(57)【要約】【課題】相対湿度の変化に伴う感湿部の容量値変化にヒステリシスが発生せず、感湿部の感度低下のない、小型で安価な静電容量式湿度センサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板１上の同一平面において、互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極１１ａ，１１ｂを備え、湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜４が、保護膜３を介して、一対の櫛歯状電極１１ａ，１１ｂを覆うようにして形成されてなる感湿部１１を有する静電容量式湿度センサ１０１であって、保護膜３と感湿膜４の界面が、平坦化されてなる静電容量式湿度センサとする。【選択図】        図１
2006133192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上の同一平面において、互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極を備え、
湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜が、保護膜を介して、前記一対の櫛歯状電極を覆うようにして形成されてなる感湿部を有する静電容量式湿度センサであって、
前記保護膜と前記感湿膜の界面が、平坦化されてなることを特徴とする静電容量式湿度センサ。
【請求項２】
前記櫛歯状電極が、前記半導体基板の別位置に形成される半導体素子の配線と同時に形成されてなり、
前記保護膜が、前記配線を保護する膜と同時に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式湿度センサ。
【請求項３】
前記櫛歯状電極が、前記半導体基板上に形成された絶縁膜中に埋め込まれてなることを特徴とする請求項１または２に記載の静電容量式湿度センサ。
【請求項４】
前記櫛歯状電極が、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の静電容量式湿度センサ。
【請求項５】
前記保護膜が、酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）または酸化シリコンと窒化シリコンの積層膜からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の静電容量式湿度センサ。
【請求項６】
前記感湿膜が、ポリイミド系樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の静電容量式湿度センサ。
【請求項７】
半導体基板上の同一平面において、互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極を備え、
湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜が、表面が平坦化された保護膜を介して、前記一対の櫛歯状電極を覆うようにして形成されてなる感湿部を有する静電容量式湿度センサの製造方法であって、
前記保護膜の研磨工程を有することを特徴とする静電容量式湿度センサの製造方法。
【請求項８】
半導体基板上の同一平面において、互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極を備え、
湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜が、表面が平坦化された前記半導体基板の保護膜を介して、前記一対の櫛歯状電極を覆うようにして形成されてなる感湿部を有する静電容量式湿度センサの製造方法であって、
前記櫛歯状電極を前記半導体基板上に形成された絶縁膜中に埋め込む、電極埋め込み工程を有することを特徴とする静電容量式湿度センサの製造方法。
【請求項９】
前記櫛歯状電極の形成に、前記半導体基板の別位置に形成される半導体素子の配線工程を用いることを特徴とする請求項７または８に記載の静電容量式湿度センサの製造方法。
【請求項１０】
前記保護膜の形成に、前記半導体基板の保護膜形成工程を用いることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の静電容量式湿度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の櫛歯状電極を備え、保護膜を介して、感湿膜が前記一対の櫛歯状電極を覆うようにして形成されてなる感湿部を有する静電容量式湿度センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
保護膜を介して、感湿膜が一対の櫛歯状電極を覆うようにして形成されてなる感湿部を有する静電容量式湿度センサおよびその製造方法が、例えば、特開２００２−２４３６９０公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図５（ａ）〜（ｃ）に、特許文献１に開示された従来の静電容量式湿度センサを示す。図５（ａ）は、静電容量式湿度センサ１００の要部を示す模式的な断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の感湿部１０の模式的な上面図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）の一点鎖線で囲ったＡ部の拡大図である。
