔层的一例)覆盖。图4为MEMS气体传感器的加热器布线的剖视图。
图5为MEMS气体传感器的加热器布线的截面照片。加热器布线图案23具有上表面23c、下表面23d以及侧面23e，下表面23d由下侧保护膜11覆盖，上表面23c以及侧面23e由上侧保护膜20覆盖。
图5的(b)的NiCr与加热器布线图案23对应，TEOS-SiO2与第一氧化膜6以及层间绝缘膜13对应，Ta2O5与下侧保护膜11以及上侧保护膜20对应。
下侧保护膜11及上侧保护膜20例如由Ta2O5、Al2O 3 、SiN、SiO、SiC、SiCN、TiN、TiC、TiB2、Cr2O3、HfO2、Nb2O5、ZrO2、CrN、AlN构成。下侧保护膜11及上侧保护膜20的厚度在0.05～0.20μm的范围内。
这样，通过作为气体阻隔层的下侧保护膜11和上侧保护膜20覆盖加热器布线图案23的整面，由此能够减小加热器布线图案23的电阻值变化，因此能够延长寿命。其理由是，即使在第一氧化膜6与层间绝缘膜13的气体阻隔性低，或者处于其内部的氢、氧等气体成分逸出至外部时，由于作为气体阻隔层的下侧保护膜11和上侧保护膜20限制气体的移动，因此加热器布线图案23不会受到气体的影响。
第二侧面23e在侧视观察下斜向延伸，即成为倾斜面。因此，易于在加热器布线图案23的侧面23e形成上侧保护膜20，因此上侧保护膜20的紧贴度变高。需要说明的是，侧面23e的倾斜角度例如为30～80度。
在上侧保护膜20例如由金属氧化膜构成的情况下，能够通过溅射成膜形成上侧保护膜20，而且，上侧保护膜20的绝缘性或电阻值与加热器布线图案23相比大幅度变高。
优选地，上侧保护膜20主要由Ta2O5构成。在该情况下，上侧保护膜20对加热器布线图案23的紧贴性高。
如图1至图3所示，加热器布线图案23在桥接部17的中央部19内具有电加热器部25。电加热器部25与一对加热器用电极焊盘27、27连接。电加热器部25具有加热气敏材料33(后面描述)来促进测量定气体与气敏材料33的反应，并在反应后迅速使所吸附的气体及水分散发的功能。
电加热器部25与桥接部17的中央部19的中心对应，并具有环状部52。具体而言，环状部52使各连结部54(后面描述)在中央部分支并连结而成为环状。这样，电加热器部25未形成中心部分。因此，电加热器部25的中心侧和外周侧的温度差变少。其结果是，加热器寿命变长，传感器特性也稳定。
电加热器部25在桥接部17的中央部19内具有在约270度的圆周方向上延伸的连结部54。连结部54的一端与环状部52连接。
气体传感器1具有电极布线图案29。电极布线图案29的层构造是感测层29a和感测层紧贴膜29b(参照图20)。感测层29a的厚度为0.1～1μm。感测层紧贴膜29b的厚度为0.01～0.5μm。感测层29a的材料例如为Pt、W、Ti。传感层紧贴膜29b的材料例如为Ti、Ta、Ta2O5、Al2O3等。
如图2及图3所示，电极布线图案29在桥接部17的中央部19构成检测用电极部31。检测用电极部31形成在层间绝缘膜13的表面上。检测用电极部31与一对检测用电极焊盘28、28连接。检测用电极部31具有在检测对象的气体附着于气敏材料33(后述)时检测气体传感器1内的电阻值变化的功能。
气体传感器1具有气敏材料33。气敏材料33具有对被测量气体进行感应(反应)的性质。具体而言，气敏材料33的电阻值根据被测量气体的浓度变化而变化。气敏材料33以覆盖检测用电极部31的方式形成在桥接部17的中央部19上。也就是说，气敏材料33与腔体3c对应地设置。
气敏材料33的厚度为3～50μm。气敏材料33的材料例如为SnO2、WO3、ZnO、NiO、CuO、FeO、In2O3。气敏材料33的形成方法例如为丝网印刷、分配器涂布、喷墨涂布、溅射。
需要说明的是，在基座绝缘层7的表面形成有表面保护膜30。表面保护膜30由公知的材料构成。
(2)气体传感器的制造方法
