[发明专利]指纹传感器及其形成方法

说明书

本发明提供一种指纹传感器及其形成方法，其中，所述形成方法包括：提供基底，所述基底包括多个像素区；在所述基底像素区上形成传感介质结构，所述传感介质结构中具有传感连接结构；在所述传感介质结构和传感连接结构表面形成电极板；对所述电极板进行鼓包处理，在电极板表面形成若干凸起；所述鼓包处理之后，在所述电极板上形成绝缘介质结构。指纹传感器在工作过程中，手指与所述绝缘介质结构接触，手指、绝缘介质结构和电极板构成电容器。所述凸起能够增加电极板表面的面积，从而增加所述电容器的电容，进而能够增加指纹传感器的灵敏度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种指纹传感器及其形成方法。

背景技术

指纹传感器是实现指纹自动采集的关键器件。按传感原理，即指纹成像原理，指纹传感器可以分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、超声波传感器和射频(RF)传感器等。指纹传感器的制造技术是一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。

半导体电容传感器主要是利用电容的原理实现指纹图像的采集。半导体电容传感器具有价格低、体积小、识别率高等优点，常用于手机、电脑、汽车或房屋安全识别。

半导体电容传感器的原理是，半导体电容传感器包括一块集成有成千上万半导体器件的“平板”，手指贴在“平板”上作为电容的一个电极。由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。

然而，现有的半导体指纹传感器的灵敏度较差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种指纹传感器及其形成方法，能够提高指纹传感器的灵敏度。

为解决上述问题，本发明提供一种指纹传感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括多个像素区；在所述基底像素区上形成传感介质结构，所述传感介质结构中具有传感连接结构，所述传感介质结构暴露出所述传感连接结构，所述传感连接结构连接所述基底；在所述传感介质结构和传感连接结构表面形成电极板；对所述电极板进行鼓包处理，在电极板表面形成若干凸起；所述鼓包处理之后，在所述电极板上形成绝缘介质结构。

可选的，所述电极板的材料为铜。

可选的，所述鼓包处理的步骤包括：向所述电极板表面通入鼓包气体，所述鼓包气体为含氮气体；在所述鼓包气体气氛下，对所述电极板进行退火。

可选的，所述鼓包气体包括氨气和氮气中的一种或两种组合。

可选的，所述鼓包处理的工艺参数包括：鼓包气体包括氨气；氨气的流量为180sccm～220sccm；偏置功率为150W～500W；处理时间为15s～120s；退火温度为300℃～400℃。

可选的，所述电极板的厚度为

可选的，所述绝缘介质结构包括：位于所述电极板上的钝化层和位于所述钝化层上的保护层。

可选的，所述钝化层的材料包括氧化硅和氮化硅中的一种或两种组合；所述保护层的材料包括聚酰亚胺。

可选的，所述凸起为半球型，所述凸起的半径为

可选的，所述基底还包括：逻辑区以及位于所述逻辑区与像素区之间的隔离区；所述逻辑区基底上具有逻辑介质结构，所述逻辑介质结构中具有逻辑连接结构；所述隔离区基底上具有隔离介质结构；形成所述电极板之前，还包括：在所述隔离区隔离介质结构上形成隔离结构。

可选的，形成所述隔离结构的步骤包括：在所述传感介质结构、传感连接结构、隔离介质结构、逻辑介质结构和逻辑连接结构上形成隔离层；去除所述像素区和逻辑区的隔离层，形成隔离结构。