[發(fā)明專利]傳感器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610390424.2
• 申請(qǐng)日: 2016-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN107463867B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉孟彬;毛劍宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海麗恒光微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 李時(shí)云

本發(fā)明的傳感器及其制備方法，包括：提供第一半導(dǎo)體襯底，在第一半導(dǎo)體襯底中形成多個(gè)第一離子注入?yún)^(qū)構(gòu)成的第一離子注入?yún)^(qū)陣列和位于第一離子注入?yún)^(qū)上的凹槽構(gòu)成的凹槽陣列；在第一半導(dǎo)體襯底上形成感應(yīng)層，感應(yīng)層覆蓋凹槽，感應(yīng)層暴露出凹槽外圍的部分第一半導(dǎo)體襯底，感應(yīng)層對(duì)應(yīng)于凹槽上方的部分為第二離子注入?yún)^(qū)，感應(yīng)層對(duì)應(yīng)于凹槽上方的部分具有背離第一半導(dǎo)體襯底方向的突出部，第一離子注入?yún)^(qū)形成傳感器的下電極，凹槽形成感應(yīng)腔，第二離子注入?yún)^(qū)形成傳感器的上電極；在暴露出的第一半導(dǎo)體襯底上形成第一電極，在突出部一側(cè)的感應(yīng)層上形成第二電極，在剩余第一半導(dǎo)體襯底及剩余感應(yīng)層上形成介質(zhì)層。本發(fā)明的傳感器制備方法簡(jiǎn)單、成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著終端產(chǎn)品的智能化程度不斷提高，各種傳感器芯片層出不窮。傳感芯片擴(kuò)展了智能手機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，例如，指紋識(shí)別芯片的出現(xiàn)就大大提高了上述產(chǎn)品的安全性。目前典型的指紋識(shí)別傳感器芯片，包括半導(dǎo)體芯片，其上形成有用于感測(cè)的傳感器元件陣列作為感應(yīng)區(qū)域，其最大的特征在于其芯片表面的感應(yīng)區(qū)域與用戶手指發(fā)生作用，產(chǎn)生芯片可以感測(cè)的電信號(hào)。電容式指紋傳感器是通過(guò)測(cè)量指紋谷線、脊線與平面?zhèn)鞲须姌O陣列單元之間形成的耦合電容的大小差異來(lái)對(duì)指紋成像。現(xiàn)有技術(shù)中的指紋傳感器的工藝復(fù)雜，單位面積上的傳感器元件多，需采用高端的芯片設(shè)計(jì)技術(shù)、大規(guī)模集成電路制造技術(shù)以及芯片封裝技術(shù)等，技術(shù)難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種傳感器及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種傳感器的制備方法，包括：

提供一第一半導(dǎo)體襯底，在所述第一半導(dǎo)體襯底中形成多個(gè)第一離子注入?yún)^(qū)構(gòu)成的第一離子注入?yún)^(qū)陣列和位于所述第一離子注入?yún)^(qū)上的凹槽構(gòu)成的凹槽陣列，所述第一離子注入?yún)^(qū)與所述凹槽一一對(duì)應(yīng)；

在所述第一半導(dǎo)體襯底上形成一感應(yīng)層，所述感應(yīng)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(yīng)層暴露出所述凹槽外圍的部分所述第一半導(dǎo)體襯底，所述感應(yīng)層對(duì)應(yīng)于凹槽上方的部分為第二離子注入?yún)^(qū)，且所述感應(yīng)層對(duì)應(yīng)于所述凹槽上方的部分具有背離第一半導(dǎo)體襯底方向的突出部，在所述第一離子注入?yún)^(qū)形成傳感器的下電極，所述凹槽形成感應(yīng)腔，在所述第二離子注入?yún)^(qū)形成傳感器的上電極；

在暴露出的所述第一半導(dǎo)體襯底上形成第一電極，在所述突出部一側(cè)的所述感應(yīng)層上形成第二電極，且在剩余的所述第一半導(dǎo)體襯底以及剩余的所述感應(yīng)層上形成介質(zhì)層。

可選的，所述凹槽的深度為50nm～500nm，寬度為50nm～500nm。

可選的，所述第一離子注入?yún)^(qū)為硼離子注入?yún)^(qū)或磷離子注入?yún)^(qū)。

可選的，形成所述感應(yīng)層的具體步驟包括：

提供一第二半導(dǎo)體襯底，對(duì)部分所述第二半導(dǎo)體襯底的正面進(jìn)行離子注入，形成多個(gè)所述第二離子注入?yún)^(qū)構(gòu)成的第二離子注入?yún)^(qū)陣列；

將所述第二半導(dǎo)體襯底的正面面向所述凹槽與所述第一半導(dǎo)體襯底進(jìn)行鍵合，且所述第二離子注入?yún)^(qū)與所述第一離子注入?yún)^(qū)一一對(duì)應(yīng)；

背面減薄所述第二半導(dǎo)體襯底；

刻蝕所述第二半導(dǎo)體襯底，暴露出所述凹槽兩側(cè)的部分所述第一半導(dǎo)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(dǎo)體襯底形成所述感應(yīng)層。

可選的，所述第二離子注入?yún)^(qū)為硼離子注入?yún)^(qū)或磷離子注入?yún)^(qū)。

可選的，背面減薄所述第二半導(dǎo)體襯底之后，形成所述突出部的步驟包括：在所述第二半導(dǎo)體襯底上形成圖案化的光阻；刻蝕所述第二半導(dǎo)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(dǎo)體襯底形成所述突出部。