專利名稱：物理量傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物理量傳感器以及用于制造這種物理量傳感器的 方法。
背景技術(shù)：
通過(guò)將濕度感應(yīng)薄膜插入一對(duì)電極之間而制造的用作物理量傳感 器的一種常規(guī)電容型濕度傳感器，其中濕度感應(yīng)薄膜的相對(duì)介電常數(shù) 隨著濕度而變化。例如，這種類型的傳感器公開于日本公開專利申請(qǐng) No. 2002 - 243690中，其與US 6， 580， 600和US 2002-0114125A1相應(yīng)。電容型濕度傳感器通過(guò)以下方式進(jìn)行制造，形成一對(duì)電極以便使 得這對(duì)電極彼此分開并且彼此相對(duì)地位于半導(dǎo)體村底的同一平面上， 并且在半導(dǎo)體村底上形成濕度感應(yīng)薄膜以便使得濕度感應(yīng)薄膜覆蓋著 這對(duì)電極以及這對(duì)電極之間的空間。濕度感應(yīng)薄膜的相對(duì)介電常數(shù)隨 著濕度而變化。另外，當(dāng)絕緣薄膜(第二絕緣薄膜)已經(jīng)形成于電極 與濕度感應(yīng)薄膜之間時(shí)，關(guān)于電極的濕度感應(yīng)特性可以通過(guò)該絕緣薄 膜而固定。因此，即使并未特別使用具有優(yōu)良抗?jié)裥阅艿陌嘿F金屬例 如貴金屬，這些電極仍可以使用可以用于正常半導(dǎo)體生產(chǎn)線中的材料， 例如鋁(即Al)來(lái)制造。另夕卜，用于處理電極之間電容變化以便獲得電信號(hào)的電路單元(電 路元件單元)被提供于半導(dǎo)體村底平面的形成有電極的一側(cè)上。如果 這個(gè)電路中所使用的布線材料與電極的結(jié)構(gòu)材料相同，那么就可以使 得制造步驟簡(jiǎn)化。另一方面，在具有上述結(jié)構(gòu)的電容型濕度傳感器中，為了保護(hù)至 少提供于電路單元的邊緣部分的可以起到外部連接端子作用的墊(即， 防腐蝕)，所以這些墊的表面必須由例如凝膠等等的保護(hù)材料所覆蓋。然而，電極與電路單元已按照集成方式形成于半導(dǎo)體襯底的同一 平面?zhèn)壬稀Ａ硗?，局部涂敷凝膠尤其困難。因此，形成半導(dǎo)體襯底平 面的電路的整個(gè)表面由凝膠所覆蓋，并且由電極和濕度感應(yīng)薄膜制成
的檢測(cè)單元的上部也由凝膠所覆蓋，從而使得電容型濕度傳感器的反 應(yīng)特性惡化。另外，除了上述結(jié)構(gòu)之外，已知另一種具有上述結(jié)構(gòu)的電容型濕 度傳感器。就是說(shuō)，當(dāng)具有其電容因濕度而變化的檢測(cè)單元的檢測(cè)板 和具有電路單元到的電路板分開制備時(shí)，通過(guò)接合線等等電連接于電 極上的傳感器墊就電連接于這種電容型濕度傳感器中的電路單元上。 然而，同樣在這種情況下，由于檢測(cè)板的傳感器墊必須被覆蓋，所以 濕度感應(yīng)薄膜和電極的上部就由凝膠所覆蓋，從而使得電容型濕度傳 感器的反應(yīng)特性惡化。上述電容型濕度傳感器按照以下方式進(jìn)行制造，形成一對(duì)電極以 便使得這對(duì)電極彼此分開并且彼此相對(duì)地位于半導(dǎo)體襯底的同一平面 上，并且在半導(dǎo)體襯底上形成濕度感應(yīng)薄膜以便使得濕度感應(yīng)薄膜覆 蓋著這對(duì)電極以及這對(duì)電極之間的空間。濕度感應(yīng)薄膜的相對(duì)介電常 數(shù)隨著濕度而變化。在這種情況下，在上述電容型濕度傳感器的制造過(guò)程中，如果包 含與結(jié)構(gòu)材料相應(yīng)的聚合物材料的膏為絲網(wǎng)印刷式，并且隨后對(duì)印刷膏進(jìn)行硬化以便形成濕度成形薄膜，那么就可以消除利用應(yīng)用旋轉(zhuǎn)涂 敷方法時(shí)所需的光學(xué)處理的圖案形成處理。換而言之，制造步驟得以 簡(jiǎn)化。另外，存在使得設(shè)備能夠易于處理的另一種優(yōu)點(diǎn)。另一方面，在絲網(wǎng)印刷操作中，由于膏通過(guò)形成于絲網(wǎng)掩模中的 圖案孔而印制于襯底上，所以必須使得絲網(wǎng)掩模相對(duì)于襯底準(zhǔn)確定位。 另外，在上述電容型濕度傳感器中，由于尤其是傳感器構(gòu)造的緊湊性 的要求，所以濕度感應(yīng)薄膜必須具有高定位精度，因此保證絲網(wǎng)掩模 一定相對(duì)于襯底準(zhǔn)確定位。為此，通常情況下，例如，當(dāng)絲網(wǎng)掩模相對(duì)于襯底定位時(shí)，絲網(wǎng) 掩模就與模型襯底(即用于試驗(yàn)?zāi)康牡囊r底)靠接并且膏為絲網(wǎng)印刷 式。于是，已經(jīng)通過(guò)圖案孔進(jìn)行印刷的印刷區(qū)的定位情況就可以通過(guò)使用成像設(shè)備例如CCD照相機(jī)而進(jìn)行檢測(cè)。于是，就將襯底定位于一 個(gè)階段上，以便于所檢測(cè)的印刷區(qū)和待印刷的區(qū)域可以變成大致相同 的位置。在這種定位情況下，可以進(jìn)行印刷操作。然而，在絲網(wǎng)印刷操作的情況下，使得濕度感應(yīng)薄膜厚度均勻就 特別困難。這種原因是由例如發(fā)生于邊緣區(qū)的所謂"鞍形，，現(xiàn)象所致。
因此，為了使得薄膜厚度大致均勻的中心部分(其由邊緣部分所圍繞) 的有效區(qū)域設(shè)置于待印刷的襯底上的該區(qū)域中，已將圖案孔設(shè)定成大 于待印刷的區(qū)域。另外，在絲網(wǎng)印刷操作的情況下，由于擠壓物滑動(dòng) 以便于印膏，所以已經(jīng)實(shí)際印刷區(qū)域(濕度感應(yīng)薄膜)的形狀和/或面 積或多或少不同于圖案孔。換句話說(shuō)，待印刷襯底上的區(qū)域同模型襯 底上已經(jīng)實(shí)際印刷的區(qū)域的形狀和/或尺寸具有較大不同。這樣，即使 在對(duì)襯底進(jìn)行定位操作同時(shí)將已印刷區(qū)用作參考區(qū)時(shí)，也存在不能以 高定位精度形成濕度感應(yīng)薄膜的問(wèn)題。上述電容型濕度傳感器通過(guò)包括以下部件而進(jìn)行制造包括半導(dǎo) 體襯底；形成于半導(dǎo)體村底上的第一絕緣薄膜； 一對(duì)電極；按照使得 第二絕緣薄膜覆蓋著一對(duì)電極的方式形成第二絕緣薄膜；以及按照使 得濕度感應(yīng)薄膜覆蓋著這對(duì)電極和這對(duì)電極之間的空間的方式形成于 半導(dǎo)體村底上的電容型濕度傳感器。 一對(duì)電極已經(jīng)按照使得這些成對(duì) 電極分別彼此相對(duì)地位于同一平面上的方式而形成于第一絕緣上。因 此，當(dāng)其相對(duì)介電常數(shù)隨著濕度而變化的濕度感應(yīng)薄膜已插入成對(duì)電 極之間時(shí)，就可以根據(jù)濕度感應(yīng)薄膜的相對(duì)介電常數(shù)中的變化而檢測(cè) 到濕度。常規(guī)電容型濕度傳感器通過(guò)以下方式而設(shè)置，由電極和濕度感應(yīng) 薄膜構(gòu)造成的檢測(cè)單元形成于剛性襯底上，例如半導(dǎo)體襯底和玻璃襯 底。因此，在上述電容型濕度傳感器直接設(shè)置于具有彎曲平面的安裝 單元上時(shí)，由于這種常規(guī)電容型濕度傳感器與安裝單元局部接觸，所 以當(dāng)外力施加于該傳感器上時(shí)就會(huì)存在使得濕度傳感器斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。 例如，常規(guī)電容型濕度傳感器設(shè)置于車輛的擋風(fēng)玻璃上以便被用于自 動(dòng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動(dòng)控制操作，其以能夠防止車輛擋風(fēng)玻璃的成霧 現(xiàn)象作為目的之一。另外，可以構(gòu)想這種傳感器設(shè)置結(jié)構(gòu)。就是說(shuō)，常規(guī)電容型濕度 傳感器通過(guò)緩沖構(gòu)件而設(shè)置于安裝單元上，該緩沖構(gòu)件擁有同安裝單 元的彎曲表面相一致而形成的彎曲表面。在這種傳感器設(shè)置結(jié)構(gòu)中， 包含緩沖構(gòu)件的傳感器的構(gòu)造變大。因此，尤其是當(dāng)濕度傳感器安裝 于擋風(fēng)玻璃上時(shí)，這種濕度傳感器就可能干擾車輛乘客的視野從而產(chǎn) 生不利結(jié)果。
在這種情況下，常規(guī)電容型濕度傳感器已被設(shè)置于平面單元(例 如緩沖板)中，該平面單元與具有彎曲平面的安裝單元分開。因此， 就可能或多或少地產(chǎn)生相對(duì)于實(shí)際待測(cè)量部分的誤差。通常，主要具有兩種不同類型的濕度傳感器，電阻型濕度傳感器 和電容型濕度傳感器。鑒于這些常規(guī)型濕度傳感器，發(fā)明人已經(jīng)初步研究了電容型濕度傳感器如具有圖16中所示結(jié)構(gòu)的原型。圖16中示出了這種電容型傳感器的剖面結(jié)構(gòu)。如這副圖中所示， 絕緣薄膜J2形成于半導(dǎo)體襯底Jl的正面，而且由多個(gè)溝槽J3分開的 多個(gè)電極J4也形成于其正面。多個(gè)溝槽J3的內(nèi)部由濕度感應(yīng)材料J6 通過(guò)形成于這些多個(gè)電極J6正面的絕緣薄膜J5進(jìn)行充填。在具有上述結(jié)構(gòu)的濕度傳感器中，由于每個(gè)濕度感應(yīng)構(gòu)件的介電 常數(shù)"s"隨大氣內(nèi)的濕度而變化，所以形成于這些多個(gè)電極J4中的 電容也會(huì)改變。因此，這種濕度傳感器可以根據(jù)響應(yīng)于電容變化的電 信號(hào)的變化情況來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。例如，這些內(nèi)容公開于日本^^開專利申 請(qǐng)No. 2002-243689中，其與US 6， 445， 565-B1相應(yīng)。在具有上述結(jié)構(gòu)的濕度傳感器中，輸出響應(yīng)于多個(gè)電極J4中所形 成的電容的電信號(hào)，從而使得這些電信號(hào)輸出變成模擬信號(hào)輸出。因 此，濕度傳感器的模擬輸出必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出。為此，就需要A/D 轉(zhuǎn)換器。因此，存在的問(wèn)題就是濕度傳感器的電路設(shè)置結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜， 從而就使得濕度傳感器不可能結(jié)構(gòu)緊湊.