[发明专利]微机械湿度传感器设备和相应的制造方法以及微机械传感器装置

说明书

本发明实现了一种微机械湿度传感器设备和一种相应的制造方法。所述微机械湿度传感器设备(FS；FS’；FS”；FS”’；FS””)包括：衬底(1)，所述衬底具有前侧(V)和背侧(R)；设置在所述衬底(1)的前侧(V)的上方和/或下方的叉指印制导线装置(L1，L2，L3；L1，L2，L3，L1a，L1b，L1c)；位于所述叉指印制导线装置(L1，L2，L3；L1，L2，L3，L1a，L1b，L1c)的间隙上方和所述间隙中的潮湿敏感的聚合物层(10)。所述潮湿敏感的聚合物层(10)在所述前侧(V)的下方延伸到所述衬底(1)中。

技术领域

本发明涉及一种微机械湿度传感器设备和一种相应的制造方法以及一种微机械传感器装置。

背景技术

虽然原理上可在任何微机械湿度传感器设备上应用，但借助基于硅的微机械湿度传感器和压力传感器阐述本发明及其所基于的问题。

与此同时，不仅在汽车领域中而且在消费应用领域中，微机械压力传感器是标准传感器。对于附加的测量参量“湿度”而言，湿度传感器当前越来越重要。

目前，两个传感器类型作为微机械结构方式的单个传感器存在并且在独立的封装中使用。每一个传感器具有通到介质周围环境的同一通道并且在此面对相同的周围环境条件。然而原理上也可设想的是，两个传感器类型集成在同一衬底中，如以下借助图6阐述的那样。

图6是由DE 199 17 717 A1已知的微机械湿度传感器设备与由DE 198 53 135 A1已知的压力传感器设备相组合的示意性横截面图。

在图6中，参考标记1表示具有前侧V和背侧R的硅衬底，在所述硅衬底中并排地集成有湿度传感器FS0和压力传感器PS。

湿度传感器FS0具有位于衬底中的势阱(Potentialwanne)5，例如p阱。例如由氮化硅构成的绝缘层4施加在衬底1的前侧V上。具有印制导线(Leiterbahn)区段L1、L2和L3的叉指(interdigitale)印制导线装置施加在势阱5上方和绝缘层4上，潮湿敏感的聚合物层10位于所述印制导线装置上，所述聚合物层延伸到印制导线区段L1、L2、L3之间的间隙中并且因此包围所述印制导线区段。在图6中没有示出可选择的、设置在潮湿敏感的聚合物层10上的电极，例如金电极。

通过电容测量能够确定潮湿敏感的聚合物层10的含水量，例如通过半桥测量或全桥测量的简单电容测量，其中在后者中多个叉指印制导线可能并排设置在绝缘层4上。

根据图6的压力传感器PS具有位于衬底1中的空腔3，在所述空腔上方构造有膜片区域M。压阻电阻P1、P2设置在膜片区域M中或膜片区域M上，所述压阻电阻在片膜区域M的形变时改变其阻值并且因此可以提供针对所施加的压力的信号。

发明内容

本发明实现了一种微机械湿度传感器设备和相应的制造方法以及一种微机械传感器装置。

下面示出优选的扩展方案。

根据本发明，提出一种微机械湿度传感器设备，其具有：衬底，所述衬底具有前侧和背侧；设置在所述衬底的前侧的上方和/或下方的叉指印制导线装置；位于所述叉指印制导线装置的间隙上方和所述间隙中的潮湿敏感的聚合物层；其中，所述潮湿敏感的聚合物层在所述前侧的下方延伸到所述衬底中,其中，所述叉指印制导线装置具有设置在所述衬底的前侧上方的第一叉指印制导线装置和与所述第一叉指印制导线装置平行的、设置在所述衬底的前侧下方的第二叉指印制导线装置，它们如此彼此重叠地设置，使得它们彼此电连接。