CN104422718A - 电容式湿度传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电容式湿度传感器。电容式湿度传感器包括：设置在第一平面上的上电极；包括在上电极中的多个第一电极；设置在第一电极之间的多个第二电极；以及包围第二电极的湿度敏感层。

Description

电容式湿度传感器

相关申请的交叉引用

该申请根据35USC119(a)要求2013年9月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-107394号的权益，将其全部公开内容通过引用并入本文用于所有目的。

技术领域

以下描述涉及电容式湿度传感器，并且涉及通过增加电容根据湿度改变的变化来提高灵敏度而使湿度敏感面积最小化的电容式湿度传感器。

背景技术

湿度传感器为基于随着湿度的改变而改变其值的电信号来检测湿度水平的传感器。湿度传感器可以通过确定湿度敏感材料由于水分引起的电性质上的改变来精确地感测湿度水平。

湿度传感器可以划分为电阻式湿度传感器和电容式湿度传感器。湿度传感器广泛用于使汽车、医疗器械、空气净化系统、自动冷却/加热系统、家电、移动设备等维持在最佳状态。

电阻式湿度传感器基于由湿度改变的电阻上的变化来测量湿度。电阻式湿度传感器广泛使用，原因是与电容式湿度传感器相比电阻式湿度传感器往往在价格上具有竞争力。

然而，近来，电容式湿度传感器以单芯片的形式制造在半导体衬底上。因此，可能可以获得比电阻式湿度传感器更有价格竞争力的电容式湿度传感器。因此，电容式湿度传感器的使用正在增加。

此外，与电阻式湿度传感器相比，电容式湿度传感器可以呈现出更高的可靠性，并且可以呈现出更加线性的传感器特征以及低的受温度的影响。电容式湿度传感器可以作为电容器型器件，该电容器型器件具有在水分存在时介电常数改变的吸收水分的湿度敏感材料例如聚合物或陶瓷。就是说，用于感测湿度的湿度敏感层可以存在于器件的内部，并且湿度敏感层的介电常数可以在水分通过湿度敏感层引入时改变。因此，电容改变，并且可以确定电容以确定湿度的水平。

用于感测湿度的电容式湿度传感器的实例公开在美国专利第6690569号(Capacitive Sensor)中。

参照美国专利第6690569号，湿度敏感材料填充在不同电极之间以形成测量层。

因此，当将电势差施加到电极的两端时，在电极周围形成电场。例如，在具有不同电势并且彼此面对的电极之间的空间中形成最大的电场。

然而，在电容式湿度传感器中，因为水分不能穿透电极下方的衬底，所以介电常数的变化没有改变。因此，限制了电容的变化。

此外，在使用单个导电层作为电极的器件中，取决于处理能力，电极高度受限。然后，电极彼此重叠的尺寸减少，并且因此，取决于湿度改变的电容的变化受限。

如此，因为电容的变化受限，所以灵敏度降低，劣化了电容式湿度传感器的感测特性和响应特性。

因此，为了维持电容式湿度传感器的灵敏度，需要将由介电材料占据的面积确保至一定程度。介电材料可以为具有介电常数根据水分含量而改变的性质的湿敏材料。然而，为了增加由介电材料占据的面积，传感器的尺寸不能减小超过介电材料所需的面积。因此，由于传感器的尺寸，限制了其中可以安装传感器的器件和产品。

发明内容

提供该发明内容来以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。该发明内容无意于确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意于用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个一般性方面中，电容式湿度传感器包括：设置在第一平面上的上电极，包括在上电极中的多个第一电极，设置在第一电极之间的多个第二电极，以及包围第二电极的湿度敏感层。

