一种半导体指纹传感器及其制作方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体指纹传感器及其制作方法、电子装置。所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括逻辑区和至少一个像素区；在所述逻辑区形成顶部互连线，在所述像素区形成顶部极板，所述顶部互连线和所述顶部极板位于同一层；在所述像素区的顶部极板上形成表面凹凸不平的互连层，以增加所述互连层的表面积。通过在顶部极板上形成表面凹凸不平的互连层，增加了所述互连层的表面积，相应的增加了指纹识别时所形成的电容器的电容值，提高了半导体指纹传感器的性能，并且由于电容器的电容值增加，使得噪声电容(即前述C钝化层、C聚酰亚胺层)在所测得的电容中占比减小，因而降低了噪声对指纹识别的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体指纹传感器及其制作方法、电子装置
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体指纹传感器及其制作方法、电子装置。
技术介绍
近年来随着智能手机技术的发展，指纹识别技术得到了更广泛的应用和普及，目前主流的指纹识别技术为电容式指纹识别技术，电容式指纹识别芯片是由电容阵列构成的，内部大约包含例如1万只微型化的电容器，当用户将手指放在正面时，皮肤就组成了电容阵列的一个极板，电容阵列的背面是绝缘极板。由于不同区域指纹的脊和谷之间的距离也不相等，使每个单元的电容量随之而变，由此可获得指纹图像。其中所述电容式指纹识别芯片中大都存在噪声过大的问题，严重影响了电容式指纹识别芯片的性能。因此需要对电容式指纹识别芯片的结构和制备方法进行改进，以便消除噪声，提高电容式指纹识别芯片的性能和良率。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对目前存在的不足，本专利技术提出一种半导体指纹传感器的制作方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括逻辑区和至少一个像素区；在所述逻辑区形成顶部互连线，在所述像素区形成顶部极板，所述顶部互连线和所述顶部极板位于同一层；在所述像素区的顶部极板上形成表面凹凸不平的互连层，以增加所述互连层的表面积。可选地，所述互连层的表面呈波浪形状。可选地，所述互连层为半球状的铜种晶层。可选地，在所述逻辑区形成所述顶部互连线，在所述像素区形成所述顶部极板的方法包括：形成覆盖所述像素区和所述逻辑区的顶部金属层；图形化所述顶部金属层，以在所述逻辑区形成所述顶部互连线，在所述像素区形成所述顶部极板。可选地，形成所述互连层的方法包括：形成覆盖所述顶部极板和所述顶部互连线的第一钝化层；去除所述第一钝化层位于所述像素区的部分，以露出所述顶部极板；在露出的所述顶部极板和所述第一钝化层上形成互连材料层；在所述互连材料层上形成覆盖所述互连材料层的覆盖层；去除所述逻辑区上的所述覆盖层，以露出所述逻辑区上的所述互连材料层；去除露出的所述互连材料层，以在所述像素区形成所述互连层。可选地，所述顶部金属层包括依次堆叠设置的底部保护层、铝金属层和顶部保护层。可选地，在去除所述第一钝化层位于所述像素区的部分之后，在形成所述互连层之前还包括：去除所述顶部极板表面的所述顶部保护层。可选地，在形成所述互连层之后，还包括：形成覆盖所述覆盖层和所述第一钝化层的第二钝化层。可选地，还包括：形成覆盖所述第二钝化层的聚酰亚胺层。根据本专利技术的半导体指纹传感器的制作方法，通过在顶部极板上形成表面凹凸不平的互连层，增加了所述互连层的表面积，相应的增加了指纹识别时所形成的电容器的电容值，提高了半导体指纹传感器的性能，并且由于电容器的电容值增加，使得噪声电容(即前述C钝化层、C聚酰亚胺层)在所测得的电容中占比减小，因而降低了噪声对指纹识别的影响。本专利技术还提供了一种半导体指纹传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底包括逻辑区和至少一个像素区，在所述逻辑区形成有顶部互连线，在所述像素区形成有顶部极板，所述顶部极板和所述顶部互连线位于同一层；互连层，位于所述顶部极板上，所述互连层的表面凹凸不平。可选地，所述互连层的表面呈波浪形状。可选地，所述互连层为半球状的铜种晶层。可选地，所述半导体指纹传感器还包括：第一钝化层，覆盖所述逻辑区中的顶部互连线以及相邻像素区之间的区域；覆盖所述互连层的覆盖层，所述覆盖层与所述第一钝化层的顶部平齐。可选地，还包括：覆盖所述覆盖层和所述第一钝化层的第二钝化层。可选地，还包括：覆盖所述第二钝化层的聚酰亚胺层。根据本专利技术的半导体指纹传感器，由于所述互连层具有凹凸不平的表面，从而增加了互连层的表面积，相应了增加了指纹识别时所形成的电容器的电容，提高了该半导体指纹传感器的性能，并且由于电容器的电容值增加，使得噪声电容(即前述C钝化层、C聚酰亚胺层)在所测得的电容中占比减小，因而降低了噪声对指纹识别的影响。本专利技术还提供了一种电子装置，包括如上述的半导体指纹传感器。本专利技术提出的电子装置，由于具有上述半导体指纹传感器，因而具有类似的优点。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1A示出一种半导体指纹传感器的示意性剖面图；图1B示出图1A所示半导体指纹传感器的顶部金属极板上的钝化层堆叠以及指纹识别原理的示意图；图2示出根据本专利技术一实施方式的半导体指纹传感器的剖面示意图；图3示出根据本专利技术一实施方式的半导体指纹传感器的制作方法的步骤流程图；图4A～图4J示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的制作方法依次实施各步骤所获得半导体器件的剖面示意图；图5示出了根据本专利技术一实施方式的电子装置的示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体指纹传感器的制作方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括逻辑区和至少一个像素区；在所述逻辑区形成顶部互连线，在所述像素区形成顶部极板，所述顶部互连线和所述顶部极板位于同一层；在所述像素区的顶部极板上形成表面凹凸不平的互连层，以增加所述互连层的表面积。

【技术特征摘要】
1.一种半导体指纹传感器的制作方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括逻辑区和至少一个像素区；在所述逻辑区形成顶部互连线，在所述像素区形成顶部极板，所述顶部互连线和所述顶部极板位于同一层；在所述像素区的顶部极板上形成表面凹凸不平的互连层，以增加所述互连层的表面积。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述互连层的表面呈波浪形状。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述互连层为半球状的铜种晶层。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述逻辑区形成所述顶部互连线，在所述像素区形成所述顶部极板的方法包括：形成覆盖所述像素区和所述逻辑区的顶部金属层；图形化所述顶部金属层，以在所述逻辑区形成所述顶部互连线，在所述像素区形成所述顶部极板。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，形成所述互连层的方法包括：形成覆盖所述顶部极板和所述顶部互连线的第一钝化层；去除所述第一钝化层位于所述像素区的部分，以露出所述顶部极板；在露出的所述顶部极板和所述第一钝化层上形成互连材料层；在所述互连材料层上形成覆盖所述互连材料层的覆盖层；去除所述逻辑区上的所述覆盖层，以露出所述逻辑区上的所述互连材料层；去除露出的所述互连材料层，以在所述像素区形成所述互连层。6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述顶部金属层包括依次堆叠设置的底部保护层、铝金属层和顶部保护层。7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在去除所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福刚，唐丽贤，林保璋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31