應(yīng)當(dāng)理解，已經(jīng)以濕度傳感器為實(shí)例進(jìn)行了描述，但是類似問(wèn)題 可以發(fā)生于使用上述工作模式的傳感設(shè)備中，例如紅外傳感器、壓力 傳感器。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠防止反應(yīng)特性 降低的電容型濕度傳感器，同時(shí)提供一種用于制造上述電容型濕度傳 感器的方法。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠以較高定位精度印刷 的絲網(wǎng)印刷方法。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠產(chǎn)生數(shù)字傳感器輸出 同時(shí)不需要A/D轉(zhuǎn)換器的傳感設(shè)備。檢測(cè)襯底，其包括置于檢測(cè)襯底第一側(cè) 上的檢測(cè)部分；包括電路部分的電路板。檢測(cè)部分根據(jù)檢測(cè)部分的電 容變化而對(duì)濕度進(jìn)行檢測(cè)。電路部分將檢測(cè)部分的電容變化處理為電 信號(hào)。檢測(cè)部分電連接于電路部分上.檢測(cè)村底還包括置于同檢測(cè)襯 底的第一側(cè)相對(duì)的檢測(cè)襯底第二側(cè)上的傳感器墊。傳感器墊用作電路 部分所用的連接端子.傳感器墊通過(guò)位于檢測(cè)襯底的通孔中的導(dǎo)體電 連接于檢測(cè)部分上.在上述傳感器中，檢測(cè)部分和電路部分形成于不同的板上，從而 使得檢測(cè)部分沒(méi)有保護(hù)膜例如凝膠。這樣，對(duì)濕度的反映情況得以改 進(jìn)。優(yōu)選地，傳感器還包括密封構(gòu)件。電路板還包括作為用于傳感器 墊的連接端子的第一墊。第一墊置于電路板的第一側(cè)上。第一墊電連 接于電路部分上。檢測(cè)襯底和電路板按照使得檢測(cè)襯底的第二側(cè)與電 路板的笫一側(cè)接觸的方式堆疊。傳感器墊通過(guò)連接構(gòu)件電連接于第一 墊上。密封構(gòu)件為環(huán)形并且置于電路板的第一側(cè)與檢測(cè)襯底的笫二側(cè) 之間，從而使得密封構(gòu)件密封著傳感器墊和第一墊。在這種情況下， 可以防止腐蝕電極與電路部分之間的連接部分，即傳感器墊、第一墊 和連接構(gòu)件。另外，可以減少傳感器的尺寸。優(yōu)選地，檢測(cè)部分包括一對(duì)梳齒電極和濕度感應(yīng)薄膜。檢測(cè)襯底 由半導(dǎo)體襯底制成.梳齒電極彼此交錯(cuò)以便使得梳齒電極隔開預(yù)定距離。濕度感應(yīng)薄膜覆蓋著梳齒電極和該梳齒電極之間的空間。在這種 情況下，梳齒電極的相對(duì)面積增大。這樣，電極之間的電容變化就增 大。此外，襯底可以由玻璃襯底或半導(dǎo)體襯底制成。通過(guò)使用半導(dǎo)體 襯底，就可以利用常規(guī)型半導(dǎo)體工藝來(lái)制造傳感器。這樣，就減少了 傳感器的制造成本。優(yōu)選地，濕度感應(yīng)薄膜能夠根據(jù)大氣中的濕度來(lái)改變濕度感應(yīng)薄 膜的相對(duì)電容率。電路板具有撓性以便使得電路板可以根據(jù)安裝部分 的曲率而變形。傳感器安裝于安裝部分上以便使得電路板的第二側(cè)與 安裝部分接觸。電路板的第二側(cè)與電路板的第一側(cè)相對(duì)，其中第一側(cè) 面向檢測(cè)襯底。更優(yōu)選地，電路部分將梳齒電極之間的電容變化處理 為電信號(hào)。此外，提供了一種用于制造電容型濕度傳感器的方法。該方法包 括以下步驟制備檢測(cè)襯底，其包括置于檢測(cè)襯底第一側(cè)上的檢測(cè)部 分；制備包括電路部分的電路板；以及在檢測(cè)部分與電路部分之間進(jìn) 行電連接。檢測(cè)部分能夠根據(jù)大氣中的濕度來(lái)改變檢測(cè)部分的電容. 電路部分將檢測(cè)部分的電容變化處理為電信號(hào)。制備檢測(cè)村底的步驟包括在檢測(cè)襯底第二側(cè)上形成傳感器墊。檢測(cè)襯底的第二側(cè)同檢測(cè)襯 底的第一側(cè)相對(duì)。傳感器墊用作電路部分所用的連接端子。傳感器墊 通過(guò)位于檢測(cè)村底的通孔中的導(dǎo)體電連接于檢測(cè)部分上。在由上述方法制造的傳感器中，檢測(cè)部分和電路部分形成于不同 的板上，從而使得檢測(cè)部分沒(méi)有保護(hù)膜例如凝膠。這樣，對(duì)濕度的反 映情況就得以改進(jìn)。優(yōu)選地，制備電路板的步驟包括在電路板上形成第一墊作為用于 傳感器墊的連接端子的步驟。第一墊置于電路板的第一側(cè)上。第一墊 電連接于電路部分上。電連接的步驟包括以下步驟按照使得檢測(cè)襯 底的第二側(cè)與電路板的笫一側(cè)接觸的方式堆疊檢測(cè)襯底和電路板；通 過(guò)連接構(gòu)件在傳感器墊與第一墊之間進(jìn)行電連接；利用置于電路板的 第一側(cè)與檢測(cè)襯底的第二側(cè)之間的密封構(gòu)件進(jìn)行密封，從而使得密封 構(gòu)件密封著位于傳感器墊與第一墊之間的連接部分。密封構(gòu)件為環(huán)形。另外，提供了一種通過(guò)將絲網(wǎng)掩模應(yīng)用于襯底上而通過(guò)絲網(wǎng)掩模 的圖案孔將絲網(wǎng)印刷膏應(yīng)用于襯底上的方法。這種方法包括以下步驟 在絲網(wǎng)掩模中制備標(biāo)準(zhǔn)圖案孔來(lái)作為絲網(wǎng)掩模與襯底間的定位標(biāo)準(zhǔn)； 在襯底上形成定位圖案；通過(guò)將絲網(wǎng)掩模應(yīng)用于模型襯底上而將膏印 制于模型襯底上，從而通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)圖案孔來(lái)將標(biāo)準(zhǔn)圖案印制于模型圖案 上；檢測(cè)模型襯底上標(biāo)準(zhǔn)圖案的定位情況；按照村底上定位圖案的位 置與檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的標(biāo)準(zhǔn)圖案的位置相 一致的方式使得襯底定 位；并且在定位步驟中令襯底定位的情況下通過(guò)將絲網(wǎng)掩模應(yīng)用于襯 底上而使得膏印制于襯底上。定位圖案具有與標(biāo)準(zhǔn)圖案幾乎相同的形 狀。襯底上的定位圖案根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖案孔與該圖案孔之間的定位關(guān)系而 形成。在這種情況下，襯底與絲網(wǎng)掩模能夠以高精度定位。優(yōu)選地，定位圖案包括多個(gè)彼此隔開預(yù)定距離的定位圖案部分。 更優(yōu)選地，位于襯底上的定位圖案部分夾入襯底上的區(qū)域中。在印制 膏的步驟中，膏被通過(guò)圖案孔而印制于襯底的區(qū)域中。優(yōu)選地，襯底包括一對(duì)互相交錯(cuò)的電極。膏包括濕度感應(yīng)薄膜的
聚合物材料。圖案孔按照使得圖案孔與襯底上的濕度感應(yīng)薄膜待形成 區(qū)域相對(duì)應(yīng)的方式形成。濕度感應(yīng)薄膜待形成區(qū)域覆蓋著電極和電極 之間的距離。更優(yōu)選地，襯底上的定位圖案由未被濕度感應(yīng)薄膜覆蓋 的部分提供。此外，用于根據(jù)作為檢測(cè)目標(biāo)的物理量生成輸出的傳感設(shè)備包括 解碼器；以及包括多個(gè)存儲(chǔ)單元的半導(dǎo)體襯底，其中每個(gè)單元包括用 于開關(guān)的晶體管和電容器。每個(gè)存儲(chǔ)單元中的晶體管包括源區(qū)、漏極 區(qū)和柵電極。源區(qū)和漏極區(qū)為第一傳導(dǎo)類型。柵電極按照使得柵電極 夾入源區(qū)與漏極區(qū)之間的方式通過(guò)柵絕緣薄膜而置于半導(dǎo)體襯底上。 每個(gè)存儲(chǔ)單元中的電容器包括溝槽、半導(dǎo)體區(qū)、介電薄膜和電容電極。 溝槽置于半導(dǎo)體襯底中。具有笫一傳導(dǎo)類型的半導(dǎo)體區(qū)置于溝槽中并 且連接于源區(qū)上。介電薄膜能夠根據(jù)物理量的情況而改變介電薄膜的 介電常數(shù)。介電薄膜按照使得介電薄膜置于半導(dǎo)體區(qū)的表面上的方式 而嵌入溝槽中的半導(dǎo)體區(qū)中。電容電極按照使得電容電極面向溝槽的 方式通過(guò)絕緣薄膜而置于介電薄膜的表面上。每個(gè)存儲(chǔ)單元中的溝槽 具有在每個(gè)存儲(chǔ)單元中都不相同的開口面積。解碼器對(duì)存儲(chǔ)單元是處根:存儲(chǔ)器的狀態(tài)輸出;出信號(hào)。' ' '、、 " '在上述設(shè)備中，由于每個(gè)溝槽的開口面積不同，所以寫入每個(gè)存 儲(chǔ)單元的物理量也就不同。這樣，物理量就可以作為數(shù)值而獲得。因 此，傳感器設(shè)備在沒(méi)有A/D轉(zhuǎn)換器的情況下產(chǎn)生數(shù)字傳感輸出。優(yōu)選地，每個(gè)存儲(chǔ)單元中溝槽的寬度在每個(gè)存儲(chǔ)單元中各不相同， 從而使得溝槽的開口面積在每個(gè)存儲(chǔ)單元中各不相同。更優(yōu)選地，每 個(gè)存儲(chǔ)單元中溝槽的寬度可以通過(guò)對(duì)預(yù)定寬度進(jìn)行二次或N次乘方來(lái) 獲得，其中N代表自然數(shù)。此外，用于根據(jù)作為檢測(cè)目標(biāo)的物理量而生成輸出的傳感設(shè)備包 括解碼器；以及包括多個(gè)存儲(chǔ)單元的半導(dǎo)體襯底，其中每個(gè)單元包 括用于開關(guān)的晶體管和電容器。晶體管包括源區(qū)、漏極區(qū)和柵電極。 源區(qū)和漏極區(qū)為第一傳導(dǎo)類型。柵電極按照使得柵電極夾入源區(qū)與漏 極區(qū)之間的方式通過(guò)柵絕緣薄膜而置于半導(dǎo)體襯底上。電容器包括一 對(duì)梳齒電極和介電薄膜。梳齒電極置于半導(dǎo)體襯底上。介電薄膜能夠 根據(jù)物理量的情況而改變介電薄膜的介電常數(shù)。介電薄膜充填梳齒電
極之間的空間.梳齒電極彼此隔開一定距離。每個(gè)存儲(chǔ)單元中的一對(duì) 梳齒電極的距離在每個(gè)存儲(chǔ)單元中各不相同。解碼器對(duì)存儲(chǔ)單元是處根;存儲(chǔ)器的、狀態(tài)輸出i出信號(hào)Z '''''"在上述設(shè)備中，由于每個(gè)存儲(chǔ)單元中的電極之間的距離不同，所 以每個(gè)存儲(chǔ)單元中所寫入的物理量也不同。這樣，物理量就可以作為數(shù)值而獲得。因此，傳感器設(shè)備在沒(méi)有A/D轉(zhuǎn)換器的情況下產(chǎn)生數(shù)字 傳感輸出.