使用图6～图20来说明气体传感器1的制造方法。图6～图20为示出MEMS气体传感器的制造工序的剖视图。需要说明的是，在制造工序的中途，与成品的各构成对应的构成有时也标注有相同的符号。
如图6所示，例如作为基座3的材料，进行由硅单晶基板构成的大面积的晶片3A的投入。晶片3A具有第一主表面3a和第二主表面3b。
进而，在晶片3A的第一主表面3a和第二主表面3b分别形成有第一氧化膜6和第二氧化膜8。氧化膜例如通过热氧化法形成。
接着，使用图7～图9来说明在晶片3形成加热器布线图案23的步骤。
在图7中，进一步通过溅射而形成下侧保护膜11。但是，在图7中，未图示下侧保护膜11。
此外，在图7中，加热器固体层23A形成在下侧保护膜11上。
如图8所示，预定图案的抗蚀剂48形成在加热器固体层23A上。预定的图案通过抗蚀剂涂布、曝光、显影工序而形成。
如图9所示，对加热器固体层23A进行干蚀刻。然后，除去抗蚀剂48。其结果是，得到加热器布线图案23。
接着，如图21所示，使用离子铣削装置41将加热器布线图案23的侧面23e加工成斜面形状。图21为说明基于Ar离子的铣削加工的原理的示意图。
离子铣削装置41是通过向物体的表面照射弱氩离子束来进行蚀刻的装置。离子铣削装置41具有腔体46、Ar离子源45以及晶片保持部47。Ar离子源45和晶片保持部47配置在腔体46内。晶片保持部47与Ar离子源45相对，并搭载有多个晶片3A。晶片保持部47以相对于Ar离子的照射方向倾斜的状态进行旋转。
其结果是，如图4所示，加热器布线图案23的侧面23e成为斜面。
然后，在加热器布线图案23上通过溅射形成上侧保护膜20。不过，在图9中未图示上侧保护膜20。
如图4所示，上侧保护膜20形成在加热器布线图案23的上表面23c和侧面23e上。此时，由于侧面23e为倾斜面，所以上侧保护膜20的紧贴性良好。
下面，使用图10～图12来说明将电极布线图案29形成于晶片3A的步骤。
如图10所示，层间绝缘膜13通过TEOS形成在加热器布线图案23上。
然后，电极布线固体层29A形成在层间绝缘膜13上。
如图11所示，预定的图案的抗蚀剂49形成在电极布线固体层29A上。预定的图案通过抗蚀剂涂布、曝光、显影工序而形成。
如图12所示，对电极布线固体层29A进行干蚀刻。干蚀刻例如是等离子蚀刻。然后，除去抗蚀剂49。以上的结果是，得到了电极布线图案29。
如图13所示，在电极布线图案29上形成表面保护膜30。
如图14所示，预定图案的抗蚀剂50形成在除了表面保护膜30上的感测焊盘开口43及气体感应形成部开口以外之上。其后，将露出的部分的表面保护膜30除去。抗蚀剂50也被除去。
如图15所示，抗蚀剂50重新覆盖除了加热焊盘开口42和切割线开口44以外之上，它们通过蚀刻而形成。
如图16所示，在切割线开口44填埋有抗蚀剂50。另外，形成感测焊盘开口43。
如图17所示，通过剥离而形成加热器用电极焊盘27、检测用电极焊盘28。然后，除去抗蚀剂50。
如图18所示，形成抗蚀剂51，还形成腔体3c的绝缘膜开口。也就是说，形成成为连结部21彼此之间的缺口21a。由此，也形成中央部19。
如图19所示，除去抗蚀剂51。
然后，在晶片3A形成腔体3c。具体而言，通过实施各向异性蚀刻来形成具有开口部5的腔体3c。
如图20所示，对晶片3A进行切割而得到基座3。
最后，如图3所示，形成气敏材料33。气敏材料33形成在中央部19的检测用电极部31上。也就是说，气敏材料33以覆盖检测用电极部31的方式形成在中央部19的表面。作为一例，通过将以In2O3为主成分的金属化合物半导体进行糊化而得到的物质涂布在中央部19的表面，并在650℃以上进行烧制，从而形成气敏材料33。
其结果是得到气体传感器1。
需要说明的是，气敏材料33的形成也可以是在切割之前。
2.第二实施方式
在第一实施方式中，四根连结部21的桥接形状为X字形状，但也可以是其他形状。
