[發(fā)明專利]壓力傳感器及其形成方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410648299.1 | 申請(qǐng)日： | 2014-11-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN105651450B | 公開（公告）日： | 2018-07-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 伏廣才;陳雷雨 | 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)： | G01L9/02 | 分類號(hào)： | G01L9/02;B81C1/00;B81B1/00 |
| 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： | 萬鐵占;駱蘇華 |
| 地址： | 201203 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 上極板 壓力傳感器 互連層 連接槽 犧牲層 第一層 介質(zhì)層 襯底 極板 半導(dǎo)體 有機(jī)聚合物 導(dǎo)電層 靈敏度 下極板 小壓力 側(cè)壁 附著 空腔 量測(cè) 感知 去除 施加 | ||
一種壓力傳感器及其的形成方法，其中壓力傳感器的形成方法包括：提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成有第一層間介質(zhì)層、下極板、第一互連層；在下極板上方形成犧牲層；在第一層間介質(zhì)層、第一互連層和犧牲層上形成上極板；在形成犧牲層之后且在形成上極板之前，在第一互連層中形成連接槽，上極板填充滿連接槽；或者，在形成上極板之后，在上極板和第一互連層中形成連接槽，之后在連接槽中形成連接上極板和第一互連層的導(dǎo)電層；去除犧牲層以形成空腔。在下極板上方形成犧牲層過程中產(chǎn)生的有機(jī)聚合物就不會(huì)附著在連接槽側(cè)壁、底部，壓力傳感器對(duì)施加在其上的較小壓力也能準(zhǔn)確感知并量測(cè)，提升了壓力傳感器的靈敏度，性能較佳。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓力傳感器及其形成方法。
背景技術(shù)
在半導(dǎo)體領(lǐng)域，現(xiàn)有的微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器，是通過壓力傳感器開關(guān)(PressureSensor Shutter)接收外界的氣體壓力，然后將氣體壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，測(cè)量出具體的壓力信息。
現(xiàn)有的一種形成壓力傳感器的方法包括：
參照?qǐng)D1，提供半導(dǎo)體襯底1，在半導(dǎo)體襯底1上形成有有源器件(圖中未示出)；在半導(dǎo)體襯底1上形成有第一層間介質(zhì)層2，第一層間介質(zhì)層2覆蓋有源器件和半導(dǎo)體襯底1；在第一層間介質(zhì)層2中形成有下極板4、與下極板4同層且間隔開的第一互連層3，第一層間介質(zhì)層2覆蓋下極板4和第一互連層3，其中第一互連層3與半導(dǎo)體襯底1上的有源器件電連接，下極板4通過其下方的第二互連層5與有源器件電連接。
參照?qǐng)D2，使用光刻、刻蝕工藝，在第一層間介質(zhì)層2和第一互連層3中形成連接槽6。
參照?qǐng)D3，在第一層間介質(zhì)層2上沉積無定形碳層，無定形碳層填充滿連接槽6；接著，使用光刻、刻蝕工藝，去除除下極板4上方的無定形碳層外的無定形碳層部分，露出連接槽6，僅保留下極板4上方的無定形碳層部分，作為犧牲層7。
參照?qǐng)D4，在第一層間介質(zhì)層2和犧牲層7上形成上極板8，上極板8填充滿連接槽6(參照?qǐng)D3)，以與第一互連層3接觸電連接，并通過第一互連層3與下方的有源器件電連接。
參照?qǐng)D5，在犧牲層7上方的上極板8中形成若干通孔80，露出犧牲層7。
參照?qǐng)D6，使用光刻、刻蝕工藝，通過若干通孔80去除犧牲層，在上極板8與下極板4之間形成空腔70。
參照?qǐng)D7，在第一層間介質(zhì)層2和上極板8上形成第二層間介質(zhì)層9。
參照?qǐng)D8，在空腔70上方的第二層間介質(zhì)層9中形成環(huán)形溝槽90，露出上極板8，空腔70上方的上極板部分作為壓力感應(yīng)膜。這樣，外界壓力作用在環(huán)形溝槽90底部的上極板上，引起上極板向空腔70中發(fā)生形變，進(jìn)而改變上極板8和下極板4構(gòu)成的電容器的電容值。該電容值變化信號(hào)分別通過第一互連層3和第二互連層5傳遞至有源器件中，有源器件對(duì)電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理后轉(zhuǎn)化為壓力值。
但是，使用現(xiàn)有技術(shù)形成的壓力傳感器靈敏度較低，性能不佳。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是，使用現(xiàn)有技術(shù)形成的壓力傳感器靈敏度較低，性能不佳。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種壓力傳感器的形成方法，該形成方法包括：
提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有第一層間介質(zhì)層、位于所述第一層間介質(zhì)層中的下極板、與所述下極板位于同一層且間隔開的第一互連層；
在所述下極板上方形成犧牲層；
在所述第一層間介質(zhì)層、第一互連層和犧牲層上形成上極板；
在形成所述犧牲層之后且在形成所述上極板之前，在所述第一互連層中形成連接槽，所述上極板填充滿連接槽以與第一互連層電連接；或者，
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