通過(guò)閱讀參看附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述，將會(huì)更清楚本發(fā)明的上 述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。圖1A為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電容型濕度傳感器的平面 圖，圖1B為示出了沿圖1A中的線IB-IB剖開的傳感器的剖視圖；圖2A為說(shuō)明在用于制造傳感器的方法中的檢測(cè)襯底制備過(guò)程的剖 視圖，圖2B為說(shuō)明方法中的電路板制備過(guò)程的剖視圖，圖2C為說(shuō)明 方法中的連接過(guò)程的剖視圖，均根據(jù)第一實(shí)施例；圖3為根據(jù)第一實(shí)施例的變型的示出了電容型濕度傳感器的剖視圖；圖4A為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電容型濕度傳感器的平面 圖；圖4B為示出了沿圖4A中的線IVB-IVB剖開的傳感器的剖視圖；圖5A為說(shuō)明在用于制造傳感器的方法中的電極成形過(guò)程的剖視 圖，圖5B為說(shuō)明方法中的印刷過(guò)程的剖視圖，圖5C為說(shuō)明方法中的 濕度感應(yīng)薄膜成形過(guò)程的剖視圖，均根據(jù)第二實(shí)施例；圖6為根據(jù)第二實(shí)施例的對(duì)比方案的用于定位的對(duì)比方法的平面圖；圖7A至7C為根據(jù)第二實(shí)施例的示出了標(biāo)準(zhǔn)圖案孔和定位圖案的 平面圖；圖8 A為說(shuō)明了在印刷過(guò)程中對(duì)模型襯底進(jìn)行印刷的印刷步驟的剖 視圖，圖8B為說(shuō)明了在印刷過(guò)程中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)步驟的 剖視圖，圖8C為說(shuō)明了在印刷過(guò)程中對(duì)半導(dǎo)體村底進(jìn)行定位的定位步 驟的剖視圖，圖8D為說(shuō)明了對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行印刷的印刷步驟的剖視
圖，均根據(jù)第二實(shí)施例；圖9A和9B為示出了根據(jù)第二實(shí)施例的變型的標(biāo)準(zhǔn)圖案孔的平面圖；圖10A為示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電容型濕度傳感器的平 面圖；圖IOB為示出了沿圖10A中的線XB-XB剖開的傳感器的剖視圖；圖11A為示出了安裝于車輛擋風(fēng)玻璃上的傳感器的安裝狀態(tài)的示 意性透視圖；圖IIB為示出了圖11A中的傳感器的局部放大剖視圖， 均根據(jù)第三實(shí)施例；圖12為示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的濕度傳感器的感應(yīng)部分 的局部放大剖視圖；圖13為示出了根據(jù)第四實(shí)施例的感應(yīng)部分中存儲(chǔ)單元之一的等效 電路圖；圖14為示出了根據(jù)第四實(shí)施例的濕度傳感器的示意性電路圖； 圖15為示出了根據(jù)本發(fā)明笫五實(shí)施例的濕度傳感器的感應(yīng)部分布置情況的平面圖；以及圖16為示出了根據(jù)第四實(shí)施例的對(duì)比方案的作為原型的濕度傳感器感應(yīng)部分的局部放大剖視圖。
具體實(shí)施方式
(第一實(shí)施例)圖1A和1B為用于示意性示出根據(jù)第一實(shí)施例模式的電容型濕度 傳感器300的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖；圖1A為用于表示這種電容型濕度傳感器300 的平面圖；而圖1B為示出了沿圖1A中的線IB-IB剖開的濕度傳感器 的剖視圖。應(yīng)當(dāng)指出為方便起見(jiàn)，在圖1A中，對(duì)位于濕度感應(yīng)薄膜和 第二絕緣薄膜之下的一對(duì)電極按照輸電模式進(jìn)行示出。如圖1A和1B中所示，電容型濕度傳感器300由檢測(cè)板100和電 路板200構(gòu)造成。其電容隨著濕度而變化的檢測(cè)單元提供于檢測(cè)板100 的一個(gè)平面的一側(cè)上。用于處理檢測(cè)單元電容變化的電路單元提供于 電路板200上。首先，對(duì)檢測(cè)板100進(jìn)行描述。參考標(biāo)號(hào)110示出了用作襯底的 半導(dǎo)體襯底，并且在該第一實(shí)施例模式中半導(dǎo)體村底110由硅制成。 隨后， 一對(duì)電極131和132通過(guò)用作絕緣薄膜的氧化硅薄膜120而形
成。電極131和132的設(shè)置方式使得這些電極131和132彼此隔開并 且彼此相對(duì)地位于氧化硅薄膜120上的同一平面上。盡管對(duì)電極131和132的形狀并不作具體限制，但是在該第一實(shí) 施例模式中，如圖1A中所示，相應(yīng)電極131和132由共用電極部分131a 和132a和多個(gè)梳齒狀電極部分131b和132b(圖1中有三個(gè)電極部分) 構(gòu)造成。這些多個(gè)梳齒狀電極部分131b和132b從共用電極部分131a 和132a分別沿著一個(gè)方向延伸。于是，將一對(duì)電極131和132設(shè)置成 使得一對(duì)電極131和132的梳齒狀電極部分131b和132b互相交替排 列。如前面所述，由于梳齒狀形狀被用作一對(duì)電極131和132的形狀， 而可以使得電極131和132的設(shè)置面積變小，所以就可以使得梳齒狀 電極部分131b和132b彼此相對(duì)放置于的這些面積變大。因此，隨著 其周圍部分的濕度變化而變化的電極131和132之間的靜電電容的變 化量增加，從而就可以改進(jìn)電容型濕度傳感器300的靈敏度。
就電極131和132而言，可以使用布線材料例如Al、 Ag、 Au、 Cu、 Ti、 Poly-Si等等。然而，由于相對(duì)于水分具有抗腐蝕特性的貴金屬(Au 等等)成本較高并且在半導(dǎo)體過(guò)程中構(gòu)成污染源，所以在笫一實(shí)施例 模式中，這些電極131和132可以使用鋁(即Al )來(lái)制造，而鋁電極 成本低并且可以在半導(dǎo)體過(guò)程中進(jìn)行制造。
因此，在第一實(shí)施例模式中，氮化硅薄膜140在半導(dǎo)體襯底110 上形成為保護(hù)膜，以便使得這種氮化硅薄膜140覆蓋著這些成對(duì)電極 131和132。因此，可以抑制由水分所引起的對(duì)這些電極131和132的 腐蝕。
由具有吸濕性的聚合物材料所制成的濕度感應(yīng)薄膜l50形成于氮 化硅薄膜140上，以便使得這種濕度感應(yīng)薄膜150覆蓋著這些電極131 和132中的一對(duì)以及這些電極131和132之間的空間，可以使用聚合 物材料、聚酰亞胺、丁酸/乙酸纖維素等等。在第一實(shí)施例模式中，濕 度感應(yīng)薄膜150通過(guò)使用聚酰亞胺而形成。成對(duì)電極131和132和濕 度感應(yīng)薄膜150構(gòu)成檢測(cè)單元，應(yīng)當(dāng)理解，在圖1A中，虛線所圍繞的 矩形區(qū)域表示濕度感應(yīng)薄膜150在此形成的區(qū)域。
另外，如圖1A中所示，電極墊131c和132c形成于電極131和132 的邊緣部分。于是，通孔160就形成于半導(dǎo)體襯底110和氧化硅薄膜 120中，同時(shí)將電極墊131c和132c用作底部。電極墊131c和132c通 過(guò)通孔160內(nèi)的導(dǎo)體161而形成于電極131和132的半導(dǎo)體襯底110 的背面上。電極墊131c和132c電連接于傳感器墊162上，其用作用 于連接電路板200的電路單元的連接端子。該連接器墊162棵露以便 連接于連接電路板200的電路單元上。至于導(dǎo)體161的結(jié)構(gòu)材料，如 果該導(dǎo)體161可以設(shè)置于通孔160內(nèi)，那么對(duì)此就沒(méi)有具體限制。第 一實(shí)施例模式中，該導(dǎo)體161通過(guò)類似于在第一實(shí)施例模式中電極131 和132的方式使用鋁而形成。應(yīng)當(dāng)指出，參考標(biāo)號(hào)163表示絕緣層。接下來(lái)，對(duì)電路板200進(jìn)行描述。在圖1B中，參考標(biāo)號(hào)210示出 了用作襯底的半導(dǎo)體襯底。在第一實(shí)施例模式中，半導(dǎo)體襯底210由 硅制成。隨后，電路單元230形成于半導(dǎo)體襯底210的正面上。這種 電路單元230 (例如，包含用于將電容轉(zhuǎn)換成電壓的C-V轉(zhuǎn)換單元)對(duì) 電極131和132之間所限定的電容變化進(jìn)行處理以便獲得電信號(hào)。該 電路單元230由例如CMOS晶體管等等構(gòu)造成。在笫一實(shí)施例模式中， 為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，只表示了電路單元230內(nèi)的布線部分，同時(shí)這種布線部 分由Al制成并且通過(guò)用作絕緣薄膜的氧化硅薄膜220形成于半導(dǎo)體襯 底210上。另外，第一墊231在氧化硅薄膜220上形成為連接端子。第一墊 231通過(guò)布線單元(未示出)連接于電路單元230上，這個(gè)連接端子被 用于連接于檢測(cè)板100的傳感器墊162上。另外，第二墊232在處于 堆疊層狀況(稍后將進(jìn)行討論)下的第一墊231外周側(cè)上的未被檢測(cè) 板100覆蓋的區(qū)域中形成為外部連接端子，以便于將電路單元230中 所處理的信號(hào)導(dǎo)出至外部單元。這個(gè)外部連接端子通過(guò)布線單元(未 示出)電連接于電路單元230上。還應(yīng)當(dāng)指出在第一實(shí)施例模式中， 第一墊231和第一墊232都通過(guò)類似于在第一實(shí)施例模式中電極131 和132的方式^(吏用鋁而形成。另外，參考標(biāo)號(hào)240表示氮化硅薄膜，其用作能夠防止電路單元 230腐蝕的保護(hù)膜。第一墊231和第二墊232相對(duì)于氮化硅薄膜240而 棵露。在上述結(jié)構(gòu)中進(jìn)行制造的檢測(cè)板100和電路板200被堆疊，以便 使得形成檢測(cè)板100的平面的傳感器墊與形成電路板200的平面的第 一墊位置相對(duì)。在這種堆疊情況下，檢測(cè)板100的傳感器墊162通過(guò) 連接材料310(例如焊料)連接于電路板200的笫一墊231上。換句 連接于位于形成電極131和132的成形平面 背面?zhèn)鹊牡谝粔|231上。這些電極131和132電連接于電路單元230 上。另外，密封構(gòu)件320按照環(huán)形形狀設(shè)置于檢測(cè)板100的傳感器墊 成形平面和電路板200的第一墊成形平面之間。因此，傳感器墊162 與第一墊231之間的連接部分和電路單元230都按照氣密方式密封。 至于密封材料230,在材料設(shè)置于檢測(cè)板100的傳感器墊成形平面和電 路板200的第一墊成形平面之間的情況下，如果這種材料既能夠以氣 密方式對(duì)傳感器墊162與笫一墊231之間的連接部分進(jìn)行密封，又能 夠以氣密方式對(duì)電路單元230以及傳感器墊成形平面和第一墊成形平 面進(jìn)行密封，那么就可以使用任何密封材料。在第一實(shí)施例模式中， 應(yīng)用環(huán)氧系列粘合劑作為密封材料320以便按照氣密方式對(duì)連接部分 和電路單元230進(jìn)行密封，并且還便于將檢測(cè)板100固定于電路板200 上。因此，傳感器墊162 (電極131和132)與第一墊231 (電路單元 230 )之間的連接的可靠性得以提高.而且，形成于密封構(gòu)件320的設(shè)置位置的外周側(cè)上的第二墊232 由保護(hù)構(gòu)件330進(jìn)行保護(hù)。這個(gè)保護(hù)構(gòu)件330用于防止腐蝕第二墊232。 在第一實(shí)施例模式中，將硅凝膠應(yīng)用于保護(hù)構(gòu)件330上.應(yīng)當(dāng)指出， 盡管第二墊232已經(jīng)通過(guò)粘結(jié)線等等連接于外部單元上，但是為了簡(jiǎn) 潔起見(jiàn)，在第一實(shí)施例模式中對(duì)其進(jìn)行了省略。在使用上述結(jié)構(gòu)的電容型濕度傳感器300中，當(dāng)水分滲透入濕度 感應(yīng)薄膜150中時(shí)，由于水分擁有較大的相對(duì)介電常數(shù)，所以濕度感 應(yīng)薄膜150的相對(duì)介電常數(shù)就隨著滲透過(guò)的水分的量而變化。因此， 當(dāng)濕度感應(yīng)薄膜150被用作電介質(zhì)的一部分時(shí)，由這些電極131和132 的一對(duì)所構(gòu)成的電容器的靜電電容就會(huì)變化，隨后這種電容變化由電 路單元230來(lái)進(jìn)行處理以便轉(zhuǎn)換成電壓。濕度感應(yīng)薄膜150中所包含 的水分的量可以同電容型濕度傳感器300周圍的濕度相對(duì)應(yīng)，從而可 以根據(jù)這些電極131和132中一對(duì)之間的靜電電容來(lái)檢測(cè)濕度。接下來(lái)，將參看圖2A至2C,對(duì)用于制造使用上述結(jié)構(gòu)的電容型濕 度傳感器300的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖2為剖視圖，其用于表示電容型濕 度傳感器300的制造方法所用的制造步驟的實(shí)例；圖2A表示檢測(cè)板制 備步驟；圖2B表示電路板制備步驟；圖2C代表連接步驟。
