探测传感器及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种探测传感器，包括：半导体基底；隔离层，形成于所述半导体基底上；互连层，形成于所述隔离层上；第一插塞，形成于所述半导体基底上，并位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接；导电垫片，形成于所述互连层上，并与所述互连层形成电连接；上层牺牲层，位于所述互连层上，并覆盖所述第一插塞和导电垫片；第二插塞，形成于所述上层牺牲层中，所述第二插塞的底部与所述导电垫片电连接；以及感应单元，形成于所述上层牺牲层上，所述感应单元与所述第二插塞电连接。本发明专利技术还提供一种探测传感器的制备方法。本发明专利技术的探测传感器及其制备方法，可以有效地提高感应单元的有效感应面积。

Sensor and method of manufacturing the same

The invention discloses a detecting sensor includes: a semiconductor substrate; isolation layer formed on the semiconductor substrate; interconnection layer formed on the isolation layer; the first plug is formed on the semiconductor substrate, and is located in the isolation layer and the interconnection layer, the first plug with the interconnection layer is electrically connected; conductive gasket, formed in the interconnection layer, and is electrically connected with the interconnection layer; the upper sacrificial layer, located in the interconnection layer, and covers the first plug and a conductive gasket; second plug is formed on the sacrificial layer in the upper layer. The second plug at the bottom of the conductive spacer is electrically connected; and a sensing unit, formed in the upper layer on the sacrificial layer, the sensing unit and the second electric plug connection. The invention also provides a preparation method of the detection sensor. The invention relates to a detecting sensor and a preparation method thereof.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微机电系统
，特别是涉及一种探测传感器及其制备方法。
技术介绍
微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems，简称MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，是一种采用半导体工艺制造微型机电器件的技术。与传统机电器件相比，MEMS器件在耐高温、小体积、低功耗方面具有十分明显的优势。经过几十年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一，它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。在MEMS器件的制备过程中，需要同时制备用于连接感应单元的插塞以及用于布线的插塞，用于连接感应单元的插塞和用于布线的插塞位于同一层中，用于布线的插塞占用了部分的平面面积，从而造成感应单元的有效感应面积较小，无法满足MEMS器件的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种探测传感器的制备方法，可以有效地提高感应单元的有效感应面积。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种探测传感器，包括：半导体基底；隔离层，形成于所述半导体基底上；互连层，形成于所述隔离层上；第一插塞，形成于所述半导体基底上，并位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接；导电垫片，形成于所述互连层上，并与所述互连层形成电连接；上层牺牲层，位于所述互连层上，并覆盖所述第一插塞和导电垫片；第二插塞，形成于所述上层牺牲层中，所述第二插塞的底部与所述导电垫片电连接；以及感应单元，形成于所述上层牺牲层上，所述感应单元与所述第二插塞电连接。进一步的，在所述探测传感器中，所述隔离层为下层牺牲层，所述隔离层和互连层之间还形成一第一电介质层。进一步的，在所述探测传感器中，所述互连层的材料为钛、金、钽、镍、钴、镉其中之一或者它们中任意几个的合金。进一步的，在所述探测传感器中，所述第一插塞的顶部覆盖部分所述互连层的上表面。进一步的，在所述探测传感器中，所述互连层和上层牺牲层之间还形成一第二电介质层。根据本专利技术的另一面，还提供一种探测传感器的制备方法，其特征在于，包括：提供一半导体基底；在所述半导体基底上依次形成一隔离层和一互连层；在所述半导体基底上形成一第一插塞，并在所述互连层上形成一导电垫片，所述第一插塞位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接，所述导电垫片与所述互连层形成电连接；在所述互连层上形成一上层牺牲层，所述上层牺牲层覆盖所述第一插塞和导电垫片；所述上层牺牲层中形成一第二插塞，所述第二插塞的底部与所述导电垫片电连接；以及所述上层牺牲层上形成感应单元，所述感应单元与所述第二插塞电连接。进一步的，在所述探测传感器的制备方法中，所述隔离层为下层牺牲层，所述隔离层和互连层之间还形成一第一电介质层。进一步的，在所述探测传感器的制备方法中，在所述半导体基底上形成一第一插塞，并在所述互连层上形成一导电垫片的步骤包括：在所述互连层上形成一具有第一开口和第二开口的绝缘层；去除部分所述互连层和隔离层，以在所述互连层和隔离层中形成第一通孔，所述第一通孔位于所述第一开口内；在所述绝缘层上沉积一第一导电膜，所述第一导电膜覆盖所述第一通孔、第一开口和第二开口；图形化所述第一导电膜，以在所述第一开口和第一通孔内形成所述第一插塞，并在所述第二开口内形成所述导电垫片；去除暴露出的所述绝缘层。进一步的，在所述探测传感器的制备方法中，所述互连层和上层牺牲层之间还形成一第二电介质层。进一步的，在所述探测传感器的制备方法中，所述上层牺牲层中形成一第二插塞的步骤包括：在所述上层牺牲层上依次形成一第三电介质层和一第二导电膜；图形化所述第二导电膜、第三电介质层和上层牺牲层，在所述第二导电膜、第三电介质层和上层牺牲层中形成第二通孔；沉积一第三导电膜，所述第三导电膜覆盖所述第二通孔和第二导电膜；图形化所述第三导电膜和第二导电膜，以形成在所述第二通孔内形成所述第二插塞；去除暴露的所述第三电介质层。与现有技术相比，本专利技术提供的探测传感器及其制备方法具有以下优点：在所述探测传感器及其制备方法中，用于进行布线的第一插塞形成于所述半导体基底上，并位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接；用于连接感应单元的第二插塞形成于位于所述隔离层的上层互连层的所述上层牺牲层中，所述第二插塞的底部与所述导电垫片电连接；所述第二插塞和所述第一插塞通过所述导电垫片和互连层实现电连接。在本申请中，通过将所述第一插塞和第二插塞做在不同的互连层中，可以防止所述第一插塞占用所述感应单元的感应面积，有效地的提高所述感应单元的有效面积。附图说明图1为本专利技术一实施例中探测传感器的制备方法的流程图；图2至图15为本专利技术一实施例中探测传感器的制备方法中器件结构的示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的探测传感器及其制备方法进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想在于提供一种探测传感器，包括：半导体基底；隔离层，形成于所述半导体基底上；互连层，形成于所述隔离层上；第一插塞，形成于所述半导体基底上，并位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接；导电垫片，形成于所述互连层上，并与所述互连层形成电连接；上层牺牲层，位于所述互连层上，并覆盖所述第一插塞和导电垫片；第二插塞，形成于所述上层牺牲层中，所述第二插塞的底部与所述导电垫片电连接；以及感应单元，形成于所述上层牺牲层上，所述感应单元与所述第二插塞电连接。在所述探测传感器中，用于进行布线的第一插塞形成于所述半导体基底上，并位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接；用于连接感应单元的第二插塞形成于位于所述隔离层的上层互连层的所述上层牺牲层中，所述第二插塞的底部与所述导电垫片电连接；所述第二插塞和所述第一插塞通过所述导电垫片和互连层实现电连接。在本申请中，通过将所述第一插塞和第二插塞做在不同的互连层中，可以防止所述第一插塞占用所述感应单元的感应面积，有效地的提高所述感应单元的有效面积。根据上述核心思想，本专利技术提供还一种探测传感器的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤S11，提供一半导体基底；步骤S12，在所述半导体基底上依次形成一隔离层和一互连层；步骤S13，在所述半导体基底上形成一第一插塞，并在所述互连层上形成一导电垫片，所述第一插塞位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测传感器，其特征在于，包括：半导体基底；隔离层，形成于所述半导体基底上；互连层，形成于所述隔离层上；第一插塞，形成于所述半导体基底上，并位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接；导电垫片，形成于所述互连层上，并与所述互连层形成电连接；上层牺牲层，位于所述互连层上，并覆盖所述第一插塞和导电垫片；第二插塞，形成于所述上层牺牲层中，所述第二插塞的底部与所述导电垫片电连接；以及感应单元，形成于所述上层牺牲层上，所述感应单元与所述第二插塞电连接。

