[发明专利]具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器及其制作方法

权利要求书

1.具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器，它包括衬底（1）和湿敏电容薄膜，湿敏电容薄膜包括下电极（4）、电介质层（5）和上电极（6）；其特征在于，所述上电极（6）为微米网格状多孔电极，所述多孔为阵列式排布的通透孔，下电极（4）包括过渡的金属薄层和金薄膜。

2.根据权利要求1所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器，其特征在于，它还包括绝缘层。

3.根据权利要求1所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器，其特征在于，所述的过渡的金属薄层为铬薄层或钛薄层。

4.权利要求2所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器的制作方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤一：用单晶硅作为衬底（1），在所述衬底（1）上形成二氧化硅层（2），在所述二氧化硅层（2）上形成氮化硅层（3）；所述二氧化硅层（2）和氮化硅层（3）作为衬底（1）的绝缘层；

步骤二：在所述氮化硅层（3）上形成过渡的金属薄层，在所述过渡金属薄层上形成厚度为1～1.5μm的金薄膜；

步骤三：将高分子湿敏材料的溶液通过匀胶法涂覆到下电极（4）上形成电介质层（5），并在固化后的电介质层（5）上刻蚀掉多余的高分子湿敏材料；

步骤四：在电介质层（5）上形成带有网格状多孔的金属薄膜，所述金属薄膜的整体厚度为0.5～1μm，所述网格状多孔的孔隙和线条宽度在微米数量级；并在厚度为0.5～1μm的金属薄膜焊盘位置上焊接引线，所述带有网格状多孔的金属薄膜为上电极（6）。

5.根据权利要求4所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器的制作方法，其特征在于，步骤一中在所述衬底（1）上形成二氧化硅层（2）的方法为：在所述衬底（1）上采用半导体工艺中的高温热氧化形成二氧化硅层（2），厚度为2000A~3000A；

步骤一中在所述二氧化硅层（2）上形成氮化硅层（3）的方法为：在所述二氧化硅层（2）上采用LPCVD法形成氮化硅层（3），厚度为1000A~1500A。

6.权利要求1所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器的制作方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤一：用无碱玻璃基片作为衬底（1）；

步骤二：在所述衬底（1）上形成过渡的金属薄层，在所述过渡金属薄层上形成厚度为1～1.5μm的金薄膜；

步骤三：将高分子湿敏材料的溶液通过匀胶法涂覆到下电极（4）上形成电介质层（5），并在固化后的电介质层（5）上刻蚀掉多余的高分子湿敏材料；

步骤四：在电介质层（5）上形成带有网格状多孔的金属薄膜，所述金属薄膜的整体厚度为0.5～1μm，所述网格状多孔的孔隙和线条宽度在微米数量级；并在厚度为0.5～1μm的金属薄膜的焊盘位置上焊接引线，所述带有网格状多孔的金属薄膜为上电极（6）。

7.根据权利要求4或6所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器的制作方法，其特征在于，步骤二中形成过渡的金属薄层的方法为采用真空蒸镀或是溅射方法。

8.根据权利要求4或6所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器的制作方法，其特征在于，步骤二中形成过渡的金属薄层为铬薄层或钛薄层。

9.根据权利要求4或6所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器的制作方法，其特征在于，步骤三中在固化后的电介质层（5）上刻蚀掉多余的高分子湿敏材料的方法为：在固化后的电介质层（5）上经金属沉积、光刻和干法刻蚀掉多余的高分子湿敏材料。

10.根据权利要求4或6所述的具有微米网格状多孔电极的电容式高分子湿度传感器的制作方法，其特征在于，步骤四中所述在电介质层（5）上形成带有网格状多孔的金属薄膜的方法为：

在电介质层（5）上涂覆一种特殊的光刻胶，在所述光刻胶上刻出与要形成的网格状多孔相互补的图形，再在所述光刻胶上沉积金属薄膜，将沉积后的光刻胶及光刻胶上的金属薄膜一起溶掉，形成带有网格状多孔的金属薄膜。