第一电极可以在第一平面上彼此连接，并且第二电极可以在第一平面上彼此分隔开。

电容式湿度传感器的一般性方面还可以包括设置在第一平面下方的第二平面上的下电极。

湿度敏感层可以填充在设置为比上电极的底表面更深的沟槽中。

电容式湿度传感器还可以包括焊盘区，该焊盘区包括连接到第一电极的第一焊盘和连接到第二电极的第二焊盘。

可以在上电极的上表面上设置电极保护层。

上电极的上表面可以具有弯曲的形状。

电容式湿度传感器的一般性方面还可以包括与下电极和第二电极中的至少之一连接的第一通孔。

电容式湿度传感器的一般性方面还可以包括连接到第一电极中的至少之一的第二通孔。

第一通孔的深度可以与第二通孔的深度不同。

电容式湿度传感器的一般性方面可以包括伪电极(dummyelectrode)，所述伪电极从第一电极中的至少之一延伸并且位于两个相邻第二电极之间。

在另一个一般性方面中，提供了一种电容式湿度传感器，包括：设置在第一平面上的上互连，设置在第二平面上的下互连，包括在上互连中的第一电极和第二电极，包括在下互连中并且连接到第二电极的下电极，以及包围第二电极的湿度敏感层。

湿度敏感层的深度可以小于第一平面的深度。

第一电极和第二电极的上表面可以为弯曲的表面。

湿度敏感层的深度可以位于第一平面与第二平面之间。

在另一个一般性方面中，电容式湿度传感器包括：设置在第一平面上并且包括彼此平行设置的两个或更多个第一电极的上电极，设置在两个相邻第一电极之间并且在第一平面中的两个相邻第一电极之间形成排的多个第二电极；以及设置在多个第二电极之间和在第二电极的排与两个相邻第一电极之间的湿度敏感层。

电容式湿度传感器的一般性方面还可以包括多个伪电极，所述多个伪电极从两个相邻第一电极伸出以设置在第二电极的排的两个相邻第二电极之间。

电容式湿度传感器的一般性方面还可以包括设置在第一平面下方的第二平面上的下电极，以及与多个第二电极与下电极连接的多个通孔。

根据下面的具体实施方式、附图以及权利要求，其他特征和方面将是明显的。

附图说明

图1为电容式湿度传感器的一个实施例的示意性分离透视图。

图2A为图1的电容式湿度传感器的俯视图。

图2B为图2A的电容式湿度传感器的上互连的俯视图。

图2C为图2A的电容式湿度传感器的下互连的俯视图。

图3为沿图2A的线I-I’所截取的截面图。

图4A至图4H为描绘根据图1中所示的实施方案的电容式湿度传感器的制造过程的实施例的截面图。

图5为电容式湿度传感器的另一个实施例的截面图。

图6为电容式湿度传感器的又一个实施例的上电极的修改的布局的示意性俯视图。

图7为电容式湿度传感器的又一个实施例的上电极的修改的布局的示意性俯视图。

图8为沿图6的线II-II’和图7的线III-III’所截取的截面图。

图9为示出根据各个实施例的与第二电极和下电极连接的通孔的各种形状的图。

在整个附图和具体实施方式，除非另有说明或设置，相同的附图标记将理解为是指相同的元件、特征以及结构。附图可以不按比例，并且为了清楚、举例说明以及方便起见，元件的相对尺寸、比例以及描绘可能被放大。

具体实施方式

提供以下具体实施方式来帮助读者获得对本文中描述的方法、设备、和/或系统的全面理解。然而，本文中所描述的系统、设备和/或方法的各种变化、修改以及等同方案对于本领域的普通技术人员将是明显的。所描述的处理步骤和/或操作的进行是一个实施例；然而，除了必需以一定顺序发生的步骤和/或操作以外，步骤和/或操作的次序不限于本文中所阐述的次序并且可以改变为本领域所公知的次序。此外，为了更加清楚和简明，可以省略对本领域的普通技术人员所公知的功能和构造的描述。

本文中所描述的特征可以以不同方式实施，并且不应解释为限于本文中所描述的实施例。相反，已提供本文中所描述的实施例使得该公开内容将是透彻和完整的，并且将向本领域的普通技术人员传达公开内容的全部范围。

除非另有说明，第一层在第二层或衬底“上”的陈述应理解为包括第一层与第二层或衬底直接接触的情况以及一个或更多个其他层设置在第一层与第二层或衬底之间的情况的两种情况。

空间相关的表达例如“下方”、“下面”、“下”、“上方”、“上”等可以用于方便地描述一个器件或元件与其他器件或元件的关系。空间相关的表达应被理解为包含附图中所示的方向，以及器件在使用或操作中的其他方向。此外，可以将器件定向为其他方向并且因此，空间相关的表达的理解基于该定向。

