具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

如图1所示，本实施例提供一种微机电(Micro Electronical MechanicalSystem，MEMS)电阻式氢气传感器100，包含衬底10、绝缘层11、电极层14、压焊层15、钝化层16以及氢气敏感层17,其中，绝缘层11形成在衬底10上，电极层14形成在绝缘层11上，电极层14包括第一电极140、第二电极141以及第三电极142。

进一步地，压焊层15形成在绝缘层11上，用于连接外部导线，钝化层16形成在电极层14的第三电极142区域、暴露的绝缘层11以及压焊层15上。

值得一提的是，氢气敏感层17包括形成在所述第一电极140、第二电极141之间的部分以及形成在所述电极层14上的部分，并与所述第一电极140、第二电极141构成三明治状的电阻结构，所述氢气敏感层为网状结构的聚合物膜。

需要说明的是，氢气敏感层17为网状结构的聚合物膜，这样一来，氢气敏感层17可以具有足够高的氢气渗透性，使得电阻式氢气传感器100的灵敏度更高，响应速度更快。具体地，所述聚合物膜可以选自微孔聚合物膜(microporous polymers)、促进传递聚合物膜(facilitated transport polymeric membranes)、朗缪尔-布洛杰特膜(Langmuir-Blodgett films，LB)、层层自组装聚电解质多层膜(Layer-by-Layerdepositedpolyelectrolyte multilayers，PEMs)、聚酰胺类膜(polyamides)以及金属-有机骨架膜(metal–organic framework thin films，MOF)中的一种或多种的组合。

在本发明的一些实施例中，衬底10为已加工好电路的CMOS前道及部分后道工艺的硅衬底；或者所述衬底10选用硅晶圆、玻璃、陶瓷基底，并淀积绝缘层处理，作为MEMS分立器件；电极层14材料为以下材料中的一种或多种：铝、铝硅、铝铜，钝化层16可以为二氧化硅、氮化硅或其复合物。

在本发明的实施例中，所述衬底10为硅晶圆，所述绝缘层11为氧化层。所述电极层14为铝层，并定义为敏感电容检测电极区域、屏蔽区域和压焊层区域。所述钝化层16可以为二氧化硅和氮化硅的复合层，所述氢气敏感层17可以为微孔聚合物膜。

本实施例所述MEMS电阻式氢气传感器100的制作过程为：

S1：准备硅晶圆衬底10，并在晶圆上淀积绝缘层11；所述绝缘层11通过热氧化生长氧化硅，或CVD工艺淀积氧化硅或氮化硅，或其复合层制作。

S2：通过磁控溅射或蒸发工艺，在绝缘层11上淀积一层铝作为电极层14，进一步地，通过光刻和刻蚀工艺定义出第一电极140，第二电极141，第三电极142和压焊层15；所述电极层14的厚度为0.1～5μm。所述第一电极140、第二电极141的间隔宽度为1～10μm。

S3：通过PECVD工艺，在电极层14上淀积钝化层16，进一步地，通过光刻和刻蚀工艺，完全去除第一电极和第二电极区域的钝化层16，保留第三电极区域以及其他连接电路的钝化层16，形成敏感电容检测电极区域；所述钝化层16的厚度为0.5～5μm。优选的，通过干法刻蚀技术刻蚀第一电极和第二电极区域的钝化层16，将第一电极140和第二电极141的表面和侧壁，以及第一电极140和第二电极141之间的钝化层16刻蚀干净。

S4：通过压焊点版光刻形成压焊块区域，并蚀刻钝化层16打开压焊层15。显然地，也可以在S3步骤中同时打开压焊层15，略去S4步骤，即敏感电容检测电极区域和压焊块区域同时形成，或所述压焊块区域在形成所述敏感电容检测电极区域之后形成。

S5：涂覆微孔聚合物膜作为氢气敏感层17，经过光刻显影等工艺去除压焊层15上的氢气敏感层17，最后固化处理，完成MEMS电阻式氢气传感器100的制作，所述固化后的氢气敏感层17的厚度为1～10μm。

与现有技术相比，本实施例采用网状结构的聚合物膜作为氢气敏感层，这样氢气敏感层可以具有足够高的氢气渗透性，使得电阻式氢气传感器的灵敏度更高，响应速度更快，值得一提的是，本实施例中的制造工艺可以与CMOS工艺完美兼容，大大缩小了器件的尺寸，易于与集成电路芯片结合。

在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。