[发明专利]湿度传感器芯片、制作方法、检测系统及使用方法

说明书

本发明公开一种湿度传感器芯片，包括：衬底；在衬底上形成的第一源极区域、第一漏极区域以及第二源极区域、第二漏极区域；在第一源极区域内形成的第一源极、在第一漏极区域内形成的第一漏极以及在第二源极区域内形成的第二源极、在第二漏极区域内形成的第二漏极；在衬底上形成的第一湿敏材料层以及第二湿敏材料层，第一湿敏材料层与第一源极、第一漏极电连接，第二湿敏材料层与第二源极、第二漏极电连接；在第一湿敏材料层上形成的第一栅极，在第二湿敏材料层上形成的第二栅极；隔绝层，覆盖第一栅极、第一湿敏材料层、第一源极以及第一漏极。本发明能够在对湿度感测的同时消除温度对其所造成的影响，提高感测精度。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域。更具体地，涉及一种湿度传感器芯片、制作方法、检测系统及使用方法。

背景技术

环境信息如温度、湿度等与人类生活密切相关，目前，湿度传感器已应用于食物、金属等霉烂、生锈必须保证的干燥环境，农业、生鲜等保存又需要一定湿度，日常生活的各个方面都需要进行湿度的测量。高分子微型湿度传感器具备成本低，体积小，灵敏度高等诸多优势。电子式微型湿度传感器有电容式、电阻式、热电偶式等。

其中电容式湿度传感器的应用尤为广泛，利用位于电容极板间的介电层即感湿高分子材料在不同湿度下介电常数的不同进而影响容值变化来监测环境湿度。但湿敏元件除对环境湿度敏感外，对温度亦十分敏感，其温度系数一般在0.2～0.8％RH/℃范围内，而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下，其温度系数又有差别，介电层的介电常数随温度变化而发生变化，影响湿度检测准确性，限制湿度传感器量程，所以湿度传感器工作的温度范围称为重要参数，多数湿度传感器难以在40℃以上正常工作。

在现有技术中，非线性的温漂需要在电路上加温度补偿，主要方法有采用单片机软件补偿，但是采用该补偿方法或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的，湿度传感器的温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果，非线性的温漂往往补偿不出较好的效果。

发明内容

为解决背景技术中所提出的技术问题，本发明第一方面提出了一种湿度传感器芯片，包括：

衬底；

在所述衬底上形成的第一源极区域、第一漏极区域以及第二源极区域、第二漏极区域；

在所述第一源极区域内形成的第一源极、在所述第一漏极区域内形成的第一漏极以及在所述第二源极区域内形成的第二源极、在所述第二漏极区域内形成的第二漏极；

在所述衬底上形成的第一湿敏材料层以及第二湿敏材料层，所述第一湿敏材料层与所述第一源极、第一漏极电连接，所述第二湿敏材料层与所述第二源极、第二漏极电连接；

在所述第一湿敏材料层上形成的第一栅极，在所述第二湿敏材料层上形成的第二栅极；

隔绝层，覆盖所述第一栅极、所述第一湿敏材料层、所述第一源极以及所述第一漏极。

可选地，所述第一湿敏材料层和/或所述第二湿敏材料层的材料包括聚酰亚胺、聚醋酸乙烯或聚乙烯。

可选地，所述隔绝层的材料包括二氧化硅或氮化硅。

可选地，所述衬底的材料包括P型硅基材料。

本发明第二方面提出了一种温度传感器芯片的制作方法，包括以下步骤：

在衬底上形成第一源极区域、第一漏极区域以及第二源极区域、第二漏极区域；

在所述第一源极区域内形成第一源极、在所述第一漏极区域内形成第一漏极以及在所述第二源极区域内形成第二源极、在所述第二漏极区域内形成第二漏极；

在所述衬底上形成第一湿敏材料层以及第二湿敏材料层，所述第一湿敏材料层与所述第一源极、第一漏极电连接，所述第二湿敏材料层与所述第二源极、第二漏极电连接；