首先，進(jìn)行檢測(cè)板制備步驟。就是說(shuō)，如圖2A所示，利用例如CVD (化學(xué)汽相淀積)方法使得相當(dāng)于絕緣薄膜的氧化硅薄膜120形成于 半導(dǎo)體襯底110的正面，并且通過(guò)使用例如汽相淀積方法而使得鋁(即 Al)沉積于氧化硅薄膜120上，隨后，使得沉積的鋁組成圖案以便形 成電極131和132。在形成電極131和132之后，利用例如等離子CVD 方法來(lái)制造相當(dāng)于保護(hù)膜的氮化硅薄膜140從而使得該氮化硅薄膜140 覆蓋著電極131和132的上部以及電極131和132之間的空間。于是， 濕度感應(yīng)薄膜150就形成于氮化硅薄膜140上的預(yù)定區(qū)域中，從而使 得該氮化硅薄膜140覆蓋著電極131和132的上部，并且還覆蓋著電 極131和132之間的空間。在這種情況下，至于用于形成濕度感應(yīng)薄膜150的方法，可以使 用旋轉(zhuǎn)涂敷法和絲網(wǎng)印刷法。在第一實(shí)施例模式中，絲網(wǎng)印刷法是通 過(guò)使用由聚酰亞胺的前體(即其中使用聚酰胺酸作為基本骨架的濕度 感應(yīng)薄膜的前體)制成的骨來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便使得這種膏沉積于相當(dāng)于半 導(dǎo)體襯底11的最上部正面的氮化硅薄膜140上。其后，這種沉積的膏 被以預(yù)定溫度加熱并硬化(以便形成酰亞胺)，從而形成由聚酰亞胺制 成的濕度感應(yīng)薄膜150。此外，構(gòu)成相對(duì)于電路板200的連接端子的傳感器墊162形成于 半導(dǎo)體襯底110的電極成形平面的背面上。掩模(未示出)形成于半 導(dǎo)體襯底110的背面，隨后，通過(guò)使用例如TMAH溶液(氫氧化四曱基 銨溶液)之類的蝕刻流體對(duì)半導(dǎo)體襯底110進(jìn)行蝕刻。在蝕刻過(guò)程之 后，位于半導(dǎo)體襯底110的蝕刻區(qū)域上的氧化硅薄膜120就被去除， 然后形成通孔160同時(shí)將傳感器墊162用作底部。然后，在絕緣層163形成于半導(dǎo)體襯底110的電極成形平面的背 面和通孔160的側(cè)面之后，例如，使得鋁從半導(dǎo)體襯底110的背面?zhèn)?進(jìn)行汽相淀積并且使得沉積的鋁組成圖案。因此，導(dǎo)體161就形成于 通孔160之內(nèi)，并且連接于該導(dǎo)體161上的傳感器墊162也形成于半 導(dǎo)體襯底110的電極成形平面的背面上。應(yīng)當(dāng)指出，關(guān)于用于形成通 孔160、導(dǎo)體161和傳感器墊162的方法，本發(fā)明并不只限于上述實(shí)施 例。例如，當(dāng)形成導(dǎo)體161時(shí)，可以交替使用絲網(wǎng)印刷法和噴墨印刷 法。優(yōu)選地，在通孔160內(nèi)提供大量金屬。接下來(lái)，進(jìn)行電路板制備步驟.就是說(shuō)，利用例如離子注入法、
熱擴(kuò)散法、CVD法等等使得電路單元230的一部分形成于半導(dǎo)體襯底 210的表面上。隨后，利用例如CVD法形成相當(dāng)于絕緣薄膜的氧化硅薄 膜220并且形成接觸孔(未示出)。其后，通過(guò)使用例如汽相淀積法使 得鋁沉積于氧化硅薄膜220上。隨后，由于沉積的鋁組成圖案，所以 形成電路單元230、第一墊231以及第二墊232，另外形成了用于使得 電路單元230、第一墊231以及第二墊232彼此連接的布線部分(未示 出)，此外，在第一實(shí)施例模式中，利用例如等離子體CVD法就使得相 當(dāng)于保護(hù)膜的氮化硅薄膜240形成于這些結(jié)構(gòu)元件上。在這種情況下， 為了使得電路板200電連接于檢測(cè)板IOO和外部單元上，形成于笫一 墊231和第二墊232上的氮化硅薄膜240通過(guò)蝕刻過(guò)程被去除。應(yīng)當(dāng) 指出，關(guān)于檢測(cè)板制備步驟和電路板制備步驟的制造時(shí)序，可以首先 進(jìn)行這些制備步驟中的任何一個(gè)，或者按照并行的方式交替進(jìn)行。然后，在制備檢測(cè)板IOO和電路板200的情況下，進(jìn)行連接步驟。 就是說(shuō)，當(dāng)連接材料(即第一實(shí)施例模式中的焊接材料)涂敷于電路 板200的第一墊231上時(shí)，例如在對(duì)檢測(cè)板100進(jìn)行定位以便使得傳 感器墊162與第一墊231位置相對(duì)的情況下，加熱工具(未示出)與 檢測(cè)板100的電極成形平面靠接。然后，加熱工具對(duì)該電極成形平面 進(jìn)行加熱，同時(shí)加熱工具沿著電路板200的方向?qū)﹄姌O成形平面施加 壓力。因此，連接材料310熔化從而使得傳感器墊162連接于第一墊 231上，進(jìn)而使得電極131和132電連接于電路單元230上。在將傳感器墊162連接于第一墊231上之后，用作密封構(gòu)件320 的環(huán)氧系列粘合劑被注入環(huán)形形狀中，進(jìn)入形成于檢測(cè)板100的傳感 器墊成形平面和電路板200的第一墊成形平面之間的間隙中，隨后， 對(duì)這種環(huán)氧系列粘合劑進(jìn)行加熱以便于硬化。因此，傳感器墊162與 第一墊231之間的連接部分以及電路單元230通過(guò)檢測(cè)板100的傳感 器墊成形平面、電路板200的第一墊成形平面以及密封材料320而被 以氣密方式密封。這樣，就按照上述制造方式來(lái)制造電容型濕度傳感 器300。應(yīng)當(dāng)指出，由于第二墊232相當(dāng)于用來(lái)將電路單元230所處理的 信號(hào)導(dǎo)入外部單元的外部連接端子，所以例如在完成對(duì)電容型濕度傳 感器300的特性調(diào)查之后或者在通過(guò)粘結(jié)線(未示出)將笫二墊232
連接于外部單元上之后，第二墊232 (及其連接部分)由保護(hù)材料330 例如硅凝膠覆蓋/保護(hù)以便防止其被腐蝕。應(yīng)當(dāng)指出，盡管已通過(guò)粘結(jié) 線等等將第二墊232連接于外部單元上，但是為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，在這個(gè) 第一實(shí)施例模式中還是將其省略。如前面所述，根據(jù)第一實(shí)施例模式的電容型濕度傳感器300的結(jié) 構(gòu)，由電極31、 32和濕度感應(yīng)薄膜50構(gòu)成的檢測(cè)單iL以及電路單元 230提供于不同的板100和200上。用作與電路單元230連接的連接端 子的傳感器墊162提供于檢測(cè)板100中的檢測(cè)單元成形平面的背面上。 因此，由于保護(hù)材料例如凝膠不需要提供于檢測(cè)單元上，這就不同于 常規(guī)電容型濕度傳感器，從而可以避免降低這種電容型濕度傳感器300 的反應(yīng)特性。另外，在第一實(shí)施例模式中，在對(duì)檢測(cè)板100和電路板200進(jìn)行 堆疊以便使得檢測(cè)板100的傳感器墊成形平面和電路板200的第一墊 成形平面位置相對(duì)的情況下，連接器墊162通過(guò)連接材料310而連接 于第一墊231上。另外，該連接部分通過(guò)傳感器墊成形平面、第一墊 成形平面和密封構(gòu)件320而相對(duì)于外部大氣以氣密方式被密封。因此， 就能夠防止對(duì)傳感器墊162與第一墊231之間的連接部分的腐蝕，另 外可以使得沿平面方向的傳感器300的構(gòu)造更加緊湊.換句話說(shuō)，如 果這個(gè)傳感器300的尺寸沿著平面方向等于常規(guī)型傳感器的尺寸，那 么這個(gè)傳感器300的檢測(cè)單元的面積就可以大于常規(guī)型傳感器的檢測(cè) 單元的面積，從而使得這個(gè)傳感器300的靈敏性得以改進(jìn)。另外，當(dāng)電路單元230和第一墊231形成于半導(dǎo)體襯底210的同 一平面?zhèn)壬蠒r(shí)，電路單元230通過(guò)傳感器墊成形平面、第一墊成形平 面和與第一墊231相結(jié)合的密封構(gòu)件320而相對(duì)于外部大氣以氣密方 式被密封。因此，即使用作保護(hù)膜的氮化硅薄膜240并未提供于電路 單元230 (氧化硅薄膜210)上，仍可以防止電路單元230 ;故腐蝕。應(yīng) 當(dāng)理解，在這個(gè)第一實(shí)施例模式中，氮化硅薄膜2"在電路板200形 成后直到連接步驟之間的步驟中形成，以便避免電路單元230受到外 部大氣的不利影響。另外，第二墊232形成于位于密封構(gòu)件320設(shè)置位置的外周側(cè)上 的電路板200的第一墊成形平面上。這個(gè)笫二墊232用于將電路單元 230所處理的信號(hào)導(dǎo)入外部單元。因此，例如，即使在傳感器墊162與
笫一墊231之間的連接部分已經(jīng)通過(guò)密封構(gòu)件320而以氣密方式被先 密封的情況下，試驗(yàn)裝置與第二墊232靠接以便進(jìn)行特性試驗(yàn)，或者 傳感器300可以通過(guò)第二墊232電連接于外部單元上。另外，由于第 二墊232提供于不同于電極成形平面的平面上，所以在電極131和132 以及濕度感應(yīng)薄膜150未被覆蓋時(shí)，第二墊232仍可以被保護(hù)材料330 所覆蓋/保護(hù)。盡管已經(jīng)對(duì)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例模式進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明 并不僅限于上述實(shí)施例模式，而是可以改進(jìn)成各種模式。在所示例的第一實(shí)施例模式中，將由硅制成的半導(dǎo)體襯底110用 作構(gòu)成檢測(cè)板100的板，而電極131和132都通過(guò)氧化硅薄膜120形 成于這個(gè)半導(dǎo)體襯底110上.如前面所述，如果將半導(dǎo)體襯底110用 作襯底，那么檢測(cè)板100可以利用通用半導(dǎo)體過(guò)程而形成，從而令制 造成本得以筒化。然而，對(duì)于襯底，可以使用絕緣襯底例如玻璃襯底。類似地，在所示例的第一實(shí)施例模式中，將半導(dǎo)體襯底210用作 構(gòu)成電路板200的板，電路板200通過(guò)使用半導(dǎo)體過(guò)程而形成。然而， 電路板200并非只限于上述實(shí)例，而是可以使用陶瓷和樹脂作為板。另外，在所示例的第一實(shí)施例模式中，電路單元230還通過(guò)檢測(cè) 板100的傳感器墊成形平面、電路板200的第一墊成形平面以及密封 構(gòu)件320而以氣密方式^:密封。換句話說(shuō)，所示例的這個(gè)實(shí)例中電路 單元230和第一墊231形成于半導(dǎo)體襯底210的同一平面?zhèn)壬?。然而?如圖3中所示，替代地，傳感器300構(gòu)造成使得電路單元230提供于 第一墊成形平面的背面?zhèn)取＞褪钦f(shuō)，圖3為示意性地示出了這個(gè)第一 實(shí)施例模式的變型的剖視圖，即與圖1B相應(yīng)。在這種替代結(jié)構(gòu)的情況下，電路單元230可以由保護(hù)材料330如 硅凝膠覆蓋。應(yīng)當(dāng)理解，在圖3中，參考標(biāo)號(hào)250表示形成于半導(dǎo)體 襯底210中的通孔，參考標(biāo)號(hào)251表示通孔250內(nèi)的導(dǎo)體，參考標(biāo)號(hào) 252表示絕緣層，并且電路單元230還通過(guò)電路單元230的邊緣墊230a 連接于導(dǎo)體251上。另外，當(dāng)笫二墊232提供于電路單元230的成形 平面?zhèn)壬蠒r(shí)，這個(gè)第二墊232就由保護(hù)材料330覆蓋/保護(hù)。然而，由 于在圖1A和圖1B所示的傳感器結(jié)構(gòu)中，保護(hù)材料330并未提供于笫 一墊成形表面的背面?zhèn)壬?，所以沿著堆疊層方向的傳感器的構(gòu)造可以 變得結(jié)構(gòu)緊湊。