下面所描述的为通过以下方式增加电容根据湿度改变变化的电容式湿度传感器的实施例：提供各种电极阵列结构；即使在上电极下方亦生成电场；以及使用通过连接到上电极和下电极的通孔生成的电场。

将参照附图详细地描述电容式湿度传感器的各个实施例。

在此，当描述根据本公开内容的实施例时，首先，将通过电容式湿度传感器的一个实施例的俯视图来描述上电极的布局。

图1为根据第一实施例的电容式湿度传感器的示意性分解透视图。图2A为根据图1的电容式湿度传感器的实施例的俯视图。图2B为图2A中所示的上互连的俯视图。图2C为图2A中所示的下互连的俯视图。图3为沿图2A的线I-I’所截取的截面图。

首先，参照图1，电容式传感器100可以划分为上互连130和下互连150。上互连130位于在第一平面上，并且下互连150设置在低于第一平面的第二平面上。第一平面与第二平面不是相同表面。

上互连130由上电极140和第一焊盘112构成。上电极140之间的空的空间为待形成湿度敏感层160的区域(参见图2A)。上电极140可以划分为第一电极142和第二电极144。可以通过将(+)电压施加到第一电极142并且将(-)电压施加到第二电极144来通过第一电极142与第二电极144之间的湿度敏感层来测量电容。湿度敏感层设计为暴露于含水分的外部空气。第一电极142具有条形形状，并且其间的多个第二电极144具有四角形形状。第一电极142彼此连接，但是多个第二电极144彼此隔离，并且湿度敏感层均匀设置在第二电极之间。湿度敏感层包围每个第二电极144。在现有结构中，第二电极像第一电极一样彼此连接。然而，如示出的传感器100中那样，当多个第二电极144彼此隔离时，可以增加第二电极与湿度敏感层接触的面积。因此，可以增加对于湿度改变的灵敏度。

另外，下互连150由下电极154和第二焊盘114构成。还包括使上互连130的第二电极144与下互连150连接的通孔170。如上所述，因为第二电极144彼此隔离，所以需要将第二电极144连接到下互连150。因此，最终，形成在上互连130中的第二电极144可以通过通孔170连接到第二焊盘114。

此外，参照图2，电容式湿度传感器100可以划分为焊盘区110和感测区120。

焊盘区110由用于上电极的第一焊盘112和用于下电极的第二焊盘114a和114b构成。在该实施例中，第二焊盘114a和114b通过通孔114c彼此连接。就是说，第一焊盘112和第二焊盘114a位于相同平面上，并且第二焊盘114b位于第二焊盘114a下方。第一焊盘112以及第二焊盘114a和114b用于连接感测区120与外部电路(未示出)以将感测区120中感测到的信号传递到外部电路。

感测区120包括电极和湿度敏感层160。电极包括上电极140、第二电极144以及下电极154。上电极140和下电极154两者均需要用具有自由电子流动的材料制备，并且可以通过使用耐腐蚀材料制备。

上电极140划分为彼此隔离并且具有多个条形形状的第一电极142和位于第一电极142之间的第二电极144。第一电极142连接到第一焊盘112。第一电极142与第二电极144彼此隔离。因此，在第一电极142与第二电极144之间可以生成电场。另外，在实施例中，第二电极具有方形形状。原因是通过增加第二电极142与设置在第二电极142周围的湿度敏感层160接触的面积可以更容易感测电容的改变。

下电极154位于第二电极144下方。下电极154具有与第二电极144对应的尺寸。另外，连接到第二焊盘114b的下互连150设置为使得下电极154可以位于第二电极144下方。

湿度敏感层160设置在第一电极142与第二电极144之间。在一个实施例中，湿度敏感层160使用介电常数根据相对湿度而改变的湿度敏感材料。可以使用聚合物、聚酰亚胺、以及无机材料例如多孔陶瓷作为湿度敏感材料。这样的湿度敏感材料具有当湿度敏感材料暴露在空气中时根据相对湿度吸收和释放水分的特性，并且感测湿度为测量根据湿度敏感材料中的水分含量而改变的介电常数。因此，湿度敏感层160测量湿度上的改变。

