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原文传递一种MEMS湿度传感器及其制造方法

专利名称：	一种MEMS湿度传感器及其制造方法
摘要：	本发明公开了一种MEMS湿度传感器及其制造方法，包括：衬底、绝缘层、停止层、介质层、电极层、钝化层和敏感层；所述绝缘层设置在衬底上，所述停止层设置在绝缘层上；所述介质层设置在停止层上；所述电极层设置在介质层上，所述电极层包括第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极和第二电极呈叉指状交错排列；所述第三电极通过所述介质层上的若干通孔与停止层形成互连；所述钝化层设置在电极层的第三电极区域以及连接导线上。本发明的优点在于：(1)本发明通过采用停止层方案，使得聚酰亚胺的填充量可控，提高量产一致性和稳定性；(2)本发明利用停止层对传感器进行底部和表面双重屏蔽，提高了器件性能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江省北大信息技术高等研究院
发明人：	肖韩;叶乐;於广军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910277818.0
公开号：	CN110118807A
代理机构：	北京辰权知识产权代理有限公司
代理人：	刘广达
分类号：	G01N27/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	311200 浙江省杭州市萧山区宁围镇市心北路857号288-1室
主权项：	1.一种MEMS湿度传感器，其特征在于，包括：衬底、绝缘层、停止层、介质层、电极层、钝化层和敏感层；所述绝缘层设置在衬底上，所述停止层设置在绝缘层上；所述介质层设置在停止层上；所述电极层设置在介质层上，所述电极层包括第一电极、第二电极和第三电极，所述第一电极和第二电极呈叉指状交错排列；所述第三电极通过所述介质层上的若干通孔与停止层形成互连；所述钝化层设置在电极层的第三电极区域以及连接导线上。 2.根据权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述衬底为硅晶圆、已加工好ASIC电路的硅衬底玻璃或陶瓷基底。 3.根据权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述停止层为梳齿状排列的铝条，与传感单元的叉指层交错分布；或所述停止层为方块型的铝层，置于整个叉指层的下方。 4.根据权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述介质层为二氧化硅、氮化硅或其复合物。 5.根据权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述第三电极全包裹或半包裹第一电极和第二电极。 6.根据权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述电极层的材料为以下材料中的一种或多种：铝、铝硅、铝铜；所述钝化层为二氧化硅、氮化硅或其复合物。 7.根据权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述第一电极和第二电极的叉指宽度及其边间距为0.1～2μm。 8.根据权利要求1所述的MEMS湿度传感器，其特征在于，所述敏感层设置在电极层上；所述敏感层的材料为以下材料中的一种或多种：聚酰亚胺、氮化铝、石墨烯。 9.一种MEMS湿度传感器的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：准备硅晶圆，并在晶圆上淀积绝缘层；在绝缘层上淀积停止层，进一步的，通过刻蚀定义停止层的区域以及形状；在停止层上淀积介质层，并通过平坦化工艺将介质层平坦化，再通过刻蚀在介质层中定义若干通孔；在介质层上淀积电极层，进一步地，通过刻蚀定义电极层的第一电极、第二电极、第三电极；在电极层上淀积钝化层，进一步地，通过刻蚀完全去除第一电极和第二电极区域的钝化层，保留第三电极区域的部分钝化层，定义传感器芯片区域；通过压焊块版光刻定义压焊块区域，并蚀刻钝化层打开压焊块；涂覆湿度敏感材料，去除压焊块上的湿度敏感材料，保留第一电极、第二电极、第三电极区域的湿度敏感材料，最后固化处理，完成湿度传感器的制作。 10.根据权利要求9所述的MEMS湿度传感器的制造方法，其特征在于，所述通过刻蚀完全去除第一电极和第二电极区域的钝化层，包括：通过干法刻蚀技术刻蚀第一电极和第二电极区域的钝化层，将第一电极和第二电极的表面和侧壁，以及第一电极和第二电极之间的钝化层刻蚀干净，在第一电极和第二电极完全裸露后继续将第一电极和第二电极之间的介质层过刻蚀，直到刻蚀至停止层。
所属类别：	发明专利