【０００４】
図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００は、感湿部１０と回路素子部２０とからなる。感湿部１０は、絶縁膜２を介した半導体基板１上の同一平面において、図５（ｂ）に示す互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極１０ａ，１０ｂを備える、櫛歯電極型の容量素子からなる。また、回路素子部２０は、基準容量部（リファレンス容量部）２１と信号処理回路部２２とからなる。基準容量部２１は、半導体基板１上に形成された絶縁膜２を誘電体とする積層電極型の容量素子である。
【０００５】
感湿部１０における櫛歯状電極１０ａ，１０ｂは、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金からなり、半導体基板１の別位置に形成される半導体素子の配線工程を用いて、配線と同時に形成される。櫛歯状電極１０ａ，１０ｂ上には、保護膜３を介して、湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜４が、一対の櫛歯状電極１０ａ，１０ｂを覆うようにして形成されている。保護膜３は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）または酸化シリコンと窒化シリコンの積層膜からなり、櫛歯状電極１０ａ，１０ｂの腐食等による劣化を防止する。図５（ａ）に示すように、静電容量式湿度センサ１００の感湿部１０における保護膜３は、半導体基板１の保護膜形成工程を用いて形成される、半導体基板１の全面を保護する膜である。また、保護膜３上の感湿膜４は、ポリイミド系樹脂からなる。
【０００６】
ポリイミド系樹脂からなる感湿膜４は、３〜４の比誘電率を持っている。一方、水（Ｈ２Ｏ）は比誘電率８０の物質である。従って、感湿膜４に水分子が吸着されると、感湿膜４の誘電率が大きくなり、感湿部１０の容量が増大する。このように、感湿膜４は周囲の雰囲気の湿度変化に応じて誘電率が変化し、それに伴って、感湿部１０の容量値が変化する。一方、基準容量部２１は感湿膜４が形成されていないため、周囲の雰囲気に湿度変化があっても容量値は一定である。感湿部１０の容量素子と基準容量部２１の容量素子は直列接続されており、周囲雰囲気に湿度変化に伴う感湿部１０の容量値変化は、感湿部１０と基準容量部２１の両容量素子にかかる電圧比の変動として読み取られる。この読み取られた電圧比の変動を信号処理回路部２２で演算処理することにより、雰囲気中の相対湿度を計測することができる。このように、図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００は、信号処理回路が集積化された、小型で安価な静電容量式湿度センサとなっている。
【０００７】
一方、図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００では、特開２００２−２７０１８９公報（特許文献２）に開示されているように、相対湿度の上昇時と低下時において、感湿部１０の容量値変化にヒステリシスが発生することが知られている。このヒステリシス発生の要因は、図５（ｃ）に示す保護膜３の溝部３ｍにあり、上方が絞られた形状の溝部３ｍでは浸透した水分が相対湿度の低下時に移動（蒸発）し難く、これによって感湿部１０の容量値変化が遅れるためであると考えられている。
【特許文献１】特開２００２−２４３６９０公報
【特許文献２】特開２００３−２７０１８９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記ヒステリシスの発生を防止するため、特許文献２に開示された静電容量式湿度センサでは、一対の櫛歯状電極の電極間隔を大きくしている。これにより、感湿膜４における水分の移動が容易になり、上記ヒステリシスを低減することができる。しかしながら、電極間隔を拡大すると単位面積あたりの電極密度が低下するため、容量値が小さくなって感湿部の感度が低下する。
【０００９】
そこで本発明は、保護膜を介して、感湿膜が一対の櫛歯状電極を覆うようにして形成されてなる感湿部を有する静電容量式湿度センサであって、相対湿度の変化に伴う感湿部の容量値変化にヒステリシスが発生せず、感湿部の感度低下のない、小型で安価な静電容量式湿度センサおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、半導体基板上の同一平面において、互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極を備え、湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜が、保護膜を介して、前記一対の櫛歯状電極を覆うようにして形成されてなる感湿部を有する静電容量式湿度センサであって、前記保護膜と前記感湿膜の界面が、平坦化されてなることを特徴としている。
【００１１】
上記静電容量式湿度センサにおいては、保護膜と感湿膜の界面が平坦化されており、従来の静電容量式湿度センサのような櫛歯状電極に起因した保護膜表面の溝部が存在しない。このため、感湿膜に浸透した水分は、相対湿度の低下時においても容易に移動（蒸発）することができ、感湿部の容量値変化が遅れることもない。従って、上記静電容量式湿度センサでは、相対湿度の変化に伴う感湿部の容量値変化において、ヒステリシスの発生が防止される。