接下来，将参照示出沿图2的线I-I’所截取的截面图的图3更详细地描述电容式湿度传感器的侧面结构。

首先，在图3中，上互连130的底表面称为以上所述的第一平面20，并且下互连150的底表面称为第二平面30。

然后，形成电容式湿度传感器的半导体衬底10。在衬底10上沉积有绝缘层111，并且当从附图观看时绝缘层111包括左面的焊盘区110和右面的感测区120。

在焊盘区110中，垂直地形成第二焊盘114a和114b，并且在第二焊盘114a和114b之间形成用于连接焊盘的通孔114c。

在感测区120中，首先，从半导体衬底10的下部形成有下电极154和用于连接电极的通孔170。形成用于与第二电极144连接的至少一个通孔170。如此，当第二电极144通过使用通孔向下进行互连时，可以得到使第一电极142与第二电极144彼此重叠的面积增加的效果。

另外，第二电极144形成在与下电极154对应的上侧处，并且第一电极142形成在第二电极144的一侧处。不要求使下电极位于第一电极142的下侧处。

在第一电极142与第二电极144之间形成有第一沟槽182，并且在第一电极142与焊盘区110之间形成有第二沟槽184。第一沟槽182具有足够的深度使得湿度敏感材料设置为比第一电极142和第二电极144的下部区域更深。因此，第一沟槽182可以位于第一和第二电极142、144与下电极154之间，并且可以在更深地蚀刻时加深直到下电极154周围或邻近于下电极154的区域。在该情况下，为了确保更大的湿度敏感面积，可以通过更深地蚀刻第一沟槽182来沉积湿度敏感层，但是当第一沟槽182蚀刻直到下电极154周围或邻近于下电极154的区域时，因为第一沟槽182可能对例如下电极154周围或与下电极154接触的绝缘层不同的电性质产生影响，所以第一沟槽182可以至少位于下电极154的上方。同时，因为第二沟槽184不影响下电极154，所以第二沟槽184可以形成为比第一沟槽182更深。第二沟槽184更深地形成以便于增加第二沟槽184与湿度敏感层160接触的面积。当然，因为第二沟槽184形成较深，所以焊盘区110与感测区120可以更有效地彼此隔离。如此，第一沟槽182与第二沟槽184的深度可以由于图案密度上的不同而彼此不同。

另外，根据一个实施例，第一沟槽182和第二沟槽184设置为比第一电极142和第二电极144的底表面深。湿度敏感材料可以填充得比第一电极142和第二电极144的底表面更深。如此，当湿度敏感材料通过第一沟槽182和第二沟槽184而存在于直到第一电极142和第二电极144的下部区域时，湿度敏感层存在于第一电极142与第二电极144之间。因此，湿度敏感面积增加，并且电容式传感器100的灵敏度增加。因此，与相关技术中所述的电容式湿度传感器相比，可以增加电容根据湿度的可变宽度。

此外，在第一电极142和第二电极144的表面上可以形成有电极保护层190。在这样的实施例中，电极保护层190防止了电极被水分或湿度敏感材料腐蚀或氧化。如果电极变形或者电极的电性质由于电极的腐蚀或氧化而改变，则感测区120不能正常地感测湿度。这样的电极保护层可以通过使用氧化物、氮化物以及氧氮化物来形成。然而，在第一电极142和第二电极144用耐腐蚀材料制造的实施例中，不必担心腐蚀或氧化。因此，在这样的实施例中，可以不形成保护层。

湿度敏感层160形成在第一沟槽182和第二沟槽184的内侧以及上电极142和上电极144上。为了形成湿度敏感层160，如上所述将响应湿度改变的湿度敏感材料填充到第一沟槽182和第二沟槽184中。根据制造工艺，这样的湿度敏感层160可以以单层的形式或多层的形式形成。

另外，还可以在湿度敏感层160上形成湿度敏感层保护层162以保护湿度敏感材料。可以使用对电容的改变反应更灵敏的材料作为湿度敏感层保护层162。例如，膜、聚合物、多孔陶瓷、多孔贵金属、多孔氧化层等可以用于形成湿度敏感层保护层162。可以使用多孔材料以使含水分的空气能够平缓地流动到湿度保护层162中。

