[发明专利]压力传感器及其形成方法

说明书

一种压力传感器及其的形成方法，其中压力传感器的形成方法包括：提供半导体衬底，在半导体衬底上形成有第一层间介质层、下极板、第一互连层；在下极板上方形成牺牲层；在第一层间介质层、第一互连层和牺牲层上形成上极板；在形成牺牲层之后且在形成上极板之前，在第一互连层中形成连接槽，上极板填充满连接槽；或者，在形成上极板之后，在上极板和第一互连层中形成连接槽，之后在连接槽中形成连接上极板和第一互连层的导电层；去除牺牲层以形成空腔。在下极板上方形成牺牲层过程中产生的有机聚合物就不会附着在连接槽侧壁、底部，压力传感器对施加在其上的较小压力也能准确感知并量测，提升了压力传感器的灵敏度，性能较佳。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种压力传感器及其形成方法。

背景技术

在半导体领域，现有的微机电系统压力传感器，是通过压力传感器开关(PressureSensor Shutter)接收外界的气体压力，然后将气体压力转换成电信号，测量出具体的压力信息。

现有的一种形成压力传感器的方法包括：

参照图1，提供半导体衬底1，在半导体衬底1上形成有有源器件(图中未示出)；在半导体衬底1上形成有第一层间介质层2，第一层间介质层2覆盖有源器件和半导体衬底1；在第一层间介质层2中形成有下极板4、与下极板4同层且间隔开的第一互连层3，第一层间介质层2覆盖下极板4和第一互连层3，其中第一互连层3与半导体衬底1上的有源器件电连接，下极板4通过其下方的第二互连层5与有源器件电连接。

参照图2，使用光刻、刻蚀工艺，在第一层间介质层2和第一互连层3中形成连接槽6。

参照图3，在第一层间介质层2上沉积无定形碳层，无定形碳层填充满连接槽6；接着，使用光刻、刻蚀工艺，去除除下极板4上方的无定形碳层外的无定形碳层部分，露出连接槽6，仅保留下极板4上方的无定形碳层部分，作为牺牲层7。

参照图4，在第一层间介质层2和牺牲层7上形成上极板8，上极板8填充满连接槽6(参照图3)，以与第一互连层3接触电连接，并通过第一互连层3与下方的有源器件电连接。

参照图5，在牺牲层7上方的上极板8中形成若干通孔80，露出牺牲层7。

参照图6，使用光刻、刻蚀工艺，通过若干通孔80去除牺牲层，在上极板8与下极板4之间形成空腔70。

参照图7，在第一层间介质层2和上极板8上形成第二层间介质层9。

参照图8，在空腔70上方的第二层间介质层9中形成环形沟槽90，露出上极板8，空腔70上方的上极板部分作为压力感应膜。这样，外界压力作用在环形沟槽90底部的上极板上，引起上极板向空腔70中发生形变，进而改变上极板8和下极板4构成的电容器的电容值。该电容值变化信号分别通过第一互连层3和第二互连层5传递至有源器件中，有源器件对电信号进行转化处理后转化为压力值。

但是，使用现有技术形成的压力传感器灵敏度较低，性能不佳。

发明内容

本发明解决的问题是，使用现有技术形成的压力传感器灵敏度较低，性能不佳。

为解决上述问题，本发明提供一种压力传感器的形成方法，该形成方法包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有第一层间介质层、位于所述第一层间介质层中的下极板、与所述下极板位于同一层且间隔开的第一互连层；

在所述下极板上方形成牺牲层；

在所述第一层间介质层、第一互连层和牺牲层上形成上极板；

在形成所述牺牲层之后且在形成所述上极板之前，在所述第一互连层中形成连接槽，所述上极板填充满连接槽以与第一互连层电连接；或者，