應(yīng)當(dāng)理解，其中堆疊著檢測(cè)板100和電路板200的結(jié)構(gòu)并非僅限 于上述結(jié)構(gòu)。替代地，可以使用另一種結(jié)構(gòu)，例如，其中只有一個(gè)第 二墊232形成于第一墊成形平面的背面?zhèn)壬?另外，為了將電極131和132電連接于電路單元230上，本發(fā)明 并非僅限于檢測(cè)板100和電路板200互相堆疊的結(jié)構(gòu)。例如，提供于 電極成形平面背面上的傳感器墊161和第一墊231可以通過(guò)使用結(jié)合 線而互相連接。如果使用這種結(jié)構(gòu)，其中至少一個(gè)用于連接外部單元 的連接端子并未提供于檢測(cè)板100的電極成形平面?zhèn)壬希敲幢Ｗo(hù)材 料33就并未設(shè)置于由電極131和132以及濕度感應(yīng)薄膜150構(gòu)成的檢 測(cè)單元上。因此，就可以防止反應(yīng)特性的降低。另外，在所示例的第一實(shí)施例模式中， 一對(duì)電極131和132按照 梳齒狀方式形成。然而，如果這種結(jié)構(gòu)通過(guò)將濕度感應(yīng)薄膜150插入 這些電極131和132的一對(duì)之間來(lái)制成，那么對(duì)于檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)就 沒(méi)有具體限制。(第二實(shí)施例)應(yīng)當(dāng)理解，在下述實(shí)施例模式中，將根據(jù)本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷法應(yīng) 用于形成電容型濕度傳感器400的濕度感應(yīng)薄膜，該傳感器400是通 過(guò)將濕度感應(yīng)薄膜插入一對(duì)電極之間來(lái)進(jìn)行制造，同時(shí)濕度感應(yīng)薄膜 的相對(duì)介電常數(shù)隨著濕度情況而變化。參看圖4A和4B，首先對(duì)電容型濕度傳感器400的示意性結(jié)構(gòu)進(jìn)行 描述。圖4A為用于表示這種電容型濕度傳感器400的平面圖；圖4B 為示出了沿圖4A中的線IVB-IVB剖開的傳感器的剖視圖。應(yīng)當(dāng)指出， 為方便起見(jiàn)，在圖4A中，對(duì)位于濕度感應(yīng)薄膜和第二絕緣薄膜之下的 一對(duì)電極以晶體管的方式示出。另外，在圖4A和4B中，只示出了檢 測(cè)單元的周圍部分。在檢測(cè)單元中，電容隨著其周圍部分的濕度變化 而變化。在圖4A中，參考標(biāo)號(hào)210示出了用作襯底的半導(dǎo)體襯底，并且在 該實(shí)施例模式中半導(dǎo)體襯底210由硅制成。隨后，用作第一絕緣薄膜 的氧化硅薄膜220形成于半導(dǎo)體襯底210的上部平面上。 一對(duì)電極131 和132的設(shè)置方式使得這些電極131和132彼此隔開并且彼此相對(duì)地 位于氧化硅薄膜220上的同一平面上。
盡管對(duì)電極131和132的形狀并不作具體限制，但是在該實(shí)施例 才莫式中，如圖4A中所示，相應(yīng)電極131和132由共用電極部分131a 和132a和多個(gè)梳齒狀電極部分131b和132b構(gòu)造成.這些多個(gè)梳齒狀 電極部分131b和132b從共用電極部分131a和132a分別沿著一個(gè)方 向延伸。于是，將一對(duì)電極131和132設(shè)置成使得一對(duì)電極131和132 的梳齒狀電極部分131b和132b互相交替排列。如前面所述，由于梳 齒狀形狀被用作一對(duì)電極131和132的形狀，而可以4吏得電極131和 132的設(shè)置面積變小，所以就可以使得梳齒狀電極部分131b和132b彼 此相對(duì)放置于的這些面積變大。因此，隨著其周圍部分的濕度變化而 變化的電極131和132之間的靜電電容的變化量增加，從而就可以改 進(jìn)電容型濕度傳感器400的靈敏度。就電極131和132而言，可以使用布線材料例如Al、 Ag、 Au、 Cu、 Ti、 Poly-Si等等。在這個(gè)第一實(shí)施例模式中，這些電極131和132可 以使用鋁(Al)來(lái)制造.應(yīng)當(dāng)指出，梳齒狀電極部分131b和132b相 應(yīng)于限定于專利的權(quán)利要求范圍內(nèi)的電極，而共用電極部分131a和 132a相應(yīng)于限定于專利的權(quán)利要求范圍內(nèi)的布線部分。另外，在這個(gè)實(shí)施例模式中，氮化硅薄膜240在半導(dǎo)體襯底210 上形成為第二絕緣薄膜，以便使得這種氮化硅薄膜140覆蓋著這些成 對(duì)電極131和132。因此，可以抑制由水分所引起的對(duì)這些電極131和 132的腐蝕。例如，在電極131和132擁有相對(duì)于水分的抗腐蝕特性的 情況下，濕度傳感器400可以在沒(méi)有氮化硅薄膜240的情況下進(jìn)行設(shè) 定。如圖4A中所示，應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)用作外部連接端子的電極墊131c 和132c形成于電極131和132的邊緣部分時(shí)，這些電極131和132就 通過(guò)這些電極墊131c和132c連接于用于校正輸出的校正電路和用于 檢測(cè)靜電電容變化量的信號(hào)處理電路上。這些電極墊131c和132c必 須棵露以便連接于校正電路等等上，因而這些電極墊131c和132c并 未被氮化硅薄膜240覆蓋。另外，在這個(gè)實(shí)施例模式中，由于將半導(dǎo) 體襯底210用作用于構(gòu)造電容型濕度傳感器400的襯底，所以上述校 正電路等等可以形成于同一襯底上。由具有吸濕性的聚合物材料所制成的濕度感應(yīng)薄膜150形成于氮 化硅薄膜240上以便使得這種濕度感應(yīng)薄膜150覆蓋著這些電極131
和132中的一對(duì)以及這些電極131和132之間的空間。對(duì)于聚合物材 料而言，可以使用聚酰亞胺、丁酸/乙酸纖維素等等。在這個(gè)實(shí)施例模 式中，濕度感應(yīng)薄膜150通過(guò)使用聚酰亞胺而形成。應(yīng)當(dāng)指出，就成 形方法而言，應(yīng)用了能夠通過(guò)光學(xué)處理而去除圖案形成操作的絲網(wǎng)印 刷法。稍后將對(duì)這種制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在使用上述結(jié)構(gòu)的電容型濕度傳感器400中，當(dāng)水分滲透入濕度 感應(yīng)薄膜150中時(shí)，由于水分擁有較大的相對(duì)介電常數(shù)，所以濕度感 應(yīng)薄膜150的相對(duì)介電常數(shù)就隨著滲透過(guò)的水分的量而變化。因此， 當(dāng)濕度感應(yīng)薄膜150被用作電介質(zhì)的一部分時(shí)，由這些電極131和132 的一對(duì)所構(gòu)成的電容器的靜電電容就會(huì)變化。濕度感應(yīng)薄膜150中所 包含的水分的量可以同電容型濕度傳感器400周圍的濕度相對(duì)應(yīng)，從 而可以根據(jù)這些電極131和132中一對(duì)之間的靜電電容來(lái)檢測(cè)濕度。接下來(lái)，將參看圖5A至5C,對(duì)用于制造電容型濕度傳感器400的 方法進(jìn)行說(shuō)明。圖5A至5C為剖視圖，其用于表示根據(jù)這個(gè)實(shí)施例模 式的電容型濕度傳感器400的制造方法的制造步驟；圖5A表示電極成 形步驟；圖5B表示印刷步驟；圖5C代表濕度感應(yīng)薄膜形成后的步驟。 應(yīng)當(dāng)理解，盡管半導(dǎo)體襯底210通常在晶片狀態(tài)下提供，但是為方便 起見(jiàn)，只示出了其一部分，首先，如圖5A所示，進(jìn)行電極成形步驟。利用例如CVD(化學(xué)汽 相淀積)法使得相當(dāng)于第一絕緣薄膜的氧化硅薄膜220形成于半導(dǎo)體 襯底210的正面上，隨后，利用例如汽相淀積法通過(guò)使用Al而形成電 極131和132(這個(gè)圖中示出了梳齒狀電極部分131b、132b和墊131c )。 在這個(gè)實(shí)施例模式中，在這個(gè)步驟中，還利用例如等離子CVD法來(lái)制 造相當(dāng)于第二絕緣薄膜的氮化硅薄膜240從而使得該氮化硅薄膜240 覆蓋著電極131和132的上部，并且還覆蓋著電極131和132之間的 空間。接下來(lái)，如圖5B中所示，進(jìn)行用于形成濕度感應(yīng)薄膜150的印刷 步驟。在這個(gè)印刷步驟中，在電極131和132形成后，半導(dǎo)體襯底210 被輸送入絲網(wǎng)印刷設(shè)備中，隨后，絲網(wǎng)印刷設(shè)備通過(guò)使用膏410來(lái)執(zhí) 行絲網(wǎng)印刷操作，膏410包含相應(yīng)于濕度感應(yīng)薄膜150的結(jié)構(gòu)材料的 聚合物材料。具體而言，對(duì)絲網(wǎng)掩模420進(jìn)行制備以便提供相當(dāng)于濕度感應(yīng)薄
膜150的成形區(qū)的圖案孔421，同時(shí)通過(guò)將乳劑423涂敷于網(wǎng)篩422(例 如具有250個(gè)網(wǎng)孔的不銹鋼絲網(wǎng))上來(lái)制作絲網(wǎng)掩模420。隨后，該 絲網(wǎng)掩模420與半導(dǎo)體襯底210的正面(電極131和132的成形平面 側(cè))靠接。其后，將由聚合物的前體(即其中使用聚酰胺酸作為基本 骨架的濕度感應(yīng)薄膜的前體)制成的膏410應(yīng)用于這個(gè)絲網(wǎng)掩模420 上。由于擠壓物130滑動(dòng)，所以膏410通過(guò)位于相當(dāng)于半導(dǎo)體村底210 的最上部正面的氮化硅薄膜240上的圖案孔421而被印刷。另外，在 印刷步驟之后，當(dāng)印刷膏410被以預(yù)定溫度加熱并硬化(以便形成酰 亞胺)時(shí)，就形成由聚酰亞胺制成的濕度感應(yīng)薄膜150，如圖5C中所 示。然后，在切割步驟(未示出)中對(duì)濕度感應(yīng)薄膜150進(jìn)行處理以 便將其切成芯片單元。另一方面，在上述電容型濕>變傳感器400中，由于所制造的傳感 器構(gòu)造緊湊，所以就需要濕度感應(yīng)薄膜150的位置精度，因而，絲網(wǎng) 掩模420必須相對(duì)于半導(dǎo)體襯底210準(zhǔn)確定位。關(guān)于這種需求，在常規(guī)型絲網(wǎng)印刷操作中，可以實(shí)行以下方法。 就是說(shuō)，首先，絲網(wǎng)掩模420與模型襯底(即，例如，并未形成電極 131、 132等等的半導(dǎo)體襯底210)靠接，膏為絲網(wǎng)印刷式。于是，已 經(jīng)通過(guò)圖案孔421進(jìn)行印刷的印刷區(qū)的定位情況就可以通過(guò)使用成像 設(shè)備例如CCD照相機(jī)而進(jìn)行檢測(cè)。于是，就將半導(dǎo)體襯底210定位于 一個(gè)階段上，以便于所檢測(cè)的印刷區(qū)和濕度感應(yīng)薄膜成形區(qū)(將要形 成濕度感應(yīng)薄膜的區(qū)域)可以變成大致相同的位置。在這種定位情況 下，就可以進(jìn)行印刷操作。然而，在絲網(wǎng)印刷操作的情況下，使得印刷于半導(dǎo)體襯底210正 面的膏410 (即濕度感應(yīng)薄膜150)厚度均勻就特別困難。這種原因是 由例如發(fā)生于邊緣區(qū)的所謂"鞍形"現(xiàn)象所致。因此，如圖6中所示， 由于所制作的半導(dǎo)體襯底210中濕度感應(yīng)薄膜成形區(qū)50a大于絲網(wǎng)掩 模420的圖案孔421(圖6中虛線所圍繞的區(qū)域)，所以可以使得膏410 的薄膜厚度大致均勻的有效區(qū)域設(shè)置于濕度感應(yīng)薄膜成形區(qū)450a中。另外，在絲網(wǎng)印刷操作的情況下，由于擠壓物430滑動(dòng)以便于印 刷膏410,所以實(shí)際印刷區(qū)域(濕度感應(yīng)薄膜)的形狀和/或尺寸由于 網(wǎng)篩422的延伸而或多或少不同于圖案孔421的形狀和/或尺寸。因此， 例如，如圖6中所示，半導(dǎo)體襯底210的濕度感應(yīng)薄膜成形區(qū)450a與 已實(shí)際印刷于模型襯底上的印刷區(qū)450b之間在形狀和/或尺寸上存在 不同。這樣，即使在對(duì)半導(dǎo)體村底210進(jìn)行定位操作同時(shí)將印刷區(qū)450b 用作參考區(qū)時(shí)，也不能以較高定位精度形成濕度感應(yīng)薄膜150。應(yīng)當(dāng)指 出，圖6是用于說(shuō)明常規(guī)定位操作的示意圖。在圖6中，為方便起見(jiàn)， 印刷區(qū)450b的形狀被制成等于圖案孔421 (和濕度感應(yīng)薄膜成形區(qū) 450a)的形狀。在這個(gè)第一實(shí)施例模式中，上述印刷步驟(圖5B)按照下述方法 而進(jìn)行?，F(xiàn)在將使用圖7A至圖7C和圖8A至圖8D來(lái)對(duì)這種印刷步驟 進(jìn)行說(shuō)明。圖7A至圖7C是用于說(shuō)明參考圖案孔和定位圖案的簡(jiǎn)圖。 另外，圖8是用于更詳細(xì)地說(shuō)明圖5B中所示的印刷步驟的簡(jiǎn)圖；圖8A 說(shuō)明性地示出了對(duì)模型襯底的印刷操作；圖8B說(shuō)明性地示出了參考圖 案的位置檢測(cè)操作；圖8C說(shuō)明性地表示半導(dǎo)體襯底10的定位操作； 以及圖8D說(shuō)明性地示出了對(duì)半導(dǎo)體襯底10的印刷操作。