接下来，将描述制造电容式湿度传感器的方法的实施例。

图4A至图4H描述了制造图2A中所示的电容式湿度传感器的方法的实施例。在该实施例中，为了简明将省略制造方法的常规工艺中的一些。本领域技术人员能够应用这些常规工艺。

图4A示出焊盘区110、以及作为感测区120的第一电极142和第二电极144图案化在半导体衬底10上的状态。在该实施例中，在焊盘区110、第一电极142和第二电极144的顶/底表面上存在绝缘层111。绝缘层111防止电短路现象。

参照图4B，形成钝化层202和204。钝化层202和204可以形成为HDP CVD氧化层202或氮化物层204。在实施例中，沉积两个单独的钝化层202和204以更精确地图案化第一电极142和第二电极144。就是说，第一电极142和第二电极144的上部通过作为后续工艺的蚀刻工艺以弯曲的形状142a和144a(参见图4D)适当地形成。因此，在钝化层202和204中，将位于第一电极142和第二电极144正上方的区域203图案化为基本三角形的形状。然而，在其他实施例中，如果期望的图案化是可能的，则钝化层的图案化不进行两次，而可以仅进行一次。

在如图4C所示形成钝化层202和204之后，蚀刻感测区120，并且形成具有预定厚度的光掩模206以便于保护除感测区120之外的区域。

此后，进行蚀刻工艺。然后，蚀刻与不存在光掩模206的区域对应的感测区120。可以进行蚀刻工艺直到第一电极142和第二电极144的上部分形成为弯曲形状142a和144a同时形成在光掩模206和感测区120上的钝化层完全移除为止。将第一电极142和第二电极144的上部分形成为弯曲形状142a和144a的原因是防止电场仅在预定区域上聚集。同时，需要充分深地蚀刻第一电极142与第二电极144之间的空间以及第一电极142与焊盘区110之间的空间使得湿度敏感材料可以填充直到电极的下部区域。因此，根据一个蚀刻工艺，第一沟槽182形成在第一电极142与第二电极144之间，并且第二沟槽182形成在第一电极142与焊盘区110之间。第一沟槽182与第二沟槽182的深度彼此不同。该状态示出在图4D中。如图4D所示，钝化层的一部分留在焊盘区110中。

接下来，如图4E所示，通过CVD法沉积电极保护层190。电极保护层190防止了第一电极142和第二电极144的暴露于外界的上部分的腐蚀。在该情况下，电极保护层190可以薄薄地形成以增加电容根据湿度的变化率。然而，在其他实施例中，电极保护层190不需要以电极保护层190不能保护电极的厚度非常薄地形成。

在沉积电极保护层190之后，包括在焊盘区110中的第二焊盘114a的上部分需要开口以与外部电路连接。因此，在图4F中所示的实施例中，对除待在焊盘区110中形成开口的区域之外的剩余区域中对掩模210进行图案化。

此后，当进行蚀刻工艺时，如图4G中所示，掩模210完全移除并且因而第二焊盘114a的顶表面的区域暴露于外界。

此后，如图4H所示，通过将湿度敏感材料涂覆在感测区120的整个区域上(包括第一沟槽182和第二沟槽184)来形成湿度敏感层160。在该实施例中，湿度敏感材料可以通过若干步骤形成为单层或形成为多层。

最终，可以形成用于保护湿度敏感层160的顶表面上的湿度敏感材料的湿度敏感材料保护层162。另外，通过额外的光掩模和蚀刻工艺移除包括在焊盘区110中的湿度敏感层160。

由于将湿度敏感材料填充直到电极的下部区域，所以通过这样的工艺完成的电容式湿度传感器可以利用形成在电极下方的电场。

同时，本公开内容描述了充分确保电容式湿度传感器的电容的结构。

图5示出根据另一实施例的电容式湿度传感器的截面图。因为图5中示出的电容式湿度传感器的各种特征与图4H的图中示出的特征类似，用相同的附图标记标识相同的特征，所以将仅具体描述不同的特征。

就是说，参照图5，在第一电极142下方可以形成通孔230。与没有通孔的实施例相比，存在通孔的实施例可以充分确保根据湿度改变的电容。另外，连接到第一电极142的通孔230比连接到第二电极144的通孔170更深。因此，可以确保更大的电容。原因是通过额外形成通孔230使第一电极142进一步延伸。