【技术特征摘要】
1.一种探测传感器，其特征在于，包括：半导体基底；隔离层，形成于所述半导体基底上；互连层，形成于所述隔离层上；第一插塞，形成于所述半导体基底上，并位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接；导电垫片，形成于所述互连层上，并与所述互连层形成电连接；上层牺牲层，位于所述互连层上，并覆盖所述第一插塞和导电垫片；第二插塞，形成于所述上层牺牲层中，所述第二插塞的底部与所述导电垫片电连接；以及感应单元，形成于所述上层牺牲层上，所述感应单元与所述第二插塞电连接。2.如权利要求1所述的探测传感器，其特征在于，所述隔离层为下层牺牲层，所述隔离层和互连层之间还形成一第一电介质层。3.如权利要求1所述的探测传感器，其特征在于，所述互连层的材料为钛、金、钽、镍、钴、镉其中之一或者它们中任意几个的合金。4.如权利要求1所述的探测传感器，其特征在于，所述第一插塞的顶部覆盖部分所述互连层的上表面。5.如权利要求1所述的探测传感器，其特征在于，所述互连层和上层牺牲层之间还形成一第二电介质层。6.一种探测传感器的制备方法，其特征在于，包括：提供一半导体基底；在所述半导体基底上依次形成一隔离层和一互连层；在所述半导体基底上形成一第一插塞，并在所述互连层上形成一导电垫片，所述第一插塞位于所述隔离层和互连层中，所述第一插塞与互连层形成电连接，所述导电垫片与所述互连层形成电连接；在所述互连层上形成一上层牺牲层，所述上层牺牲层覆盖所述第一插塞和导电垫片；所述上层牺牲层中形成一第二插...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天伦，毛剑宏，刘孟彬，
申请(专利权)人：上海丽恒光微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31