带加热单元的微型碳纳米管湿度传感器芯片

摘要

带加热单元的微型碳纳米管湿度传感器芯片，涉及的是通过兼容于标准CMOS IC工艺制作微型碳纳米管湿度传感器的技术领域。解决了目前集成化湿度传感器普遍存在着在高湿环境下湿度检测困难及失效问题。它由硅衬底层、二氧化硅外延层、叉指电极结构的金属一层、多个焊盘窗口、多个多晶硅电阻、多个多晶硅电阻连线的金属二层、电源输入接口、钝化层、碳纳米管湿度敏感薄膜构成；碳纳米管湿度敏感薄膜的覆盖工艺为不损害芯片的溅射工艺、丝网印刷工艺或者悬涂工艺；上述所有层结构及多个多晶硅电阻结构都是用CADENCE版图绘制软件，通过标准CMOS IC工艺制作；本发明能在高湿环境下对室温条件下的湿度进行长期稳定、高速准确的检测。

主权项

带加热单元的微型碳纳米管湿度传感器芯片，其特征在于它的衬底层为硅衬底层，硅衬底层上面设置有整层二氧化硅外延层；二氧化硅外延层上面中间部分设置有金属一层(3)，金属一层(3)的结构具体为一对叉指电极层结构；在二氧化硅外延层边缘处设置有与金属叉指电极导电连通的输出接口焊盘(5)；在叉指电极结构的周围设置有金属二层及其多个多晶硅电阻(1)，金属二层结构为多个多晶硅电阻(1)的连线，所有多晶硅电阻(1)的连接方式为并联，并将其电源输入接口(6)设置在二氧化硅外延层边缘处；在暴露出的二氧化硅外延层上、金属一层(3)上、金属二层上和多个多晶硅电阻(1)上设置有整层钝化层，钝化层为最顶层，保护性地覆盖所有层结构；在钝化层上刻蚀出多个焊盘窗口(2)，每个焊盘窗口(2)都位于叉指电极正上方并暴露出叉指电极，多个焊盘窗口(2)以方形阵列形式排列，同一叉指电极上的焊盘窗口(2)以最小间距排列；在钝化层上面中间部，即焊盘窗口(2)阵列和叉指电极对结构的正上方，设置有整层碳纳米管湿度敏感薄膜(4)，覆盖住整个叉指电极对的区域；所述碳纳米管湿度敏感薄膜(4)的覆盖工艺为不损害芯片的溅射工艺、丝网印刷工艺或者悬涂工艺；上述所有层结构及多个多晶硅电阻(1)结构都是用CADENCE版图绘制软件，通过标准CMOS IC工艺制作；工艺的特征尺寸为0.5μm、0.35μm、0.18μm或非标准工艺条件。