此外，可将上电极的布局不同地设置以提高湿度敏感率(humiditysensitive ratio)。就是说，在上述实施例中，上电极描述为如下布局，在该布局中设置有具有条形形状的第一电极和在第一电极之间的第二电极。然而，湿度敏感率可以通过改变电极布局来增加，并且由此可以提高敏感度。

这样的实施例示出在图6和图7中。参照图6和图7，示出的电容式湿度传感器的各种特征与图1中示出的电容式湿度传感器的特征相类似，并且将仅具体描述与上电极相关的布局。

图6为电容式湿度传感器的另一实施例的上电极的修改的布局的示意性俯视图。

参照图6，上互连310连接到第一焊盘300。另外，在上互连310中形成有多个第一电极320，并且在第一电极320之间设置有第二电极330。例如，附图标记302a表示连接到下互连的第二焊盘。

在该实施例中，在彼此面对的第一电极320之一中还形成有位于第二电极330之间的从第一电极320延伸的伪电极340。伪电极340平行于上互连310设置。另外，第一电极320与伪电极340为相同的电极。

伪电极340形成为使一侧350开口使得未生成完全包围第二电极330的区域。就是说，第一电极320和伪电极340未完全包围第二电极330，而是部分开口。

图7为根据另一实施例的电容式湿度传感器的上电极的修改的布局的示意性俯视图。

在该实施例中，与图6中所示的实施例中一样，在沿正交方向连接到第一焊盘400的上互连410中形成有多个第一电极420，第一电极420之间设置有第二电极430，并且形成从第一电极420延伸的伪电极440a和440b。作为参考，附图标记402a意指连接到下互连的第二焊盘。

然而，位于第二电极430之间的伪电极440a和440b从不同的第一电极420延伸为具有锯齿形形状。就是说，伪电极440a和440b以交替方向突出。因此，使包围第二电极430的区域中的对角线方向450a和450b开口。

同时，如图6和图7中一样，当上电极的形状变形时，在上电极中，即，图6的伪电极340和图7的伪电极440，与第二电极330和430周围存在的湿度敏感层接触的面积进一步增加。因此，更容易感测到电容的改变。

图8为沿图6的线II-II’和图7的线III-III’所截取的截面图。

参照图8，在第二电极330和430下方形成有通孔470。可选地，可以在第一电极340和440下方形成通孔480。在该实施例中，为了确保更大的电容，通孔480具有比通孔470更大的深度。因为通过以上所述的实施例可以充分理解这样的结构，所以将省略其描述。

图9为根据本公开内容的各种实施例的将第二电极与下电极连接的通孔的各种形状的图。

图9A和图9B示出在第二电极与下电极之间形成至少一个通孔的实施例。图9A示出在形成在第二电极与下电极之间的通孔形成区500中的中心处形成一个通孔501的实施例，并且图9B示出在通孔形成区的边缘处形成通孔502的实施例。将金属例如钨填充到通孔501和502中。当然，与电容式湿度传感器的绝缘层相对应的其他区域由绝缘材料制成。

图9C示出在通孔形成区500的整个边缘处形成通孔503的实施例。绝缘材料存在于除通孔503之外的中心区中。

在图9D中，在通孔形成区500的仅侧边缘处形成具有线形状的通孔504，准确的说，侧边缘变为面对第一电极的方向的边缘。当然，在除通孔504之外的中心区中存在绝缘材料。

与实施例一样，当形成通孔时，电场可以均匀地分布。此外，当通孔的截面面积增加时，可以增加对于湿度上的改变的灵敏度。这是因为随着通孔的面积增加，通孔与湿度敏感层更加重叠。

如上所述，以上的实施例具有以下基本技术要点：通过考虑电极周围的电场的分布、电极附近形成为比电极更深，并且因此，将湿度敏感材料填充到电极附近中，由此提高电容式湿度传感器的灵敏度。

根据具有以上所述的构造的电容式湿度传感器的实施例，可以存在以下效果。

通过实施例，在电容式湿度传感器的制造期间，可以将湿度敏感材料(聚合物)填充在上电极周围的形成为比上电极更深的沟槽中。因此，与不具有这样的结构的其他电容式湿度传感器相比，可以增加湿度敏感材料区域，由此提高了湿度传感器的灵敏度。

