[發明專利]集成電容式濕度傳感器

有效

• 申請號: 201710105978.8
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN107121461B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張青;穆罕默德·馬赫布卜·喬杜里;古爾·澤布
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;H01L21/8238
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種用于形成半導體裝置的方法，其特征在于，包括：

在IC襯底的表面上形成第一導電金屬層；

將潮濕敏感聚合物層電接枝到所述第一導電金屬層上；以及

在所述襯底上方形成鈍化層，其中所述聚合物層通過所述鈍化層中的一個或多個開口暴露；

其中當所述聚合物層暴露于環境空氣時，所述聚合物層充當電容式濕度感測元件；

在電接枝所述聚合物層之前，另外包括，在所述襯底上的絕緣層上方形成所述第一導電金屬層；以及在所述第一導電金屬層上方形成圖案化掩模；其中所述聚合物層電接枝到所述第一導電金屬層的暴露區域上；

在電接枝所述聚合物層之后，另外包括，選擇性地去除所述掩模和在所述掩模下面的導電金屬層以暴露所述襯底上的所述絕緣層；在所述絕緣層和所述聚合物層上方形成第二導電金屬層；圖案化所述第二導電金屬層以形成包括接觸區域的RDL層；在所述RDL層上方形成鈍化層；形成通過所述鈍化層的開口以暴露所述RDL層的所述接觸區域；在所述開口內的所述接觸區域上形成UBM結構；以及通過所述鈍化層和在所述鈍化層下面的所述RDL層形成多個開口以暴露所述聚合物層；其中當所述聚合物層暴露于環境空氣時，所述聚合物層充當電容式濕度感測元件。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電接枝包括：

將含水的酸性電接枝組合物施加到所述第一導電金屬層的表面，其中所述組合物包括溶劑、芳基重氮鹽、乙烯基酯單體化合物和酸性組分，以維持1到2的pH；以及

將電勢施加到所述第一導電金屬層的所述表面以形成芳基的引物層，然后將乙烯基單體附加和聚合到所述引物層上，以形成所述第一導電金屬層的所述表面上的電接枝聚合物層。

3.一種半導體裝置，其特征在于，包括：

潮濕敏感聚合物層，所述潮濕敏感聚合物層電接枝到定位于IC襯底上的第一導電金屬層，并且通過鈍化層暴露于一個或多個開口內，其中當所述潮濕敏感聚合物層暴露于環境空氣時，所述潮濕敏感聚合物層充當電容式濕度感測元件；

其中所述IC襯底包括在上表面上的絕緣層；

在所述絕緣層上方的所述第一導電金屬層；

電接枝到所述第一導電金屬層的所述潮濕敏感聚合物層；

覆蓋所述潮濕敏感聚合物層的部分的RDL層；

覆蓋所述RDL層的鈍化層；以及

開口，所述開口延伸穿過所述鈍化層和底層RDL層，其中所述聚合物在所述開口內暴露于環境空氣；

其中所述聚合物層充當電容式濕度感測元件。

4.根據權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于，所述潮濕敏感聚合物層暴露于通過所述鈍化層和在所述鈍化層下面的所述RDL層的開口內。

5.根據權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于，所述潮濕敏感聚合物層電接枝到一對叉指形感測電極，并且所述潮濕敏感聚合物層暴露于通過所述鈍化層的一個或多個開口內。

6.一種密封的半導體裝置封裝，其特征在于，包括：

半導體裝置，所述半導體裝置包括潮濕敏感聚合物層，所述潮濕敏感聚合物層電接枝到定位于IC襯底上的導電金屬層且暴露于鈍化層中的一個或多個開口內；以及

密封劑，除了暴露于所述鈍化層中的所述一個或多個開口內的所述潮濕敏感聚合物層之外，所述密封劑圍繞所述裝置，其中當所述潮濕敏感聚合物層暴露于環境空氣時，所述潮濕敏感聚合物層充當電容式濕度感測元件；

其中所述IC襯底包括在上表面上的絕緣層；

在所述絕緣層上方的第一導電金屬層；

電接枝到所述第一導電金屬層的所述潮濕敏感聚合物層；

覆蓋所述潮濕敏感聚合物層的部分的RDL層；

覆蓋所述RDL層的鈍化層；以及

開口，所述開口延伸穿過所述鈍化層和底層RDL層，其中所述聚合物在所述開口內暴露于環境空氣；

其中所述聚合物層充當電容式濕度感測元件。

7.根據權利要求6所述的裝置封裝，其特征在于，所述密封的半導體裝置被安裝在襯底上，并且所述封裝包括用于環境空氣通過到所述潮濕敏感聚合物層的開口。