[發明專利]傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610390424.2
• 申請日: 2016-06-03
• 公開（公告）號: CN107463867B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 劉孟彬;毛劍宏
• 申請（專利權）人: 上海麗恒光微電子科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 李時云

1.一種傳感器的制備方法，其特征在于，包括：

提供一第一半導體襯底，在所述第一半導體襯底中形成多個第一離子注入區構成的第一離子注入區陣列和位于所述第一離子注入區上的凹槽構成的凹槽陣列，所述第一離子注入區與所述凹槽一一對應；

在所述第一半導體襯底上形成一感應層，所述感應層覆蓋所述凹槽，使凹槽位置形成封閉的空腔，并且所述感應層暴露出所述凹槽外圍的部分所述第一半導體襯底，所述感應層對應于凹槽上方的部分為第二離子注入區，且所述感應層對應于所述凹槽上方的部分具有背離第一半導體襯底方向的突出部，在所述第一離子注入區形成傳感器的下電極，所述凹槽形成感應腔，在所述第二離子注入區形成傳感器的上電極，所述感應層用于感應作用力而發生形變，以使所述感應腔的空間發生變化；

在暴露出的所述第一半導體襯底上形成第一電極，在所述突出部一側的所述感應層上形成第二電極，且在剩余的所述第一半導體襯底以及剩余的所述感應層上形成介質層；

其中，所述感應層的形成方法包括：提供一第二半導體襯底，對部分所述第二半導體襯底的正面進行離子注入，形成多個所述第二離子注入區構成的第二離子注入區陣列；將所述第二半導體襯底的正面面向所述凹槽與所述第一半導體襯底進行鍵合，且所述第二離子注入區與所述第一離子注入區一一對應；背面減薄所述第二半導體襯底，并刻蝕所述第二半導體襯底，暴露出所述凹槽兩側的部分所述第一半導體襯底，且在所述凹槽的上方形成所述突出部，剩余的所述第二半導體襯底形成所述感應層。

2.如權利要求1所述的傳感器的制備方法，其特征在于，所述凹槽的深度為50nm～500nm，寬度為50nm～500nm。

3.如權利要求1所述的傳感器的制備方法，其特征在于，所述第一離子注入區為硼離子注入區或磷離子注入區。

4.如權利要求1所述的傳感器的制備方法，其特征在于，所述第二離子注入區為硼離子注入區或磷離子注入區。

5.如權利要求1所述的傳感器的制備方法，其特征在于，背面減薄所述第二半導體襯底之后，形成所述突出部的步驟包括：在所述第二半導體襯底上形成圖案化的光阻；刻蝕所述第二半導體襯底以及所述圖案化的光阻，覆蓋所述圖案化的光阻的所述第二半導體襯底形成所述突出部。

6.如權利要求5所述的傳感器的制備方法，其特征在于，所述突出部的高度為50nm～500nm，寬度為50nm～500nm。

7.如權利要求1所述的傳感器的制備方法，其特征在于，形成所述第一電極和所述第二電極的具體步驟包括：

在暴露出的所述第一半導體襯底上形成一第一焊墊，在所述突出部一側的所述感應層上形成一第二焊墊；

形成介質層，所述介質層覆蓋所述第一焊墊、所述第二焊墊、剩余的所述第一半導體襯底以及所述感應層；

刻蝕所述介質層，暴露出所述第一焊墊以及所述第二焊墊；

在所述第一焊墊上形成第一引出電極，在所述第二焊墊上形成第二引出電極，所述第一焊墊與所述第一引出電極形成所述第一電極，所述第二焊墊與所述第二引出電極形成所述第二電極。

8.如權利要求1所述的傳感器的制備方法，其特征在于，所述第一半導體襯底中形成陣列的所述第一離子注入區以及位于所述第一離子注入區上的陣列的所述凹槽，所述感應層中具有與陣列的所述凹槽相對應的陣列的所述突出部。

9.一種傳感器，其特征在于，包括：

第一半導體襯底，位于所述第一半導體襯底中的多個第一離子注入區構成的第一離子注入區陣列和位于所述第一離子注入區上的凹槽構成的凹槽陣列，所述第一離子注入區與所述凹槽一一對應；

位于所述第一半導體襯底上的感應層，所述感應層覆蓋所述凹槽，使凹槽位置形成封閉的空腔，并且所述感應層暴露出所述凹槽外圍的部分所述第一半導體襯底，所述感應層對應于凹槽上方的部分為第二離子注入區，且所述感應層對應于所述凹槽上方的部分具有背離第一半導體襯底方向的突出部，在所述第一離子注入區形成傳感器的下電極，所述凹槽形成感應腔，在所述第二離子注入區形成傳感器的上電極，所述感應層用于感應作用力而發生形變，以使所述感應腔的空間發生變化；其中，所述感應層由一形成有第二離子注入區的第二半導體襯底形成，所述第二半導體襯底鍵合至所述第一半導體襯底，并對所述第二半導體襯底進行減薄和刻蝕以形成所述感應層；

位于暴露的所述第一半導體襯底上的第一電極；

位于所述突出部一側的所述感應層上的第二電極；以及

覆蓋剩余的所述第一半導體襯底以及剩余的所述感應層的介質層。