【００１２】
また、上記静電容量式湿度センサにおける一対の櫛歯状電極の電極間隔は、任意の値に設定することができる。従って、容量素子である感湿部の容量値も所望の値に設定することができ、容量値が小さくなって感湿部の感度が低下することもない。
【００１３】
以上のようにして、上記静電容量式湿度センサは、保護膜を介して、感湿膜が一対の櫛歯状電極を覆うようにして形成されてなる感湿部を有する静電容量式湿度センサであって、相対湿度の変化に伴う感湿部の容量値変化にヒステリシスが発生せず、感湿部の感度低下のない小型の静電容量式湿度センサとすることができる。
【００１４】
請求項２に記載のように、上記静電容量式湿度センサは、前記櫛歯状電極が、前記半導体基板の別位置に形成される半導体素子の配線と同時に形成されてなり、前記保護膜が、前記配線を保護する膜と同時に形成されてなるように構成することができる。これによれば、上記静電容量式湿度センサは、感湿部と信号処理回路等の回路素子部とが集積化された、小型で安価な静電容量式湿度センサとすることができる。
【００１５】
保護膜と感湿膜の界面が平坦化されてなる上記静電容量式湿度センサは、保護膜の表面を研磨して得ることができる。また、請求項３に記載のように、前記櫛歯状電極が、前記半導体基板上に形成された絶縁膜中に埋め込まれてなるように構成してもよい。
【００１６】
請求項４に記載のように、前記櫛歯状電極は、半導体装置の製造において配線材料として一般的に用いられるアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金からなることが好ましい。また、請求項５に記載のように、前記保護膜は、半導体装置の製造において保護膜材料として一般的に用いられる酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）または酸化シリコンと窒化シリコンの積層膜からなることが好ましい。これにより、上記静電容量式湿度センサの製造コストを低減することができる。
【００１７】
請求項６に記載のように、前記感湿膜には、例えばポリイミド系樹脂を用いることができる。
【００１８】
請求項７〜１０に記載の発明は、上記静電容量式湿度センサの製造方法に関する発明である。
【００１９】
請求項７に記載の製造方法は、感湿膜が形成される前の保護膜表面を平坦化するために、前記保護膜の研磨工程を有することを特徴としている。また、請求項８に記載の製造方法は、感湿膜が形成される前の保護膜表面を平坦化するために、前記櫛歯状電極を前記半導体基板上に形成された絶縁膜中に埋め込む、電極埋め込み工程を有することを特徴としている。これにより、保護膜と感湿膜の界面が平坦化されてなる上記静電容量式湿度センサを製造することができる。尚、上記製造方法によって得られる静電容量式湿度センサの効果については前述したとおりであり、その説明は省略する。
【００２０】
上記製造方法にあっては、請求項９に記載のように、前記櫛歯状電極の形成に、前記半導体基板の別位置に形成される半導体素子の配線工程を用いることが好ましい。また、請求項１０に記載のように、前記保護膜の形成に、前記半導体基板の保護膜形成工程を用いることが好ましい。これにより、感湿部と信号処理回路等の回路素子部とが集積化された、小型で安価な静電容量式湿度センサを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。
【００２２】
図１（ａ），（ｂ）に、本発明の静電容量式湿度センサの一例を示す。図１（ａ）は、静電容量式湿度センサ１０１の要部を示す模式的な断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の一点鎖線で囲ったＢ部の拡大図である。尚、図１（ａ），（ｂ）に示す静電容量式湿度センサ１０１では、図５（ａ）〜（ｃ）に示す従来の静電容量式湿度センサ１００と同様の部分については同じ符号を付してあり、その説明は省略する。また、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１における感湿部１１の上面図は図５（ｂ）と同様であり、図示を省略した。
【００２３】
図１（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０１は、感湿部１１と回路素子部２０とからなる。
【００２４】
図１（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０１の回路素子部２０は、図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００と同様で、基準容量部（リファレンス容量部）２１と信号処理回路部２２とからなる。基準容量部２１は、半導体基板１上に形成された絶縁膜２を誘電体とする積層電極型の容量素子である。
【００２５】