使用图22和图23来说明这样的实施例。图22为具有作为第二实施方式的MEMS气体传感器的局部横截面的俯视图。图23为加热器布线图案的俯视图。需要说明的是，由于基本的构成与第一实施方式相同，所以下面以不同点为中心进行说明。
连结部21的根数为三根，三根连结部21在半径方向上呈直线状延伸，准确地说是三根直列型。
需要说明的是，电加热器部25为之字形(zigzag)图案。
3.第三实施方式～第六实施方式
在第一实施方式及第二实施方式中，加热器布线图案23的电加热器部25为之字形图案，但也可以是其他形状。对下述的第三实施方式～第六实施方式中的电加热器部25的其他形状的实施方式进行说明。需要说明的是，由于基本的构成与第一实施方式相同，所以下面以不同点为中心进行说明。
(1)第三实施方式
使用图24来说明第三实施方式。图24为第三实施方式的加热器布线图案的俯视图。
电加热器部25A与桥接部17的中央部19对应并具有环状部52。具体而言，环状部52使各连结部53(后述)在中央部分支并连结而成为环状。这样，电加热器部25A未形成有中心部分。因此，电加热器部25A的中心侧与外周侧的温度差变少。其结果是，加热器寿命变长，传感器特性也稳定。
电加热器部25A在桥接部17的中央部19内具有例如大致在圆周方向上延伸250度的一对连结部53。各连结部53的一端与环状部52连接。一对连结部53以环状部52为中心配置为三重圆。
需要说明的是，电加热器部25A例如由NiCr构成，例如与Pt的情况相比，线宽更宽。
(2)第四实施方式
使用图25来说明第四实施方式。图25为第四实施方式的加热器布线图案的俯视图。
电加热器部25B与桥接部17的中央部19的中心并具有环状部52。具体而言，环状部52是由从各连结部55(后述)延伸的一对并列的线构成的连续的环状。这样，电加热器部25B未形成有中心部分。因此，电加热器部25B的中心侧与外周侧的温度差变少。其结果是，加热器寿命变长，传感器特性也稳定。
电加热器部25B在桥接部17的中央部19内具有在圆周方向上延伸并进一步折返延伸的一对连结部55。这样，通过将连结部55折返，电加热器部25B的外周侧部分变得密集。各连结部55的一端与环状部52连接。
需要说明的是，电加热器部25B例如由NiCr构成，例如与Pt的情况相比，线宽更宽。
(3)第五实施方式
作为第五实施方式，使用图26来进行说明。图26为第五实施方式的加热器布线图案的俯视图。
电加热器部25C与桥接部17的中央部19的中心对应，在俯视观察下具有环状部52。具体而言，环状部52是由从各连结部57(后述)延伸的一对并列的线构成的连续的环状。这样，电加热器部25C未形成有中心部分。因此，电加热器部25C的中心侧与外周侧的温度差变少。其结果是，加热器寿命变长，传感器特性也稳定。
电加热器部25C在桥接部17的中央部19内具有例如在圆周方向上延伸约290度的一对连结部57。各连结部57的一端与环状部52连接。
需要说明的是，电加热器部25C例如由Pt构成，例如与NiCr的情况相比，线宽更窄。
(4)第六实施方式
使用图27来说明第六实施方式。图27为第六实施方式的加热器布线图案的俯视图。
电加热器部25D与桥接部17的中央部19的中心对应，在俯视观察下具有环状部52。具体而言，环状部52是由从各连结部59(后面描述)延伸的一对并列的线构成的连续的环状。这样，电加热器部25D未形成有中心部分。因此，电加热器部25D的中心侧与外周侧的温度差变少。其结果是，加热器寿命变长，传感器特性也稳定。
电加热器部25D在桥接部17的中央部19内具有在圆周方向上延伸且进一步折返延伸的一对连结部59。这样，通过连结部59被折返，电加热器部25D的外周侧部分变得密集。各连结部59的一端与环状部52连接。
需要说明的是，电加热器部25D例如由Pt构成，例如，与NiCr的情况相比，线宽更窄。
4.实施方式的共同事项
MEMS气体传感器1具备绝缘体(例如基座3)、气敏材料(例如气敏材料33)、第一保护膜(例如第一氧化膜6)和第二保护膜(例如层间绝缘膜13)、加热器布线(例如加热器布线图案23)以及气体阻隔层(例如下侧保护膜11、上侧保护膜20)。
