[發(fā)明專利]壓力傳感器及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310277644.0
• 申請(qǐng)日: 2013-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104280160A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪中山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G01L1/14
• 分類號(hào): G01L1/14;G01L9/12
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種壓力傳感器，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底具有器件區(qū)，所述襯底表面具有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層表面具有第一電極層；

位于第一電極層表面的第二介質(zhì)層，所述器件區(qū)的第二介質(zhì)層具有若干第一開(kāi)口；

位于所述第一開(kāi)口的側(cè)壁表面的導(dǎo)電側(cè)墻，所述導(dǎo)電側(cè)墻與第一電極層連接；

位于第二介質(zhì)層表面和第一開(kāi)口內(nèi)的第二電極層，所述第二電極層與第二介質(zhì)層表面、導(dǎo)電側(cè)墻表面和第一開(kāi)口的底部表面之間具有空腔；

位于第二電極層表面的第三介質(zhì)層，所述第三介質(zhì)層內(nèi)具有暴露出器件區(qū)的第二電極層表面的第二開(kāi)口。

2.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，所述若干第一開(kāi)口位于第二介質(zhì)層表面的圖形為若干同心圓環(huán)形、若干同心方環(huán)形或若干同心多邊環(huán)形。

3.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，所述若干第一開(kāi)口位于第二介質(zhì)層表面的圖形為若干平行排列的條形。

4.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，所述襯底還包括外圍區(qū)，所述外圍區(qū)包圍所述器件區(qū)，所述第二電極層還位于外圍區(qū)的第二介質(zhì)層表面，外圍區(qū)的第二電極層支撐器件區(qū)的第二電極層，使器件區(qū)的第二電極層與第二介質(zhì)層表面、導(dǎo)電側(cè)墻表面和第一開(kāi)口的底部表面之間構(gòu)成空腔。

5.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，所述第一開(kāi)口底部暴露出第一介質(zhì)層，或者所述第一開(kāi)口底部暴露出第一電極層。

6.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，還包括：位于第二電極層表面的第四介質(zhì)層，所述第三介質(zhì)層位于所述第四介質(zhì)層表面，所述第二開(kāi)口暴露出第四介質(zhì)層表面，且所述第四介質(zhì)層的材料與第三介質(zhì)層的材料不同。

7.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，還包括：位于第三介質(zhì)層內(nèi)的第二導(dǎo)電插塞，所述第二導(dǎo)電插塞與第二電極層電連接；位于第三介質(zhì)層和第二介質(zhì)層內(nèi)的第一導(dǎo)電插塞，所述第一導(dǎo)電插塞與第一電極層電連接。

8.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，所述襯底內(nèi)具有半導(dǎo)體器件、以及用于電連接所述半導(dǎo)體器件的電互連結(jié)構(gòu)。

9.如權(quán)利要求8所述壓力傳感器，其特征在于，所述第一電極層與所述電互連結(jié)構(gòu)電連接。

10.如權(quán)利要求8所述壓力傳感器，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件為CMOS器件。

11.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，所述第一電極層的材料包括：氮化鈦、鈦、氮化鉭、鉭、鎢、碳化鈦、碳化鉭、鑭、鋁和銅中的一種或多種；所述第二電極層或?qū)щ妭?cè)墻的材料包括：氮化鈦、鈦、氮化鉭、鉭、鎢、碳化鈦、碳化鉭和鑭中的一種或多種。

12.如權(quán)利要求1所述壓力傳感器，其特征在于，所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層或第三介質(zhì)層的材料為二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅或低K材料。

13.一種壓力傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底具有器件區(qū)，所述襯底表面具有第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層表面具有第一電極層，所述第一電極層表面具有第二介質(zhì)層；

刻蝕器件區(qū)的第二介質(zhì)層直至暴露出第一電極層，在第二介質(zhì)層內(nèi)形成若干第一開(kāi)口；

在所述第一開(kāi)口的側(cè)壁表面形成導(dǎo)電側(cè)墻，所述導(dǎo)電側(cè)墻與第一電極層連接；

在第二介質(zhì)層表面、導(dǎo)電側(cè)墻表面和第一開(kāi)口的底部表面形成犧牲層；

在所述犧牲層表面形成第二電極層，所述第二電極層暴露出部分犧牲層表面；

去除器件區(qū)的犧牲層，在所述第二電極層與第二介質(zhì)層表面、導(dǎo)電側(cè)墻表面和第一開(kāi)口的底部表面之間形成空腔；

在去除犧牲層之后，在第二電極層表面形成第三介質(zhì)層，所述第三介質(zhì)層內(nèi)具有暴露出器件區(qū)的第二電極層表面的第二開(kāi)口。

14.如權(quán)利要求13所述壓力傳感器的形成方法，其特征在于，所述襯底還包括外圍區(qū)，所述外圍區(qū)包圍所述器件區(qū)，在形成第二電極層之前，去除外圍區(qū)的第二介質(zhì)層表面的犧牲層，所述第二電極層形成于外圍區(qū)的第二介質(zhì)層表面、犧牲層的側(cè)壁和頂部表面。

15.如權(quán)利要求13所述壓力傳感器的形成方法，其特征在于，還包括：在形成導(dǎo)電側(cè)墻之后，形成犧牲層之前，以第二介質(zhì)層和導(dǎo)電側(cè)墻為掩膜，刻蝕第一開(kāi)口底部的第一電極層直至暴露出第一介質(zhì)層為止。