此外，电极下方的电场可以被利用，并且通过通孔可以增加电极面积，由此增加了电容根据湿度上的改变的变化。因此，即使使填充有湿度敏感材料的区域最小化，也可以维持灵敏度，并且可以使安装有湿度传感器的产品小型化。

另外，在一个实施例中，对上电极的布局进行各种修改，并且因此，可以进一步提高灵敏度。

虽然该公开内容包括具体实施例，但是对本领域技术人员将明显的是，在未脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下可以在这些实施例中作出形式和细节上的各种改变。本文中所描述的实施例仅以描述角度考虑，并且不是为了限制的目的。每个实施例中的特征或方面的描述认为适用于其他实施例中的特征或方面。即使所述的技术以不同顺序执行，和/或即使所述系统、构造、器件或电路中的部件以不同的方式组合和/或由其他部件或其等同物代替，也可以实现适当的结果。因此，本公开内容的范围不是由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物范围内的所有变型将解释为包括在公开内容中。

Claims (18)

1.一种电容式湿度传感器，包括：

设置在第一平面上的上电极；

包括在所述上电极中的多个第一电极；

设置在所述第一电极之间的多个第二电极；以及

包围所述第二电极的湿度敏感层。

2.根据权利要求1所述的电容式湿度传感器，其中，所述第一电极在所述第一平面上彼此连接并且所述第二电极在所述第一平面上彼此分隔开。

3.根据权利要求1所述的电容式湿度传感器，还包括设置在所述第一平面下方的第二平面上的下电极。

4.根据权利要求1所述的电容式湿度传感器，其中，所述湿度敏感层填充在设置为比所述上电极的底表面深的沟槽中。

5.根据权利要求1所述的电容式湿度传感器，还包括焊盘区，所述焊盘区包括连接到所述第一电极的第一焊盘和连接到所述第二电极的第二焊盘。

6.根据权利要求1所述的电容式湿度传感器，其中，在所述上电极的上表面上设置有电极保护层。

7.根据权利要求6所述的电容式湿度传感器，其中，所述上电极的所述上表面具有弯曲的形状。

8.根据权利要求3所述的电容式湿度传感器，还包括将所述第二电极中的至少之一连接到所述下电极的第一通孔。

9.根据权利要求8所述的电容式湿度传感器，还包括连接到所述第一电极中的至少之一的第二通孔。

10.根据权利要求9所述的电容式湿度传感器，其中，所述第一通孔的深度与所述第二通孔的深度不同。

11.根据权利要求1所述的电容式湿度传感器，包括伪电极，所述伪电极从所述第一电极中的至少之一延伸并且位于两个相邻第二电极之间。

12.一种电容式湿度传感器，包括：

设置在第一平面上的上互连；

设置在第二平面上的下互连；

包括在所述上互连中的第一电极和第二电极；

包括在所述下互连中的连接到所述第二电极的下电极；以及

包围所述第二电极的湿度敏感层。

13.根据权利要求12所述的电容式湿度传感器，其中，所述湿度敏感层的深度小于所述第一平面的深度。

14.根据权利要求12所述的电容式湿度传感器，其中，所述第一电极和所述第二电极的上表面为弯曲的表面。

15.根据权利要求12所述的电容式湿度传感器，其中，所述湿度敏感层的所述深度位于所述第一平面与所述第二平面之间。

16.一种电容式湿度传感器，包括：

上电极，所述上电极设置在第一平面上并且包括彼此平行设置的两个或更多个第一电极；

多个第二电极，所述多个第二电极设置在两个相邻的第一电极之间并且在所述第一平面中在所述两个相邻第一电极之间形成排；以及

湿度敏感层，所述湿度敏感层设置在所述多个第二电极之间以及在所述第二电极的所述排与所述两个相邻的第一电极之间。

17.根据权利要求16所述的电容式湿度传感器，还包括多个伪电极，所述多个伪电极从所述两个相邻第一电极突出以设置在所述第二电极的所述排的两个相邻第二电极之间。

18.根据权利要求16所述的电容式湿度传感器，还包括：

设置在所述第一平面下方的第二平面上的下电极；以及

将所述多个第二电极与所述下电极连接的多个通孔。