如圖7A中所示，在這個(gè)實(shí)施例模式中，參考圖案孔424形成于絲 網(wǎng)掩模420上，同時(shí)參考圖案孔424構(gòu)成相對(duì)于該絲網(wǎng)掩模420和半 導(dǎo)體襯底210的定位參考。具體而言，通過(guò)夾入形成濕度感應(yīng)薄膜150 的圖案孔421，而將多個(gè)(總共4件)圓形參考圖案孔424提供于這些 參考圖案孔124位置彼此相對(duì)的位置處.這些參考圖案孔424中每一 個(gè)的直徑都設(shè)置在大于或等于100 jnm與小于或等于1000 ym的范圍 (例如300 jim)內(nèi)。另外，如圖7B中所示，形狀和尺寸大致等于參考圖案460a的定 位圖案460b形成于半導(dǎo)體襯底210上，以便響應(yīng)于圖案孔421與參考 圖案孔424之間的位置關(guān)系，如圖7c中所示。通過(guò)參考圖案孔424 (即 圖7B中虛線所圍繞的區(qū)域)沿著半導(dǎo)體襯底210的平面方向進(jìn)行印刷 參考圖案460a。具體而言，在用于形成電容型濕度傳感器400的芯片 中，定位圖案460b通過(guò)使得氮化硅薄膜240沉積于預(yù)定區(qū)域上并且使 得氮化硅薄膜240還沉積在不同于用來(lái)形成電容型濕度傳感器400的 芯片區(qū)的預(yù)定位置上而形成.替代地，定位圖案460b可以根據(jù)通過(guò)參 考圖案孔424而預(yù)先印刷于半導(dǎo)體襯底210上(在形成結(jié)構(gòu)元件直至 氮化硅薄膜240的情況下)的形狀來(lái)形成，或者根據(jù)通過(guò)參考圖案孔 424而預(yù)先印刷于模型襯底上的形狀來(lái)形成。于是，在制備具有上述結(jié)構(gòu)的絲網(wǎng)掩模420和半導(dǎo)體襯底210的 情況下(在形成氮化硅薄膜240并且通過(guò)這個(gè)氮化硅薄膜240形成定 位圖案的情況下)，首先，如圖8A中所示，模型襯底470 (即并未形成 電極131和132的半導(dǎo)體襯底210)被暫時(shí)定位并固定于絲網(wǎng)印刷設(shè)備 的平臺(tái)440上。其后，平臺(tái)440被進(jìn)給至絲網(wǎng)掩模420的設(shè)定位置， 同時(shí)絲網(wǎng)掩模420與模型襯底470靠接，對(duì)成為濕度感應(yīng)薄膜150的 膏410進(jìn)行印刷。同時(shí)，模型襯底470的印刷條件與半導(dǎo)體襯底210 的印刷條件(稍后將進(jìn)行說(shuō)明)大致相同。在這個(gè)實(shí)施例模式中，對(duì) 平臺(tái)440的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以使得絲網(wǎng)掩模420的下部平面與模 型襯底470的正面之間的間隔與絲網(wǎng)掩模420的下部平面與半導(dǎo)體襯 底210的正面之間的間隔大致相等。另外，對(duì)于模型村底470，可以替 代地使用與半導(dǎo)體襯底210大致相同厚度的襯底。接下來(lái)，在平臺(tái)440從絲網(wǎng)掩模420的設(shè)定位置返回至襯底設(shè)定 位置的情況下，印刷于掩模襯底470上的參考圖案460a通過(guò)安裝于襯 底設(shè)定位置上方的CCD照相機(jī)而成像，以便檢測(cè)參考圖案460a相對(duì)于 平臺(tái)440的位置(坐標(biāo)值)。具體而言，參考圖案460a的坐標(biāo)值由定 標(biāo)器(沿x方向和y方向的兩組定標(biāo)器)所限定，這些坐標(biāo)值按照與 參考圖案460a的圖像重疊的方式而顯示于監(jiān)控器上。在確定參考圖案460a的位置之后，將模型襯底470從平臺(tái)440上 拆下，隨后將半導(dǎo)體襯底210放置于平臺(tái)440上以便固定于平臺(tái)上。 具體而言，如圖8C中所示，定位圖案460b通過(guò)CCD照相機(jī)480成像， 然后對(duì)半導(dǎo)體襯底210的位置進(jìn)行調(diào)整以便使得定位圖案460b與定標(biāo) 器所確定的位置一致.然后，在這種定位情況下，平臺(tái)440被輸送至絲網(wǎng)掩模420的安 裝側(cè)，隨后，如圖8D中所示，絲網(wǎng)掩模420與半導(dǎo)體襯底210靠接， 并且對(duì)構(gòu)成濕度感應(yīng)薄膜150的膏410進(jìn)行印刷。應(yīng)當(dāng)指出，圖8D與 先前的圖5B相對(duì)應(yīng)。另外，在圖8C和圖8D中，為方便起見(jiàn)，省略了 形成于半導(dǎo)體襯底210上的電極131和132,并且只示出了定位圖案 460b。如前面所述，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例模式的絲網(wǎng)印刷方法，由于形成于 半導(dǎo)體襯底210上的定位圖案460b和印刷于模型襯底470上的參考圖 案460a具有大致相同的形狀和大致相同的尺寸，所以可以使得半導(dǎo)體 村底210和絲網(wǎng)掩模420以高精度定位。因此，通過(guò)用于形成濕度感
應(yīng)薄膜150的圖案孔421就可以相對(duì)于半導(dǎo)體襯底210上的濕度感應(yīng) 薄膜成形區(qū)450a而進(jìn)行較高定位精度的印刷操作。應(yīng)當(dāng)指出，定位圖案460b與可以在絲網(wǎng)掩模420與半導(dǎo)體村底210 之間構(gòu)成定位參考的那部分而不是濕度感應(yīng)薄膜成形區(qū)450a相對(duì)應(yīng)， 其中膏410將要通過(guò)半導(dǎo)體襯底210上的圖案孔421而被印刷。由于 這個(gè)定位圖案460b的形狀和/或尺寸因其特性不同于濕度感應(yīng)薄膜成 形區(qū)450a而并不固定，所以這個(gè)定位圖案460b可以制造成使得這個(gè) 定位圖案460b的尺寸和/或形狀幾乎等于通過(guò)參考圖案孔424印刷的 參考圖案460a的尺寸和/或形狀。另外，在這個(gè)實(shí)施例模式中，將對(duì)這種實(shí)例進(jìn)行示例。就是說(shuō)， 多個(gè)定位圖案460b通過(guò)夾入濕度感應(yīng)薄膜成形區(qū)450a中而提供于相 對(duì)位置處。因此，即使在參考圖案孔424與印刷之間的形狀和尺寸差 異根據(jù)定位圖案460b的成形位置而互不相同，仍可以通過(guò)圖案孔421 進(jìn)行較高定位精度的印刷操作。另外，在濕度感應(yīng)薄膜150由聚酰亞胺制成的情況下，如這個(gè)實(shí) 施例模式所示，由于構(gòu)成絲網(wǎng)掩模420的乳劑423需要具有耐化學(xué)性， 所以乳劑423的保護(hù)層厚度必須較厚。因此，如果參考圖案孔424的 尺寸小于100 pm，那么所印刷的參考圖案460a就不會(huì)形成為精細(xì)圖案。 然而，在這個(gè)實(shí)施例模式中，由于沿著半導(dǎo)體襯底210平面方向的參 考圖案孔424的尺寸(直徑)都設(shè)置在大于或等于100nm與小于或等 于1000 pm的范圍內(nèi)，所以印刷于模型襯底470上的參考圖案460a可 以被制成精細(xì)圖案，從而使得參考圖案460a易于定位。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例模式，但是本發(fā)明并非僅限 于上述實(shí)施例模式，而是可以改進(jìn)成各種模式。在所示例的這個(gè)實(shí)施例模式中，將由硅制成的半導(dǎo)體村底210用 作襯底，而電極131和132都通過(guò)絕緣薄膜220形成于這個(gè)半導(dǎo)體襯 底210上。如前面所述，如果將半導(dǎo)體襯底210用作襯底，那么電容 型濕度傳感器210可以利用通用半導(dǎo)體過(guò)程而形成，從而令制造成本 得以簡(jiǎn)化。然而，對(duì)于襯底而言，可以使用絕緣襯底，例如玻璃襯底。 另外，本發(fā)明的絲網(wǎng)印刷方法并非僅限于用來(lái)形成電容型濕度傳感器 400的濕度感應(yīng)薄膜150，而是可以用于例如在印刷電路板上印刷導(dǎo)電 膏的方法。 另外，在這個(gè)實(shí)施例模式中，這種實(shí)例表示成參考圖案孔424為 圓形。在將參考圖案孔424制成圓形時(shí)，參考圖案孔424與通過(guò)參考 圖案孔424而印刷的參考圖案460a之間存在較小形狀差異，另外，由 于沒(méi)有角部分就可能難以受到堵塞，所以可以容易地確定(檢測(cè))印 刷于模型襯底470上的參考圖案460a的位置。然而，由于定位圖案460b 也制成大致為圓形，所以當(dāng)定位圖案460b位于單個(gè)參考圖案孔124和 定位圖案460b的中心處時(shí)，就會(huì)存在半導(dǎo)體襯底210沿著轉(zhuǎn)動(dòng)方向相 對(duì)于網(wǎng)格掩模120移動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。相反地，例如，如圖9A中所示，如果 將參考圖案孔124的形狀和定位圖案60b的形狀制成大致為L(zhǎng)形，即 使在使用一件參考圖案孔424中時(shí)，也可以容易地確定半導(dǎo)體襯底210 相對(duì)于平臺(tái)440的位置(即沿著平面方向的兩個(gè)方向)。還應(yīng)當(dāng)指出， 參考圖案孔424的形狀并非僅限于上述實(shí)例，而是可以替代地使用多 邊形(如一個(gè)實(shí)例，圖9B中所示的矩形)。尤其是，如果使用多個(gè)這 些參考圖案形狀424，那么就可以使得半導(dǎo)體襯底210以較高定位精度 定位。另外，在所示例的這個(gè)實(shí)施例模式中，定位圖案460b提供于不同 于半導(dǎo)體襯底210的電容型濕度傳感器400的成形區(qū)的區(qū)域中。然而， 未被濕度感應(yīng)薄膜150所覆蓋的部分可以替代地用作電容型濕度傳感 器400內(nèi)的定位圖案460b。例如，可以交替使用墊131c和132c以使_ 用作定位圖案460b。在這種替代情況下，由于定位圖案460b不需要單 獨(dú)形成，所以可以使得傳感器結(jié)構(gòu)緊湊并且可以使得其制造成本降低。另外，在所示例的這個(gè)實(shí)施例模式中，形成于絲網(wǎng)掩模420中的 參考圖案孔424的尺寸設(shè)置在大于或等于100pm與小于或等于1000 jLim的范圍內(nèi)。然而，膏410形成用作濕度感應(yīng)薄膜150的聚酰亞胺， 并且乳劑423的保護(hù)層厚度因耐化學(xué)性而較厚，所以參考圖案孔424 的尺寸選擇成大于或等于lOOiim。因此，由于根據(jù)膏410的種類情況， 保護(hù)層的厚度可能較薄，所以沿著半導(dǎo)體襯底10平面方向的形成于絲 網(wǎng)掩模120中的參考圖案孔424的尺寸可以替代地設(shè)置在大于或等于 50pm與小于或等于1000 pm的范圍內(nèi)。在尺寸小于50jiin的情況下， 就難以將根據(jù)構(gòu)成絲網(wǎng)掩模420的網(wǎng)格尺寸進(jìn)行印刷的參考圖案460a 制成為精細(xì)圖案。應(yīng)當(dāng)指出，由于形成電容型濕度傳感器400處的芯 片尺寸通常選自大約1000 p m至2000 nm，其最大尺寸選擇成小于或等
于1000 nm。另外，對(duì)于最小尺寸而言，在為圓形的情況下，最小尺寸 設(shè)定為其直徑。在圖9中所示的L形的情況下，以及為多邊形的情況 下，最小尺寸設(shè)定為一個(gè)邊緣。(第三實(shí)施例)圖10A和10B為示意性地示出了根據(jù)第三實(shí)施例模式的電容型濕 度傳感器500的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖；圖10A為用于表示這種電容型濕度傳感 器500的平面圖；而圖10B為沿著圖10A中的線XB-XB剖開的用于示 出濕度傳感器500的剖視圖。應(yīng)當(dāng)指出為方便起見(jiàn)，在圖IOA中，位 于濕度感應(yīng)薄膜之下的一對(duì)電極由虛線所示。在圖IOA和圖10B中，參考標(biāo)號(hào)510示出了襯底，在該實(shí)施例模 式中應(yīng)用具有撓性的柔性襯底。如果材料像襯底510的結(jié)構(gòu)材料一樣 擁有撓性，那么在此就沒(méi)有具體限制。因此，在這個(gè)實(shí)施例模式中， 由厚度為25pm的液晶聚合物(LCP)制成的熱塑性樹脂薄膜被應(yīng)用于 襯底510的結(jié)構(gòu)材料。隨后， 一對(duì)電極131和132 i殳置成使得這些電極131和132彼此 隔開并且彼此相對(duì)地位于襯底510上的同一平面上。盡管對(duì)電極131 和132的形狀并不作具體限制，但是在該實(shí)施例模式中，如圖10A中 所示，相應(yīng)電極131和132由共用電極部分131a和132a和多個(gè)梳齒 狀電極部分131b和132b構(gòu)造成。這些多個(gè)梳齒狀電極部分131b和132b 從共用電極部分131a和132a分別沿著一個(gè)方向延伸。于是，將一對(duì) 電極131和132設(shè)置成使得一對(duì)電極131和132的梳齒狀電極部分131b 和132b互相交替排列。如前面所述，由于梳齒狀形狀被用作一對(duì)電極 131和132的形狀，而可以使得電極131和132的^:置面積變小，所以 就可以使得梳齒狀電極部分131b和132b彼此相對(duì)放置于的這些面積 變大。因此，隨著其周圍部分的濕度變化而變化的電極131和132之 間的靜電電容的變化量增加，從而就可以改進(jìn)電容型濕度傳感器500 的靈敏度。電極131和132可以通過(guò)以下方式而形成，例如，對(duì)粘附于村底 510的單個(gè)平面上的導(dǎo)電箔進(jìn)行使用蝕刻以便獲得所需圖案。就導(dǎo)電箔 而言，可以^氐電阻的金屬箔，例如Au、 Ag、 Cu、以及A1。在這個(gè)實(shí)施 例模式中，使用了Au箔。應(yīng)當(dāng)指出，這些電極131和132的形成可以
