[发明专利]一种温湿度传感器及其制造方法

说明书

本发明提供了一种温湿度传感器的制造方法，包括：制造一器件结构，以及利用所述器件结构制造温湿度传感器；其中，制造所述器件结构的方法主要包括：利用四乙基氧化硅沉积工艺沿着各顶层金属块的侧壁沉积二氧化硅材料，并延伸至各所述顶层金属块的顶壁上，直至相邻两个所述顶层金属块的顶壁上的二氧化硅材料相接，以形成一钝化层。通过四乙基氧化硅沉积工艺，在顶层金属块的侧壁之间形成了空洞，如此使得相邻所述顶层金属块之间的沟槽中沉积了较少的二氧化硅，进而在利用所述器件结构形成温湿度传感器时，使得沉积的二氧化硅更容易被刻蚀干净，解决了因二氧化硅残留导致温湿度传感器精度低的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种温湿度传感器及其制造方法。

背景技术

电容器是集成电路中的重要组成单元。现有技术中，在电容的顶层金属层之间填充钝化层的常规手段为高密度电浆沉积(HDP)，以保证金属间没有空洞，然后再进行氮化硅护层沉积。选择HDP沉积二氧化硅的原因在于HDP沉积可以保证顶层金属块之间沉积的二氧化硅没有空洞，从而使得电容值稳定。如果顶层金属块之间存在空洞，则会导致电容值不稳定。

现有技术中生产温湿度传感器的原理是通过在现有MOM电容的顶层金属层上面挖开护层和钝化层，填充polymide(聚酰亚胺)或者氮化硅(SiN)，用polymide或者氮化硅做介电层，利用介电层吸水和温度变化导致介电常数变化的特性来算出温湿度，从而制造出温度湿度的传感器。这种结构的温湿度传感器的要点在于顶层金属层上面挖开护层和钝化层时，顶层金属块上应该没有任何二氧化硅残留，因为任何的二氧化硅残留会导致实际电容值和设计电容值有差别，从而降低温度湿度传感器的精度。

而由于MOM电容的现有常规工艺方法是使用HDP沉积法进行沉积以保证顶层金属块之间没有空洞，用这种方法沉积的薄膜结构，结合保护层干蚀刻为各向异性的特点，蚀刻后会在顶层金属层侧壁形成二氧化硅残留。即便通过调整蚀刻气体和蚀刻时间，虽然有改善，但是仍然会有二氧化硅残留。这样会降低温度湿度传感器的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温湿度传感器及其制造方法，以解决在刻蚀钝化层时顶层金属层上二氧化硅残留导致的温湿度传感器精度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种温湿度传感器的制造方法，包括：制造一器件结构，以及利用所述器件结构制造温湿度传感器；其中，制造所述器件结构的方法包括：提供一底层金属层，并在所述底层金属层上自下而上依次形成介质层和顶层金属层；所述顶层金属层包括多个横向间隔排布的顶层金属块；利用四乙基氧化硅沉积工艺沿着各所述顶层金属块的侧壁沉积二氧化硅材料，并延伸至各所述顶层金属块的顶壁上，直至相邻两个所述顶层金属块的顶壁上的二氧化硅材料相接，所有沉积的二氧化硅材料构成一钝化层；进行护层沉积，所述护层覆盖所述钝化层的顶部表面。

可选的，所述制造方法还包括：所述介质层的材料为二氧化硅。

可选的，在所述制造方法中，在对所述护层的材料为氮化硅。

可选的，在所述制造方法中，所述利用所述器件结构制造温湿度传感器的方法包括：刻蚀以去除所述护层和所述钝化层；进行介电层沉积，所述介电层覆盖相邻所述顶层金属块之间的第一沟槽的底壁和侧壁，并延伸至各所述顶层金属块的顶壁上，以形成第二沟槽。

可选的，在所述制造方法中，在对所述护层和所述钝化层进行刻蚀时，所述利用所述器件结构制造温湿度传感器的方法还包括：刻蚀部分所述介质层，以使所述介质层的露出部分的表面高度低于所述顶层金属块的底面高度。

可选的，在所述制造方法中，所述介电层的材料为二氧化硅。

可选的，在所述制造方法中，所述介电层的材料为氮化硅或聚酰亚胺。