一方、図１（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０１の感湿部１１も、図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００と同様に、半導体基板１上の同一平面において、互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極１１ａ，１１ｂを備える、櫛歯電極型の容量素子からなる。しかしながら、図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００の櫛歯状電極１０ａ，１０ｂと異なり、図１（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０１の櫛歯状電極１１ａ，１１ｂは、半導体基板１上に形成された層間絶縁膜２中に埋め込まれている。このため、図５（ａ）の静電容量式湿度センサ１００と異なり、櫛歯状電極１１ａ，１１ｂ上に形成される保護膜３の表面は平坦となる。従って、保護膜３とその上に形成されるポリイミド系樹脂からなる感湿膜４との界面が平坦化されており、図５（ｃ）に示した従来の静電容量式湿度センサ１００における保護膜３の溝部３ｍが存在しない。
【００２６】
図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１についても、図５で説明した静電容量式湿度センサの計測原理に基づいて、雰囲気中の相対湿度を計測することができる。従って、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１も、図５（ａ）の静電容量式湿度センサ１００と同様に、信号処理回路が集積化された、小型の静電容量式湿度センサとすることができる。
【００２７】
一方、図５（ａ）の静電容量式湿度センサ１００では、保護膜３の溝部３ｍに浸透した水分が相対湿度の低下時に移動（蒸発）し難いため、感湿部１０の容量値変化が遅れて、相対湿度の上昇時と低下時において感湿部１０の容量値変化にヒステリシスが発生した。これに対して、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１においては、保護膜３と感湿膜４の界面が平坦化されており、図５（ａ）の静電容量式湿度センサ１００のような櫛歯状電極１０ａ，１０ｂに起因した保護膜３表面の溝部３ｍが存在しない。このため、感湿膜４に浸透した水分は、相対湿度の低下時においても容易に移動（蒸発）することができ、感湿部１０の容量値変化が遅れることもない。従って、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１では、相対湿度の変化に伴う感湿部１１の容量値変化において、ヒステリシスの発生が防止される。
【００２８】
また、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１における一対の櫛歯状電極１１ａ，１１ｂの電極間隔は、任意の値に設定することができる。従って、容量素子である感湿部１１の容量値も所望の値に設定することができ、特許文献２に開示された静電容量式湿度センサのように、容量値が小さくなって感湿部の感度が低下することもない。
【００２９】
以上のようにして、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１は、保護膜３を介して、感湿膜４が一対の櫛歯状電極１１ａ，１１ｂを覆うようにして形成されてなる感湿部１１を有する静電容量式湿度センサであって、相対湿度の変化に伴う感湿部１１の容量値変化にヒステリシスが発生せず、感湿部１１の感度低下のない小型の静電容量式湿度センサとすることができる。
【００３０】
尚、図１（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０１についても、図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００と同様に、感湿部１１における櫛歯状電極１１ａ，１１ｂには、半導体装置の製造において配線材料として一般的に用いられるアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金を用いることができる。この櫛歯状電極１１ａ，１１ｂは、半導体基板１の別位置に形成される半導体素子の配線工程を用いて、半導体素子の配線と同時に形成することができる。また、保護膜３には、半導体装置の製造において保護膜材料として一般的に用いられる酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）または酸化シリコンと窒化シリコンの積層膜を用いることができる。この保護膜３は、半導体基板１の保護膜形成工程を用いて形成される、前記半導体素子の配線を含めた半導体基板１の全面を保護する膜とすることができる。これらにより、上記静電容量式湿度センサの製造コストを低減することができ、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１は、感湿部１１と信号処理回路等の回路素子部２０とが集積化された、小型で安価な静電容量式湿度センサとすることができる。
【００３１】
次に、図１（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０１の製造方法を、静電容量式湿度センサ１０１の要部である感湿部１１について説明する。
【００３２】
図２（ａ）〜（ｅ）は、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１における感湿部１１の製造工程別の断面図である。
【００３３】