绝缘体具有腔体(例如腔体3c)。
气敏材料与腔体对应地设置。
第一保护膜和第二保护膜设置于绝缘体，并以在俯视观察下重叠的方式配置。
加热器布线用于加热气敏材料，配置在第一保护膜与第二保护膜之间。
气体阻隔层紧贴并覆盖加热器布线的两表面(例如上表面23c、下表面23d)和侧面(例如侧面23e)。
在该传感器中，通过利用气体阻隔层覆盖加热器布线的两表面及侧面，能够减小加热器的电阻值变化，因此能够延长寿命。其理由是，即使在第一保护膜和第二保护膜的气体阻隔性低，或者位于其内部的氢、氧等气体成分逸出至外部时，气体阻隔层限制气体的移动，因此加热器布线不受气体的影响。
5.其他实施方式
以上对本发明的多个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。特别是，本说明书所记载的多个实施方式及变形例可以根据需要任意组合。
在第三实施方式～第六实施方式中，电加热器部的环状部是由从各连结部延伸的一对并列的线构成的无接头的环状，但环状部也可以是具有彼此接近的两端部，一端部从一连结部延伸，另一端部从另一连结部延伸的形状。
腔体也可以是下侧开口。
气敏材料、加热器布线图案等也可以设置于绝缘材料的第二主表面。
工业上的可利用性
本发明能够广泛应用于MEMS气体传感器及其制造方法。
附图标记说明：
1：MEMS气体传感器
3：基座
3c：腔体
5：开口部
11：下侧保护膜
13：层间绝缘膜
20：上侧保护膜
23：加热器布线图案
23a：加热器层
23c：上表面
23d：下表面
23e：侧面
25：电加热器部
27：加热器用电极焊盘
28：检测用电极焊盘
29：电极布线图案
31：检测用电极部
33：气敏材料。

Claims (9)

1.一种MEMS气体传感器，具备：
绝缘体，具有腔体；
气敏材料，与所述腔体对应地设置；
第一保护膜和第二保护膜，设置于所述绝缘体，并以在俯视观察下重叠的方式配置；
加热器布线，用于加热所述气敏材料，并配置在所述第一保护膜与所述第二保护膜之间；以及
气体阻隔层，紧贴并覆盖所述加热器布线的两表面和侧面。
2.根据权利要求1所述的MEMS气体传感器，其中，
所述加热器布线的侧面的至少一部分在侧视观察下斜向延伸。
3.根据权利要求1或2所述的MEMS气体传感器，其中，
所述第一保护膜和所述第二保护膜由SiO2构成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的MEMS气体传感器，其中，
所述加热器布线由NiCr构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的MEMS气体传感器，其中，
所述气体阻隔层由金属氧化物构成。
6.根据权利要求5所述的MEMS气体传感器，其中，
所述气体阻隔层由Ta2O5构成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的MEMS气体传感器，其中，
所述加热器布线在与所述气敏材料对应的位置处在俯视观察下形成为环状。
8.一种制造MEMS气体传感器的方法，包括：
在具有腔体的绝缘体形成第一保护膜的步骤；
在所述第一保护膜上形成第一气体阻隔层的步骤；
将用于加热气敏材料的加热器布线形成在所述第一气体阻隔层上的步骤；
形成覆盖所述加热器布线的上表面及侧面的第二气体阻隔层的步骤；
形成第二保护膜，以将所述加热器布线夹在所述第二保护膜与所述第一保护膜之间的步骤；以及
与所述绝缘体的所述腔体对应地形成气敏材料的步骤。
9.根据权利要求8所述的制造MEMS气体传感器的方法，其中，
所述制造MEMS气体传感器的方法还包括将所述加热器布线的侧面的至少一部分加工为在侧视观察下斜向延伸的步骤。
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