[发明专利]集成信号处理电路的传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种集成信号处理电路的传感器及其制备方法。所述集成信号处理电路的传感器包括：第一衬底，所述第一衬底的上表面具有敏感元件；第二衬底，所述第二衬底的上表面具有由薄膜晶体管构建的信号处理电路；粘结层，位于所述第一衬底和所述第二衬底之间，用于粘结所述第一衬底的下表面与所述第二衬底的上表面或者用于粘结所述第一衬底的下表面与所述第二衬底的下表面；互连线，至少贯穿所述第一衬底和所述粘结层，用于电连接所述敏感元件与所述信号处理电路。本发明在解决了工艺兼容性问题的同时，提高集成度、信噪比并降低成本。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种集成信号处理电路的传感器及其制备方法。

背景技术

目前，对于类似生物电信号等的微弱信号的传感检测，需要在传感前端集成基于晶体管的信号放大和处理电路，以减少对后端读取系统的性能要求，并提高信噪比、检测极限等。

现有的传感器与基于晶体管的电路之间的集成方案主要有混合集成与单片集成两种。混合集成通过将基于晶体管的电路与传感器转移并贴至布有金属走线的转接板上，实现传感器与基于晶体管的电路的集成，集成后需要对基于晶体管的电路模块进行单独封装，所以需要在电路与传感器之间保留一定距离以实现封装层的图形化，因此，这种转移、贴合的方法难以实现较高的集成度。单片集成则是通过在同一衬底上自下而上依次完成基于晶体管的电路及传感器的制备工艺，并通过过孔互连实现基于晶体管的电路与传感器之间的电学连接，有利于实现较高的集成度，但是，由于传感种类的多样性，在低成本、大面积制备过程中材料和工艺的兼容性以及可选择性上存在较大的挑战。

因此，如何降低传感器与基于晶体管的电路在集成方面的成本以及工艺制造难度，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种集成信号处理电路的传感器及其制备方法，用于解决现有技术中的电路与传感器在集成方面存在的成本、大面积制备以及材料与工艺的选择性和兼容性方面的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种集成信号处理电路的传感器，包括：

第一衬底，所述第一衬底的上表面具有敏感元件；

第二衬底，所述第二衬底的上表面具有由薄膜晶体管构建的信号处理电路；

粘结层，位于所述第一衬底和所述第二衬底之间，用于粘结所述第一衬底的下表面与所述第二衬底的上表面或者用于粘结所述第一衬底的下表面与所述第二衬底的下表面；

互连线，至少贯穿所述第一衬底和所述粘结层，用于电连接所述敏感元件与所述信号处理电路。

可选的，所述第一衬底上还具有位于所述敏感元件外部的第一互连端口；

所述第二衬底上还具有位于所述信号处理电路外部的第二互连端口；

所述第一互连端口与所述第二互连端口对准设置。

可选的，还包括：

贯穿所述第一衬底、所述粘结层和所述第二衬底的通孔，所述通孔连通所述第一互连端口和所述第二互连端口，所述互连线位于所述通孔内；

所述通孔的内径小于1mm；

所述通孔在沿平行于所述第一衬底方向上的截面积小于所述第一互连端口沿平行于所述第一衬底方向上的截面积和所述第二互连端口沿平行于所述第一衬底方向上的截面积。