[发明专利]一种电容式湿度传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种电容式湿度传感器，所述的电容式湿度传感器采用下至上依次设置的衬底(1)、绝缘层(2)、底部电极层(3)、湿敏材料层(5)和上电极层(6)，所述底部电极层(3)的端部边缘处刻蚀出底电极焊盘(4)，所述上电极层(6)的端部边缘处刻蚀出上电极焊盘(7)，其特征在于：所述湿敏材料层(5)设置为两层，处于上方的湿敏材料层(5)的横截面设置为蛇形，处于下方的湿敏材料层(5)横截面设置为矩形，所述上电极层(6)横截面和处于上方的湿敏材料层(5)的横截面形状相同设置。

2.根据权利要求1所述的一种电容式湿度传感器，其特征在于：所述上电极层(6)底部与湿敏材料层(5)的上层顶部接触，湿敏材料层(5)的侧壁与空气直接接触。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种电容式湿度传感器，其特征在于：一种用于电容式湿度传感器的加工工艺，具体制备步骤如下：

步骤一：清洗，对单晶硅衬底分别采用丙酮和异丙醇超声清洗，然后用去离子水冲洗单晶硅衬底，并将其至于晶圆甩干机中，甩干衬底表面水；

步骤二：热氧化，将步骤一处理得到的单晶硅衬底使用氧化炉系统进行硅热氧化工艺，氧化温度控制为1000℃-1200℃，生成厚度为200-1200nm的S_iO₂薄膜层；

步骤三：添加底电极，在步骤二制备得到的S_iO₂薄膜层上添加厚度为100-200nm的底电极材料，按尺寸依次使用光刻和刻蚀，生成底电极层(3)、引线和底电极焊盘(4)；

步骤四：旋涂，将步骤三生成的生成底电极层(3)、引线和底电极焊盘(4)的上表面均全部旋凃湿敏材料，交联固化后，控制湿敏材料的厚度为1-2um，得到原始湿敏材料层；

步骤五：添加上电极，在步骤四完成后的湿敏材料层上添加厚度为100-200nm的上电极材料，按尺寸依次使用光刻和刻蚀，生成上电极层(6)、引线和上电极焊盘(7)；

步骤六：清除，步骤五完成后，采用氧离子体去除未被上电极层(6)覆盖的湿敏材料，暴露出底电极的引线和底电极焊盘(4)；

步骤七：光刻，步骤六完成后，将上电极预留区域再次光刻，使上电极层(6)刻蚀出蛇形形状；

步骤八：二次清除，将湿敏材料层(5)分为厚度均匀的两层，采用氧离子体去除上层湿敏材料层(5)中未被蛇形上电极层(6)覆盖的部位，上层湿敏材料层(5)中剩余的部位，即蛇形凸起部位，并且露出湿敏材料层(5)的下层，即蛇形凹陷部位。

4.根据权利要求3所述的一种电容式湿度传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤三添加底电极和步骤五中添加上电极时，添加方式选自磁控溅射或者蒸镀中的一种，所述步骤三中底电极材料和步骤五中上电极材料选自Au和Pt等惰性金属材料中的一种。

5.根据权利要求3所述的一种电容式湿度传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤四中湿敏材料可选择如聚酰亚胺。