Processo di fabbricazione a livello wafer per sensori MOX

I sensori di gas realizzati mediante il processo tecnologico sviluppato sono costituiti dall’abbinamento di materiali sensibili MOX dalle eccezionali caratteristiche a hotplate microlavorati che ne permetto lo sfruttamento con basso dispendio di potenza. Gli hot-plate sono costituiti da un substrato di silicio microlavorato sul quale viene realizzato un array di 4 membrane sospese di nitruro di silicio ciascuna delle quali sorregge un riscaldatore di platino necessario a portare in temperatura il film sensibile. Al di sopra dei riscaldatori viene realizzato uno strato di passivazione, al fine di isolare il riscaldatore dal film sensibile; infine possono essere deposti i contatti per raccogliere il segnale generato dal film sensibile. Per la realizzazione del materiale sensibile si è messa a punto una tecnica di deposizione rheotaxial growth and thermal oxidation (RGTO) di tipo Modificato (M-RGTO) in cui la realizzazione di un doppio layer di clusters con dimensioni nanometriche, opportunamente controllate permette di ottenere un film caratterizzato da una morfologia ad elevata superficie specifica e porosità. Su 4 film di ciascun chip di SnO2 si sono deposti diversi quantitativi di catalizzatore (Au) al fine di ottenere risposte differenziate dei sensori. Il processo finale sviluppato prevede l’impiego di wafer da 4” su cui vengono realizzati contemporaneamente 107 chip, con un rendimento di oltre il 97% di membrane integre.