最初に、図２（ａ）に示すように、絶縁膜２を形成したシリコン（Ｓｉ）半導体基板１を準備する。尚、半導体基板１の別位置には、図１（ａ）の回路素子部２０を構成する半導体素子の各拡散層が形成されており、絶縁膜２が、前記各拡散層を配線するための酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる層間絶縁膜となっている。
【００３４】
図２（ａ）で準備した半導体基板１をアニールした後、図２（ｂ）に示すように、櫛歯状電極１１ａ，１１ｂを埋め込むための溝２ｍを、エッチングにより絶縁膜２に形成する。溝２ｍのパターンは、所定の櫛歯状電極１１ａ，１１ｂのパターンに設定する。また、溝２ｍの深さは、所定の櫛歯状電極１１ａ，１１ｂの厚さに設定する。
【００３５】
次に、図２（ｃ）に示すように、溝２ｍ内をアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金からなる配線材料で埋め込んで、櫛歯状電極１１ａ，１１ｂを形成する。この櫛歯状電極１１ａ，１１ｂの形成は、蒸着等により半導体基板１の全面に配線材料を堆積した後、余分の配線材料をエッチングにより除去する。また、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等で配線材料をエッチバックして、溝２ｍ内にのみ配線材料を残してもよい。これにより、櫛歯状電極１１ａ，１１ｂを含めて、絶縁膜２の表面が平坦化される。
【００３６】
次に、図２（ｄ）に示すように、櫛歯状電極１１ａ，１１ｂが埋め込まれた絶縁膜２上に、酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）からなる保護膜３を形成する。櫛歯状電極１１ａ，１１ｂが絶縁膜２の表面が平坦化されているため、保護膜３の表面も、平坦化されたものとなる。保護膜３の形成には、製造コストを低減するために、別位置に形成される半導体素子の配線を含めた、半導体基板１の保護膜形成工程を用いることが好ましい。
【００３７】
最後に、図２（ｅ）に示すように、保護膜３上に感湿膜４を形成する。感湿膜４の形成は、感湿膜４の材料であるポリイミド系樹脂を塗布して焼成した後、パターニングしておこなう。保護膜３の表面が平坦化されているため、保護膜３と感湿膜４の界面も、平坦化されたものとなる。
【００３８】
以上のようにして、保護膜３と感湿膜４の界面が平坦化された感湿部１１を有する、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１を製造することができる。尚、上記製造方法によって得られる静電容量式湿度センサ１０１の効果については、前述したとおりである。
【００３９】
図３（ａ），（ｂ）に、別の静電容量式湿度センサの例を示す。図３（ａ）は、静電容量式湿度センサ１０２の要部を示す模式的な断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の一点鎖線で囲ったＣ部の拡大図である。尚、図３（ａ），（ｂ）に示す静電容量式湿度センサ１０２では、図５に示す静電容量式湿度センサ１００と同様の部分については同じ符号を付してあり、その説明は省略する。また、図３（ａ）の静電容量式湿度センサ１０２における感湿部１２の上面図は図５（ｂ）と同様であり、図示を省略した。
【００４０】
図３（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０２は、感湿部１２と回路素子部２０ａとからなる。
【００４１】
図３（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０２の回路素子部２０ａは、基本的に図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００と同様で、基準容量部（リファレンス容量部）２１ａと信号処理回路部２２ａとからなる。基準容量部２１ａは、半導体基板１上に形成された絶縁膜２を誘電体とする積層電極型の容量素子である。
【００４２】
一方、図３（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０２の感湿部１２も、図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００と同様に、半導体基板１上の同一平面において、互いの櫛歯が噛み合って対向するように離間して配置された一対の櫛歯状電極１０ａ，１０ｂを備える、櫛歯電極型の容量素子からなる。しかしながら、図５（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１００と異なり、図３（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０２では、櫛歯状電極１０ａ，１０ｂ上に厚い保護膜３ａが形成され、保護膜３ａの表面が研磨されて平坦化されている。平坦化された保護膜３ａを介して、湿度に応じて誘電率の変化する感湿膜４が、一対の櫛歯状電極１０ａ，１０ｂを覆うようにして形成されている。従って、保護膜３ａとその上に形成されるポリイミド系樹脂からなる感湿膜４との界面が平坦化されており、図５（ｃ）に示した従来の静電容量式湿度センサ１００における保護膜３の溝部３ｍが存在しない。
【００４３】
