[发明专利]集成到半导体电路上的电容性传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种在半导体电路的保护层上制造电容性传感器的方法，所述保护层具有暴露出第一焊盘及第二焊盘的开口，其特征在于，所述方法包括：

在所述保护层上形成金属层并将所述金属层图案化，以形成底部电极及搭接盘、以及用于将所述底部电极及所述搭接盘连接至其各自的焊盘的金属迹线，所述底部电极被定位成使所述底部电极位于所述半导体电路的具有有源电路的部分上方；

在所述底部电极与所述搭接盘上形成气体敏感层；

形成穿过所述气体敏感层到达所述搭接盘的通路；

在所述气体敏感层上形成多孔顶部电极，所述多孔顶部电极经由通路电连接至所述搭接盘，其中多孔顶部电极的一部分完全覆盖所述底部电极的表面区域且所述多孔顶部电极的另一部分接触所述搭接盘。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有源电路包括ASIC，以及所述方法还包括在所述多孔顶部电极及ASIC上形成模塑化合物，使得所述模塑化合物中的开口将所述多孔顶部电极暴露至周围环境且使得所述模塑化合物在所述开口周围沿所有模塑化合物边缘覆盖至少0.1mm的所述气体敏感层。

3.一种在ASIC的保护层上制造电容性传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：

利用低温工艺在所述保护层的位于所述ASIC的有源电路上方的部分上形成底部电极层及搭接盘；

在所述底部电极层及所述搭接盘上形成气体敏感层；

形成穿过所述气体敏感层到达所述搭接盘的通路；

利用低温工艺在所述气体敏感层上形成顶部电极层，其中所述顶部电极层完全覆盖所述底部电极层的表面区域，且其中所述形成所述顶部电极层的步骤在所述通路中沉积所述顶部电极层的一部分，从而在所述顶部电极层与所述搭接盘之间形成电连接。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括在所述顶部电极层及所述ASIC上形成模塑化合物，使得所述模塑化合物中的开口将所述顶部电极层暴露至周围环境且使得所述模塑化合物在所述开口周围沿所有模塑化合物边缘覆盖至少0.1mm的所述气体敏感层。

5.一种气体传感器，其特征在于，包括：

半导体电路(200)，具有顶部保护层(210)；

金属底部电极(310)，位于所述半导体电路(200)的所述顶部保护层(210)上，其中所述金属底部电极(310)位于所述半导体电路的包含有源电路的区域上方，

金属搭接盘(330)，位于所述顶部保护层(210)上并与所述金属底部电极(310)电分离；

气体敏感层(340)，位于所述金属底部电极(310)及所述金属搭接盘(330)上，所述气体敏感层(340)包含通路孔(350)，所述通路孔(350)暴露出所述搭接盘的一部分；

多孔顶部电极(320)，位于所述气体敏感层(340)上，其中由所述多孔顶部电极(320)形成的区域完全覆盖由所述金属底部电极(310)形成的区域，且其中所述多孔顶部电极(320)经由所述气体敏感层(340)中的所述通路孔(350)电连接至所述金属搭接盘(330)；以及

第一金属迹线(390)及第二金属迹线(370)，所述第一金属迹线(390)位于所述金属底部电极(310)与第一焊盘(380)之间，所述第二金属迹线(370)位于所述金属搭接盘(330)与第二焊盘(360)之间；

其中所述半导体电路通过对所述金属底部电极(310)施加信号并通过所述多孔顶部电极测量由所述气体敏感层的电容移动的电荷来测量所述电容。

6.如权利要求5所述的气体传感器，其特征在于，其中气体敏感层(340)覆盖所述第一金属迹线(390)及所述第二金属迹线(370)，从而防止所述多孔顶部电极(320)与所述金属底部电极(310)之间出现电短路。

7.如权利要求5所述的气体传感器，其特征在于，还包括邻近所述多孔顶部电极(320)的模塑化合物(400)，所述模塑化合物(400)具有开口(410)，所述开口(410)将所述多孔顶部电极(320)暴露至周围环境，且其中所述模塑化合物中的所述开口(410)的每一侧覆盖至少0.1mm的所述气体敏感层(340)。