[发明专利]一种湿度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种湿度传感器，其特征在于，从下到上依次包括：

衬底，空腔，介质层，金属层，至少一层钝化层和敏感层。

2.根据权利要求1所述的一种湿度传感器，其特征在于，

所述衬底为以下材料的一种或多种：硅晶圆、陶瓷、玻璃。

3.根据权利要求1所述的一种湿度传感器，其特征在于，

在所述衬底上设置所述空腔，所述空腔在所述衬底背面设置，或在衬底正面设置。

4.根据权利要求3所述的一种湿度传感器，其特征在于，

在所述衬底上设置所述介质层，所述介质层是氧化硅，氮化硅或其复合层。

5.根据权利要求4所述的一种湿度传感器，其特征在于，

在所述介质层上设置所述金属层，所述金属层包含加热电阻单元、检测电极单元以及压焊块单元。

6.根据权利要求5所述的一种湿度传感器，其特征在于，

所述加热电阻单元为蛇形电阻结构；所述检测电极单元为叉指电极结构；所述金属层的材料为以下材料的一种或多种：铝，钨，铜，铂；所述金属层的淀积方式为薄膜淀积技术；所述加热电阻单元、检测电极单元以及压焊块单元的图形化方式为光刻刻蚀技术。

7.根据权利要求5或6所述的一种湿度传感器，其特征在于，

在所述金属层上设置所述第一钝化层，所述第一钝化层为氧化硅、氮化硅或其复合层；通过光刻刻蚀工艺，去除所述检测电极单元上的钝化层。

在第一钝化层上设置第二钝化层，所述第二钝化层为氧化硅、氮化硅或其复合层；通过光刻刻蚀工艺，去除压焊块单元上的所述第一钝化层和第二钝化层；

所述敏感层设置在第二钝化层上，所述敏感层为聚酰亚胺、石墨烯、氮化铝等感湿材料，优选聚酰亚胺；通过光刻显影/刻蚀进行图形化，保留检测电极单元上的敏感层。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的湿度传感器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：准备硅晶圆衬底；

S2：在衬底上LPCVD淀积介质层；

S3：在衬底背面通过光刻工艺定义背腔，并干法刻蚀介质层；

S4：通过深槽刻蚀技术在衬底背面形成空腔；

S5：在衬底正面，通过溅射或蒸发工艺淀积金属层，通过光刻刻蚀工艺图形化，制作加热电阻单元、检测电极单元以及压焊块单元；

S6：在衬底上通过PECVD工艺淀积第一钝化层，并通过光刻刻蚀技术去除检测电极单元上的钝化层；

S7：在第一钝化层上淀积第二钝化层，并通过光刻刻蚀工艺去除压焊块单元上的第一钝化层和第二钝化层；

S8：在第二钝化层上，通过旋涂工艺淀积形成敏感层，并通过图形化工艺，去除检测电极单元以外的敏感层；同时对敏感层进行热固化处理，完成湿度传感器的制作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述深槽刻蚀技术为TMAH湿法腐蚀工艺或Bosch深槽刻蚀工艺。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述空腔停止在正面介质层处，或保留一定厚度的硅衬底。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述第一钝化层为CMOS标准钝化层，第二钝化层为湿气隔离钝化层。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

在所述检测电极单元上，将叉指中间的钝化层刻蚀干净。