[發明專利]具有保護柵極電介質的阻擋層的基于FET的濕度傳感器

有效

• 申請號: 201710333712.9
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107449811B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: C.科比亞努;R.戴維斯;A.斯特拉圖拉特;B.塞爾班;O.比尤;C.G.博斯坦;M.布雷茲努;S.D.科斯蒂
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙蘇林;李炳愛

1.濕度傳感器，其包括：

具有源極(122)和漏極(124)的襯底(110)，其中所述漏極(124)與所述源極(122)橫向隔開；

柵極堆疊，其包括：

位于所述源極(122)和所述漏極(124)之間的空間中的柵極絕緣體(126)；

位于所述柵極絕緣體(126)上方的阻擋層(128)；

位于所述阻擋層(128)上方的傳感聚合物(140)；

電耦合至所述源極(122)的源極電極(142)；

電耦合至所述漏極(124)的漏極電極(144)；

位于所述傳感聚合物(140)上方的多孔柵極電極(146)；

在所述多孔柵極電極(146)上方延伸的保護性多孔聚合物層(162)；和

限定柵極堆疊的橫向邊緣以及源極和漏極區域的二氧化硅層(160)。

2.權利要求1的濕度傳感器，其中：

所述襯底(110)包括硅；

所述柵極絕緣體(126)包括SiO₂；和

所述阻擋層(128)包括Ta₂O₅、Al₂O₃、HfO₂和氮化硅(Si₃N₄)中的一種或多種。

3.權利要求1-2中任一項的濕度傳感器，其中所述傳感聚合物(140)包括聚酰亞胺和聚砜中的一種或多種。

4.權利要求1-2中任一項的濕度傳感器，其中所述傳感聚合物(140)包括聚酰亞胺和聚砜中的至少一種，其已經使用下列成員之一進行交聯：

2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1,6-己二醇；

1,5-戊二醇；

1,10-癸二醇；和

1,4-苯二甲醇。

5.權利要求1-2中任一項的濕度傳感器，其中所述傳感聚合物(140)包括聚砜與雙(頻哪醇合)二硼和二叔丁基聯吡啶在銥催化劑的存在下、然后在鈀催化劑的存在下與4-甲?；?4'-溴聯苯反應、然后進行溫和氧化并采用八氟己二醇交聯的反應產物。

6.權利要求1的濕度傳感器，其進一步包括在所述保護性多孔聚合物層(162)的一部分上方的鈍化層(164)，所述鈍化層(164)不在所述多孔柵極電極(146)上方的所述保護性多孔聚合物層(162)的至少一部分上方延伸。

7.權利要求6的濕度傳感器，其中所述鈍化層(164)包括SiO₂、Ta₂O₅、Al₂O₃、HfO₂或氮化硅(Si₃N₄)。

8.權利要求1的濕度傳感器，其進一步包括：

形成在所述襯底(110)上的參比場效應晶體管(130)。

9.權利要求8的濕度傳感器，其中所述參比場效應晶體管(130)包括：

形成在所述襯底(110)上的第二源極(132)和第二漏極(134)，其中所述第二漏極(134)與所述第二源極(132)橫向隔開；

第二柵極堆疊，其包括：

位于所述第二源極(132)和所述第二漏極(134)之間的空間中的第二柵極絕緣體(136)；

位于所述第二柵極絕緣體(136)上方的第二阻擋層(138)；

位于所述第二阻擋層(138)上方的第二傳感聚合物(150)；

電耦合至所述第二源極(132)的第二源極電極(152)；

電耦合至所述第二漏極(134)的第二漏極電極(154)；和

位于所述第二傳感聚合物(150)上方的金屬層(156)。

10.權利要求9的濕度傳感器，其中所述金屬層(156)被構造成防止所述第二傳感聚合物(150)暴露于環境。