通過(guò)使用例如除導(dǎo)電箔的蝕刻方法之外的印刷方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)指出，在電極131和132沒(méi)有相對(duì)于水分的抗腐蝕特性的情 況下，由于保護(hù)薄膜形成于村底510上以便使得這種保護(hù)薄膜覆蓋著 成對(duì)電極131和132，從而可以抑制由水分所引起的對(duì)這些電極131和 132的腐蝕。另外，如圖IOA中所示，電極131和132擁有位于其邊緣部分的 用作外部連接端子的墊部分131c和132c.這些電極131和132通過(guò)引 線550電連接于電路單元(電路板)上，其中引線通過(guò)使用焊料等等 而連接于這些墊部分131c和132c上，信號(hào)處理電路形成于電路單元 上，同時(shí)該信號(hào)處理電路可以校正輸出信號(hào)并且可以檢測(cè)靜電電容的 變化量。這些墊部分131c和132c必須棵露以便連接于引線550上， 因而這些電極墊131c和132c并未被濕度感應(yīng)薄膜(稍后將對(duì)其進(jìn)行 說(shuō)明)所覆蓋。由具有吸濕性的聚合物材料所制成的濕度感應(yīng)薄膜150還形成于 襯底510上以便使得這種濕度感應(yīng)薄膜150覆蓋著這些電極131和132 中的一對(duì)以及這些電極131和132之間的空間。就聚合物材料而言， 可以使用聚酰亞胺、丁酸/乙酸纖維素等等。在這個(gè)實(shí)施例模式中，濕 度感應(yīng)薄膜150通過(guò)使用聚酰亞胺而形成。應(yīng)當(dāng)指出，就成形方法而 言，盡管可以設(shè)想各種方法，但是在這個(gè)實(shí)施例模式中使用了能夠通 過(guò)光學(xué)處理而去除圖案形成操作的絲網(wǎng)印刷法。在使用上述結(jié)構(gòu)的電容型濕度傳感器500中，當(dāng)水分滲透入濕度 感應(yīng)薄膜150中時(shí)，由于水分擁有較大的相對(duì)介電常數(shù)，所以濕度感 應(yīng)薄膜150的相對(duì)介電常數(shù)就隨著滲透過(guò)的水分的量而變化。因此， 當(dāng)濕度感應(yīng)薄膜150被用作電介質(zhì)的一部分時(shí)，由這些電極131和132 的一對(duì)所構(gòu)成的電容器的靜電電容就會(huì)變化。濕度感應(yīng)薄膜150中所 包含的水分的量可以同電容型濕度傳感器500周圍的濕度相對(duì)應(yīng)，從 而可以根據(jù)這些電極131和132中一對(duì)之間的靜電電容來(lái)檢測(cè)濕度。接下來(lái)，將通過(guò)使用圖IIA和圖11B,來(lái)對(duì)這個(gè)實(shí)施例模式中所示 的電容型濕度傳感器500的特征部分進(jìn)行說(shuō)明。圖ll為用于示例性示 出了一種安裝實(shí)例的簡(jiǎn)圖，其中這個(gè)實(shí)施例中所示的電容型濕度傳感 器500安裝于安裝單元的彎曲平面上；圖11A為用于示出在電容型濕 度傳感器500安裝于用作安裝單元的車輛擋風(fēng)玻璃上的情況下的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)圖；圖11B為用于表示圖11A中的傳感器500的外周部分的放大剖 視圖。為了將電容型濕度傳感器500應(yīng)用于自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制操 作中，其以能夠防止車輛擋風(fēng)玻璃的成霧現(xiàn)象作為目的之一，就需要 在擋風(fēng)玻璃附近以高精度來(lái)檢測(cè)濕度。然而，在將使用剛性襯底的常 規(guī)電容型濕度傳感器直接相對(duì)于擋風(fēng)玻璃(即圖11A中的擋風(fēng)玻璃) 的彎曲平面而設(shè)置時(shí)，由于這種常規(guī)電容型濕度傳感器與安裝單元局 部接觸，所以當(dāng)外力施加于該傳感器上時(shí)就會(huì)存在使得常規(guī)電容型濕 度傳感器斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。另外，可以構(gòu)想這種傳感器設(shè)置結(jié)構(gòu)。就是說(shuō)，常規(guī)電容型濕度 傳感器通過(guò)緩沖構(gòu)件而設(shè)置于安裝單元上，該緩沖構(gòu)件擁有同擋風(fēng)玻 璃的彎曲表面相一致而形成的彎曲表面。在這種傳感器設(shè)置結(jié)構(gòu)中， 包含緩沖構(gòu)件的電容型濕度傳感器的構(gòu)造變大。換句話說(shuō)，由于干擾 乘客(尤其是在傳感器安裝于擋風(fēng)玻璃上的情況下車輛駕駛員)的視 野的范圍增加，所以就會(huì)產(chǎn)生不利結(jié)果。在這種情況下，常規(guī)電容型濕度傳感器被設(shè)置于平面單元(例如 緩沖板530 )中，該平面單元與具有彎曲平面的擋風(fēng)玻璃分開。因此， 就可能或多或少地產(chǎn)生相對(duì)于實(shí)際待測(cè)量部分的誤差。相反地，在根據(jù)這個(gè)實(shí)施例模式的電容型濕度傳感器500中，盡 管襯底510具有撓性，如圖IIA和圖IIB所示，但是當(dāng)這種電容型濕 度傳感器500設(shè)置成使得襯底510的電極成形平面的背面與擋風(fēng)玻璃 520的內(nèi)部平面位置相對(duì)時(shí)，可以使得這種濕度傳感器500產(chǎn)生與擋風(fēng) 玻璃520的彎曲平面相應(yīng)的變形.如前面所述，根據(jù)這個(gè)第一實(shí)施例 模式的電容型濕度傳感器500甚至可以直接設(shè)置于具有彎曲平面的安 裝單元例如擋風(fēng)玻璃520上。換句話說(shuō)，電容型濕度傳感器500可以 以較高精度來(lái)檢測(cè)濕度。應(yīng)當(dāng)指出，在圖11A中，引線550的另一端 電連接于位于緩沖板530之下的電路單元(未示出)上，引線550的 一端連接于電容型濕度傳感器500上。另外，在圖IIB中，參考標(biāo)號(hào) 540表示粘附層，并且在這個(gè)實(shí)施例模式中將雙面帶用作這種粘附層。另外，在這種濕度傳感器500發(fā)生與擋風(fēng)玻璃520的彎曲平面相 應(yīng)的變形的情況下，電容型濕度傳感器500固定于擋風(fēng)玻璃520的內(nèi) 部平面上。因此，即使對(duì)電容型濕度傳感器500施加外力，由于應(yīng)力
分布，所以該實(shí)施例模式的這種電容型濕度傳感器500可以具有相對(duì) 于外力的較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，而不同于將常規(guī)電容型濕度傳感器500直接設(shè) 置于擋風(fēng)玻璃520上的結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)這種實(shí)施例模式的電容型濕度傳感器500不僅可以發(fā) 生與具有預(yù)定"R"的彎曲平面相應(yīng)的變形，而且可以發(fā)生與具有任意 "R"的另一彎曲平面相應(yīng)的變形。因此，例如，盡管關(guān)于擋風(fēng)玻璃520 的彎曲平面的"R"形狀根據(jù)車輛的種類情況而互不相同，但是可以適 當(dāng)使用同一電容型濕度傳感器500。根據(jù)上述描述可以清楚，這種電容 型濕度傳感器500不僅可以設(shè)置于彎曲平面上，而且還可以設(shè)置于平 坦平面上。而且，例如，電容型濕度傳感器500可以設(shè)置于棱柱的角 部分等等上。另外，在這種實(shí)施例模式中，盡管分開提供由電極131、 132與濕 度感應(yīng)薄膜150構(gòu)造成的電路單元和檢測(cè)單元，但是這些電路單元和 檢測(cè)單元通過(guò)引線550互相電連接。當(dāng)使用這種設(shè)置結(jié)構(gòu)時(shí)，可以使 得設(shè)置于擋風(fēng)玻璃520上的電容型濕度傳感器500的構(gòu)造緊湊。換句 話說(shuō)，可以減少對(duì)乘客視野的干擾。然而，濕度傳感器500可以替代 地設(shè)置成使得電路單元提供于襯底510上，其中電極131、 132和濕度 感應(yīng)薄膜150提供于該襯底510上。在這種替代情況下，由于可以形 成電極131和132,同時(shí)可以形成構(gòu)成電路單元的布線線路，因此可以 使得制造步驟筒化。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例模式，但是本發(fā)明并非僅限 于上述實(shí)施例模式，而是可以改進(jìn)成各種模式。在所示例的這個(gè)實(shí)施例模式中，電容型傳感扭500設(shè)置于作為安 裝單元的車輛擋風(fēng)玻璃520的正面上。然而，替代地，除了上述實(shí)施 例之外，這種實(shí)施例模式中所示的電容型濕度傳感器500可以相對(duì)于 具有另一彎曲平面的安裝單元進(jìn)行設(shè)置。(第四實(shí)施例)圖12示出了濕度傳感器的感應(yīng)單元100的截面結(jié)構(gòu)，其用作應(yīng)用于本發(fā)明的第四實(shí)施例中的傳感器設(shè)備。如圖12中所示，濕度傳感器的感應(yīng)單元600具有多個(gè)位于P型硅 襯底1上的存儲(chǔ)單元604，每個(gè)存儲(chǔ)單元604由作為一對(duì)的NMOS晶體
管602和電容器603形成。NMOS晶體管602用作開關(guān)晶體管，并且具有形成于硅襯底601的 表層部分的其間具有間隔的源區(qū)605和漏極區(qū)606,以及通過(guò)柵絕緣薄 膜607而形成于半導(dǎo)體襯底601表面上的柵電極608。對(duì)于NMOS晶體 管602的這種結(jié)構(gòu)而言，每個(gè)存儲(chǔ)單元604擁有同一結(jié)構(gòu)。就是說(shuō)， 裝備于每個(gè)存儲(chǔ)單元604中的NMOS晶體管602的柵電極608連接于字 線609a上，源區(qū)606連接于位線609b上。應(yīng)當(dāng)指出，字線609a和位線609b通過(guò)中間層絕緣薄膜610而形 成于柵電極608上，并且通過(guò)形成于中間層絕緣薄膜610中的接觸孔 610a和610b電連接于柵電極608和漏極606上。利用從硅襯底601的正面至預(yù)定深度而形成的溝槽611,電容器 603由形成于溝槽611內(nèi)壁上的n+層612、形成于n+層612表面上以便 充填溝槽611的濕度感應(yīng)薄膜150以及形成于濕度感應(yīng)薄膜150上的 電極614構(gòu)造成。溝槽611的開口面積通過(guò)使得其在相應(yīng)存儲(chǔ)單元604中的寬度不 同而變化.例如，按照這個(gè)圖進(jìn)行觀察時(shí)，相對(duì)于左側(cè)溝槽611的寬 度"W"，相應(yīng)剩余溝槽611的寬度設(shè)定成在這個(gè)圖中向右連續(xù)加倍。n+層612的一端與源區(qū)605接觸.濕度感應(yīng)薄膜150隨著大氣中的濕度而改變其介電常數(shù)"s "。因 此，電容器603的電容值是根據(jù)濕度感應(yīng)薄膜150中所包含的介電常 數(shù)"e "來(lái)進(jìn)行確定.電極614設(shè)置成通過(guò)絕緣薄膜615而面向濕度感應(yīng)薄膜150。構(gòu)成 電容器603的兩個(gè)電極通過(guò)這個(gè)電極614和上述濕度感應(yīng)薄膜613而 形成。在這種情況下，電容器603的電容值"C"定義為如下 (公式1) C= e x s/d應(yīng)當(dāng)指出符號(hào)"S"表示電容器603中的面積，并且通常與位于溝 槽611底部平面上的濕度感應(yīng)薄膜150的那部分的面積相應(yīng)。另外， 符號(hào)"d"代表電容器603中的電極間隔，并且與濕度感應(yīng)薄膜150的 深度相應(yīng)。如前所述，因此，在相應(yīng)存儲(chǔ)單元604中的溝槽611的寬度發(fā)生
