[发明专利]具有集成加热器的可调湿度传感器

权利要求书

1.一种设备，包括：

第一电极；

第一电极上方的第二电极；以及

湿度敏感电介质材料，其介电常数基于环境湿度变化，且基于所述第一电极定位，且定位在所述第一电极和所述第二电极之间；以及

通过所述第二电极延伸的至少一个孔径；以及

所述湿度敏感电介质材料中的凹陷，其形成所述第一电极和所述第二电极之间、在第二电极的一部分下方延伸的中空区域，所述湿度敏感电介质在凹陷处具有的第一厚度，以及在与所述凹陷隔开的位置具有第二更大厚度。

2.根据权利要求1所述的设备，包括位于所述第一电极中的开口，其正好位于第二电极的相应孔径下方。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一电极配置成加热所述湿度敏感电介质材料。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第一电极是钽铝电阻器。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述湿度敏感电介质材料是聚酰亚胺。

6.根据权利要求1所述的设备，包括位于所述第二电极中的多个孔径，所述多个孔径配置成将大面积上的所述湿度敏感电介质材料暴露于环绕所述设备的周围气体环境。

7.根据权利要求1所述的设备，包括位于所述第二电极上方的钝化层，所述钝化层被构图以露出所述第二电极中的开口。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一电极和所述第二电极输出指示所述设备所处的环境的湿度的模拟信号。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一电极、所述湿度敏感电介质材料和所述第二电极构成电容式湿度传感器。

10.根据权利要求9所述的设备，包括与所述电容式湿度传感器相邻的参考电容器，该参考电容器配置成输出参考电容信号。

11.一种方法，包括：

在电介质衬底上形成第一电极；

在所述第一电极上沉积湿度敏感电介质材料；

在所述第一电极上方的所述湿度敏感电介质材料上形成第二电极；以及

去除所述湿度敏感电介质材料的一部分，以在所述第一电极和所述第二电极之间形成中空区域。

12.根据权利要求11所述的方法，包括：

在所述第二电极上方形成钝化层；以及

刻蚀所述钝化层和所述第二电极，以暴露出所述湿度敏感电介质材料的一部分。

13.根据权利要求11所述的方法，包括：

在所述电介质衬底上形成第三电极；

在所述湿度敏感电介质材料上形成第四电极；以及

掩蔽所述钝化层的一部分，以防止对所述第四电极上方的钝化层的刻蚀。

14.根据权利要求11所述的方法，包括在底部电极上形成第一接触区域和第二接触区域，所述第一电极和所述第二电极被配置成使得电流从所述第一接触区域经过所述底部电极流到所述第二接触区域以加热湿度敏感电介质层，包括使得电流流经所述第一电极。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一电极和所述第二电极被配置成发出指示湿度的电容信号。

16.根据权利要求11所述的方法，其中去除所述湿度敏感电介质层的一部分包括各向同性地刻蚀所述湿度敏感电介质材料。

17.根据权利要求16所述的方法，包括选择所述各向同性地刻蚀的步骤的持续时间，以实现在所述第一电极和所述第二电极之间的期望电容值。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述各向同性地刻蚀湿度敏感电介质层包括在多个分开的位置各向同性地刻蚀所述湿度敏感电介质材料。

19.根据权利要求10所述的方法，其中所述湿度敏感电介质层是聚酰亚胺。