図３（ａ）の静電容量式湿度センサ１０２についても、信号処理回路が集積化された小型の静電容量式湿度センサとすることができる。また、保護膜３ａと感湿膜４の界面が平坦化されて溝部が存在しないため、図１（ａ）の静電容量式湿度センサ１０１と同様にして、相対湿度の変化に伴う感湿部１２の容量値変化において、ヒステリシスの発生が防止される。さらに、櫛歯状電極１０ａ，１０ｂの電極間隔は任意の値に設定することができ、容量値が小さくなって感湿部の感度が低下することもない。
【００４４】
尚、図３（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０２の保護膜３ａについても、半導体装置の製造において一般的に用いられる酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）を用いることができる。また、半導体基板１の保護膜形成工程を用いて形成される、配線を含めた半導体基板１の全面を保護する膜とすることができる。
【００４５】
以上のようにして、図３（ａ）の静電容量式湿度センサ１０２も、保護膜３ａを介して、感湿膜４が一対の櫛歯状電極１０ａ，１０ｂを覆うようにして形成されてなる感湿部１２を有する静電容量式湿度センサであって、相対湿度の変化に伴う感湿部１２の容量値変化にヒステリシスが発生せず、感湿部１２の感度低下のない、小型で安価な静電容量式湿度センサとすることができる。
【００４６】
次に、図３（ａ）に示す静電容量式湿度センサ１０２の製造方法を、静電容量式湿度センサ１０２の要部である感湿部１２について説明する。
【００４７】
図４（ａ）〜（ｅ）は、図３（ａ）の静電容量式湿度センサ１０２における感湿部１２の製造工程別の断面図である。
【００４８】
最初に、図４（ａ）に示すように、絶縁膜２を形成したシリコン（Ｓｉ）半導体基板１を準備する。尚、半導体基板１の別位置には、図３（ａ）の回路素子部２０ａを構成する半導体素子の各拡散層が形成されており、絶縁膜２が、前記各拡散層を配線するための酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる層間絶縁膜となっている。
【００４９】
図４（ａ）で準備した半導体基板１をアニールした後、図４（ｂ）に示すように、櫛歯状電極１０ａ，１０ｂを形成する。
【００５０】
次に、図４（ｃ）に示すように、櫛歯状電極１０ａ，１０ｂが形成された絶縁膜２上に、酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）からなる厚い保護膜３ａを形成する。保護膜３ａの形成には、製造コストを低減するために、別位置に形成される半導体素子の配線を含めた、半導体基板１の保護膜形成工程を用いることが好ましい。
【００５１】
次に、図４（ｄ）に示すように、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等で研磨して、保護膜３ａの表面を平坦化する。
【００５２】
最後に、図４（ｅ）に示すように、保護膜３ａ上に感湿膜４を形成する。保護膜３ａの表面が平坦化されているため、保護膜３ａと感湿膜４の界面も、平坦化されたものとなる。
【００５３】
以上のようにして、保護膜３ａと感湿膜４の界面が平坦化された感湿部１２を有する、図３（ａ）の静電容量式湿度センサ１０２を製造することができる。尚、上記製造方法によって得られる静電容量式湿度センサ１０２の効果については、前述したとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の静電容量式湿度センサの一例で、（ａ）は、静電容量式湿度センサの要部を示す模式的な断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一点鎖線で囲ったＢ部の拡大図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、図１（ａ）の静電容量式湿度センサにおける感湿部１１の製造工程別の断面図である。
【図３】別の静電容量式湿度センサの例で、（ａ）は、静電容量式湿度センサの要部を示す模式的な断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一点鎖線で囲ったＣ部の拡大図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、図３（ａ）の静電容量式湿度センサにおける感湿部１２の製造工程別の断面図である。
【図５】特許文献１に開示された従来の静電容量式湿度センサで、（ａ）は、静電容量式湿度センサの要部を示す模式的な断面図である。（ｂ）は、（ａ）の感湿部１０の模式的な上面図であり、（ｃ）は、図５（ａ）の一点鎖線で囲ったＡ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００〜１０２  静電容量式湿度センサ
１０〜１２  感湿部
２０，２０ａ  回路素子部
２１，２１ａ  基準容量部
２２，２２ａ  信号処理回路部  
１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ  櫛歯状電極
１  半導体基板
２  絶縁膜
３  保護膜
４  感湿膜
【図１】
2006133192.tif 000003
【図２】
2006133192.tif 000004
【図３】
2006133192.tif 000005
【図４】
2006133192.tif 000006
【図５】
2006133192.tif 000007