變化，從而使得提供于相應(yīng)存儲(chǔ)單元604中的電容器603的電容值"C" 擁有互不相同的值。圖13中表示了上述結(jié)構(gòu)的濕度傳感器中的每個(gè)存儲(chǔ)單元604的等 效電路。隨后，圖14示出了濕度傳感器的傳感器電路的示意性結(jié)構(gòu)。如圖14中所示，感應(yīng)單元600具有多個(gè)按照矩陣形式設(shè)置的存儲(chǔ) 單元604。應(yīng)當(dāng)理解，圖13中所示的每個(gè)存儲(chǔ)單元604實(shí)際按照通過(guò) 在圖14的矩陣形狀中進(jìn)行再分而形成的每個(gè)段而設(shè)置。然而，在這幅 圖中，省略了這種實(shí)際設(shè)置結(jié)構(gòu)以便于簡(jiǎn)化這副圖。所提供的行譯碼器620用于連接至這個(gè)感應(yīng)單元6100中的每條字 線609a上。在將行地址609a從用于將濕度傳感器推入行譯碼器620 中的控制單元(未示出)輸入時(shí)，該行譯碼器620對(duì)相應(yīng)字線609a施 加電壓。因此，就將柵電壓施加于這種存儲(chǔ)單元604的NMOS晶體管602 的柵電極608上，其電連接于由多個(gè)存儲(chǔ)單元604的行地址所示的字 線609a上，進(jìn)而，將位于柵電極608之下的硅襯底601的導(dǎo)電型表層 部分反轉(zhuǎn)以便使得源區(qū)605與漏極區(qū)606之間的路徑導(dǎo)電。另外，讀出放大器630和列選開關(guān)631提供于感應(yīng)單元600的相 應(yīng)位線609b之間。列選開關(guān)631由例如MOS晶體管構(gòu)成，并且由列譯 碼器632來(lái)驅(qū)動(dòng)。換句話說(shuō)，在將列地址從用于將濕度傳感器推入該 列譯碼器632中的控制單元(未示出)輸入時(shí)，列譯碼器632就對(duì)施 加于列選開關(guān)631上以便接通與該輸入列地址相應(yīng)的列選開關(guān)631的 電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，列譯碼器632可以控制位線609b與連接于列選 開關(guān)31上的數(shù)據(jù)線633之間的連接狀況。具有上述結(jié)構(gòu)的濕度傳感器具有裝備著多個(gè)電容器603的多個(gè)存 儲(chǔ)單元604，其電容值"C"互不相同。因此，在濕度感應(yīng)薄膜150吸 收與大氣濕度相應(yīng)的水分的情況下，即使大氣內(nèi)的濕度相同，相應(yīng)存 儲(chǔ)單元604中所使用的多個(gè)電容器603的電容值"C"也互不相同。就 是說(shuō)，在相應(yīng)存儲(chǔ)單元604中，電容器603可以檢測(cè)到的電容值"C" 發(fā)生變化。因此，如果使得多個(gè)存儲(chǔ)單元604的極限值彼此相等，那么相應(yīng) 存儲(chǔ)單元604的電容值"C"的寫入狀況可以隨著大氣中的濕度情況而 變得互不相同。換句話說(shuō)，當(dāng)相應(yīng)存儲(chǔ)單元604的電容器603的電容 值"C"變?yōu)轭A(yù)定值(極限值)時(shí)，相應(yīng)存儲(chǔ)單元604就進(jìn)入寫入狀況。 然后，由于電容器603的電容值"C"表示成上述公式l，所以如果濕 度增加并且濕度感應(yīng)薄膜150的介電常數(shù)"s ，，增加，那么電容器603 的電容值"C"就變大。由于在所有的多個(gè)存儲(chǔ)單元604中使得電容器 603的電極間隔"d"彼此相等，所以該電容值"C"通過(guò)使用面積"S" 和電容器603的介電常數(shù)"s"作為變量來(lái)確定。因此，在提供于相 應(yīng)存儲(chǔ)單元604中的電容器603中，即使在低濕度的情況下，具有較 大面積"S"的電容器603，即其溝槽611具有較大寬度的電容器也擁 有較大的電容值"C"，從而使得這個(gè)電容器603進(jìn)入寫入狀況。相反 地，在提供于相應(yīng)存儲(chǔ)單元604中的電容器603中，如果在低濕度的 情況下，具有較小面積"S"的電容器603，即其溝槽611具有較窄寬 度的電容器也擁有較小的電容值"C"，從而使得這個(gè)電容器603進(jìn)入 非寫入狀況。因此，相應(yīng)存儲(chǔ)單元604的輸出根據(jù)現(xiàn)有狀況是進(jìn)入非寫入狀況 還是寫入狀況而由"0"和"1"代替。就是說(shuō)，存儲(chǔ)單元604的這些 輸出變成響應(yīng)于大氣內(nèi)的濕度的值。然后，通過(guò)用于相應(yīng)存儲(chǔ)單元604的相應(yīng)數(shù)據(jù)線來(lái)讀出相應(yīng)存儲(chǔ) 單元604是處于非寫入狀況還是寫入狀況，就可能獲得響應(yīng)作為數(shù)值 的濕度的傳感器輸出。如前面所述，根據(jù)這種實(shí)施例模式，濕度傳感器就可以在不需要 A/D轉(zhuǎn)換器的情況下產(chǎn)生數(shù)字輸出。因此，就可以避免使得濕度傳感器 的電路設(shè)置結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，并且可以使得濕度傳感器結(jié)構(gòu)緊湊。(第五實(shí)施例)接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施例模式進(jìn)行描述。圖15示出了應(yīng)用 于本發(fā)明第五實(shí)施例模式的濕度傳感器中所用的感應(yīng)單元700的布局 結(jié)構(gòu)。如這副圖中所示，在這個(gè)第二實(shí)施例模式中，每個(gè)電容器603包 括多個(gè)梳齒狀電極701。還應(yīng)當(dāng)指出，盡管只示出了存儲(chǔ)單元604內(nèi)的 一個(gè)電容器603，但是類似于第四實(shí)施例模式的開關(guān)晶體管實(shí)際上裝配 于每個(gè)存儲(chǔ)單元604中。在這副圖中，多個(gè)梳齒狀電極701中的間隔設(shè)定成向右連續(xù)加倍。
然后，濕度感應(yīng)薄膜150提供于裝備著這種梳齒狀電極701的感應(yīng)單 元700的整個(gè)表面上，以便填充相應(yīng)梳齒狀電極701中的空間。類似于第四實(shí)施例模式，在電容器603由這種梳齒狀電極701形 成的這種類型的濕度傳感器中，電容器603的電容值"C"隨著這些梳 齒狀電極701中的間隔而變化。因此，類似于第四實(shí)施例模式，濕度 傳感器的輸出可以按照數(shù)字方式表示。因此，可以獲得類似于第一實(shí) 施例模式的效果，在上述第四和第五實(shí)施例中，通過(guò)改變溝槽611的寬度，溝槽611 的開口面積就會(huì)改變從而改變電容器603的電容值"C"。替代地，即 使溝槽611的深度，即其沿垂直方向(如圖12中所示)的尺寸隨各個(gè) 存儲(chǔ)單元604而改變，仍可以實(shí)現(xiàn)類似于第四實(shí)施例的效應(yīng)。然而， 在這種替代情況下，由于沿深度方向的相應(yīng)溝槽611的長(zhǎng)度互不相同， 所以用于構(gòu)造濕度傳感器的半導(dǎo)體襯底601的尺寸必須增加。因此， 優(yōu)選地是使用如上述實(shí)施例模式中所述的結(jié)構(gòu)。另外，在上述笫四和第五實(shí)施例模式中，溝槽611的寬度連續(xù)加 倍。替代地，如果將溝槽611的寬度設(shè)定成逐漸增加，那么濕度的逐 漸變化將成為可能。另外，已經(jīng)在使用NMOS晶體管602并且n+層612形成于溝槽611 中的情況下對(duì)上述笫四與笫五實(shí)施例進(jìn)行了描述，即第一傳導(dǎo)類型為n 型而第二導(dǎo)電類型為p型的情況。這只是示出了一個(gè)實(shí)例。就是說(shuō)，本發(fā)明可以類似應(yīng)用于一種相反結(jié)構(gòu)中，其中第一傳導(dǎo)類型選擇成"P" 型而第二導(dǎo)電類型選擇成"n"型，其導(dǎo)電類型可以與相應(yīng)實(shí)施例模式的導(dǎo)電類型相反。此外，與上述實(shí)施例不同，可以使得構(gòu)成相應(yīng)電容器603的溝槽 611的寬度彼此相等。在這種替代情況下，對(duì)于多個(gè)存儲(chǔ)單元604的所 有電容器603而言，關(guān)于現(xiàn)有狀況是否進(jìn)入寫入狀況的行為可以在同 一濕度下互相一致。因此，這種替代結(jié)構(gòu)可以用作能夠檢測(cè)濕度成為 預(yù)定極限值的通斷開關(guān)。盡管參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描迷，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限于優(yōu)選實(shí)施例和構(gòu)造。本發(fā)明意欲覆蓋各種變型和等 效設(shè)置結(jié)構(gòu)。另外，盡管各種優(yōu)選的組合與配置在本發(fā)明的范圍內(nèi)， 但是包括或多或少或者僅有單個(gè)元件的其它組合與配置也屬于本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種通過(guò)將絲網(wǎng)掩模應(yīng)用于襯底上而通過(guò)絲網(wǎng)掩模的圖案孔將絲網(wǎng)印刷膏應(yīng)用于襯底上的方法，這種方法包括以下步驟在絲網(wǎng)掩模中制備標(biāo)準(zhǔn)圖案孔來(lái)作為絲網(wǎng)掩模與襯底間的定位標(biāo)準(zhǔn)；在襯底上形成定位圖案；通過(guò)將絲網(wǎng)掩模應(yīng)用于模型襯底上而將膏印制于模型襯底上，從而通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)圖案孔來(lái)將標(biāo)準(zhǔn)圖案印制于模型襯底上；檢測(cè)模型襯底上標(biāo)準(zhǔn)圖案的位置情況；按照襯底上定位圖案的位置與檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的標(biāo)準(zhǔn)圖案的位置相一致的方式使得襯底定位；以及在定位步驟中令襯底定位的情況下通過(guò)將絲網(wǎng)掩模應(yīng)用于襯底上而使得膏印制于襯底上，其中定位圖案具有與標(biāo)準(zhǔn)圖案幾乎相同的形狀，以及襯底上的定位圖案根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖案孔與該圖案孔之間的定位關(guān)系而形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中定位圖案包括多個(gè)彼此隔開預(yù)定距離的定位圖案部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中位于襯底上的定位圖案部分夾入襯底上的區(qū)域中，以及 在印制膏的步驟中，骨被通過(guò)圖案孔而印制于襯底的區(qū)域中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中 襯底包括一對(duì)互相交錯(cuò)的電極， 膏包括濕度感應(yīng)薄膜的聚合物材料，圖案孔按照使得圖案孔與襯底上的濕度感應(yīng)薄膜待形成區(qū)域相對(duì) 應(yīng)的方式形成，以及濕度感應(yīng)薄膜待形成區(qū)域覆蓋著電極和電極之間的空間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中襯底上的定位圖案由未被濕度感應(yīng)薄膜覆蓋的部分提供。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中 標(biāo)準(zhǔn)圖案孔為L(zhǎng)形或圓形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中標(biāo)準(zhǔn)圖案孔在村底的平面上具有一尺寸，以及標(biāo)準(zhǔn)圖案孔的尺寸設(shè)置在50pm與1000 jam之間。 8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中 濕度感應(yīng)薄膜由聚酰亞胺制成； 標(biāo)準(zhǔn)圖案孔在襯底的平面上具有一尺寸；以及 標(biāo)準(zhǔn)圖案孔的尺寸設(shè)置在100ym與1000 jLim之間。
全文摘要
物理量傳感器及其制造方法。一種電容型濕度傳感器包括檢測(cè)襯底，其包括置于檢測(cè)襯底第一側(cè)上的檢測(cè)部分；包括電路部分的電路板。檢測(cè)部分根據(jù)檢測(cè)部分的電容變化而對(duì)濕度進(jìn)行檢測(cè)。電路部分將檢測(cè)部分的電容變化處理為電信號(hào)。檢測(cè)襯底還包括置于檢測(cè)襯底第二側(cè)上的傳感器墊。傳感器墊通過(guò)位于檢測(cè)襯底的通孔中的導(dǎo)體而電連接于檢測(cè)部分上。
文檔編號(hào)H01G9/00GK101398401SQ20081016913
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月8日
發(fā)明者板倉(cāng)敏和, 林道孝, 石原正人, 磯貝俊樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日本自動(dòng)車部品綜合研究所;株式會(huì)社電裝