[发明专利]一种传感器件、传感器及湿度传感器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及到一种传感器件、采用所述传感器件的传感器以及湿度传感器。

背景技术

现有技术中，可以通过环境中待测标的物对电容电极板的介电常数的影响，来测量环境中待测标的物的含量，例如通过湿度对电容电极电荷量的影响，通过电容变化测量空气中的湿度。但是现有技术中通常将传导信号的信号线或信号线与电极间的连接部分都设置在芯片或电路板的上表面，由于电极板的吸收待测标的物的敏感材料需要与环境接触，因此，环境会对连接线或连接部分，例如金属焊盘造成腐蚀，影响传感器件的工作稳定性，此外暴露在环境中的信号线，也容易被环境中的噪声干扰，影响测量标的物的精确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种传感器件，以实现通过传感器件检测环境中待测物时，用于传导信号的焊盘等连接线可以不被暴露在环境中。

为实现上述目的，本发明提供了述传感器件包括设置在半导体衬底上的至少一个传感器区域；其中，所述传感器区域包括设置在所述半导体衬底上的多个多晶硅垂直电极，相邻的所述多晶硅垂直电极形成传感电容，每个垂直电极作为所述传感电容的一个极板，每个传感电容的两个极板之间设置有敏感膜片，所述敏感膜片与环境具有第一接触面，透过所述第一接触面吸收环境中待检测物质后，改变所述传感电容的电容值，所述传感电容根据所述介电常数变化生成变化的电容信号；

至少一个传导元件，贯穿所述半导体衬底，并且与所述垂直电极具有至少一个第二接触面，所述第二接触面将所述传感电容生成的所述电容信号传导给设置在所述第二表面的金属焊盘。

依照本发明较佳实施例所述的传感器件，所述垂直电极的上方设置有第一保护板，所述第一保护板与所述垂直电极之间被绝缘介质隔离；

依照本发明较佳实施例所述的传感器件，所述垂直电极的下方设置有第二保护板，所述第二保护板与所述垂直电极之间被绝缘介质隔离；

依照本发明较佳实施例所述的传感器件，所述垂直电极的两侧在所述半导体衬底上设置有沟槽，所述敏感膜片由填充在所述沟槽内的环境敏感材料制成。

依照本发明较佳实施例所述的传感器件，所述第一保护板上表面涂覆有绝缘介质。

依照本发明较佳实施例所述的传感器件，所述传导器件为垂直电馈通，所述垂直电馈通包括引线传导层、绝缘层和支撑介质，述绝缘层位于所述引线传导层和所述支撑介质之间，所述引线传导层由磷掺杂多晶硅制成，所述绝缘层由氧化硅制成，所述支撑介质为多晶硅。

依照本发明较佳实施例所述的传感器件，所述传感器件为湿度传感器件，所述敏感膜片为可以吸收湿气的多孔电介质、多孔陶瓷、多孔金属、聚酰亚胺其中之一制成。

本发明实施例还提供了一种传感器，所述传感器包括至少一传感器件和处理器：

所述传感器件包括设置在半导体衬底上的至少一个传感器区域，其中，所述传感器区域包括设置在所述半导体衬底上的多个多晶硅垂直电极，相邻的所述多晶硅垂直电极形成传感电容，每个垂直电极作为所述传感电容的一个极板，每个传感电容的两个极板之间设置有敏感膜片，所述敏感膜片与环境具有第一接触面，透过所述第一接触面吸收环境中待检测物质后，改变所述传感电容的电容值，所述传感电容根据所述介电常数变化生成变化的电容信号；以及至少一个传导元件，贯穿所述半导体衬底，并且与所述垂直电极具有至少一个第二接触面，所述第二接触面将所述传感电容生成的所述电容信号传导给设置在所述第二表面的金属焊盘；

所述金属焊盘通过外接线路将所电容信号传输给所述处理器，所述处理器根据所述电容信号变化，获得所述待检测物质的参数。

依照本发明较佳实施例所述的传感器，所述传导器件为垂直电馈通，所述垂直电馈通包括引线传导层、绝缘层和支撑介质，所述绝缘层位于所述引线传导层和所述支撑介质之间，所述引线传导层与所述金属焊盘接触，所述引线传导层由磷掺杂多晶硅制成，所述绝缘层由氧化硅制成，所述支撑介质为多晶硅，。

本发明实施例还提供了一种湿度传感器件，所述湿度传感器件包括设置在半导体衬底上的至少一个传感器区域，所述传感器区域包括设置在所述半导体衬底上的多个多晶硅垂直电极，其中，相邻的所述多晶硅垂直电极形成传感电容，每个垂直电极作为所述传感电容的一个极板，每个传感电容的两个极板之间设置有湿度敏感膜片，所述敏感膜片与环境具有第一接触面，透过所述第一接触面吸收环境中湿气后，改变所述传感电容的电容值，所述传感电容根据所述介电常数变化生成变化的电容信号；