[发明专利]多模式薄膜传感器的晶圆级集成方法及电子产品

说明书

本申请提供了多模式薄膜传感器的晶圆级集成方法及电子产品。该多模式薄膜传感器的晶圆级集成方法包括：提供晶圆(1)，在所述晶圆(1)上制备介质层(2)；在所述晶圆(1)上制备硅通孔(11)，在所述硅通孔(11)中填充导电介质；在所述晶圆(1)的未设置所述介质层(2)的一面设置背面绝缘层(3)；以及在所述晶圆(1)的设置有介质层(2)的一面设置多个类型不同的敏感薄膜(7)和多个外接电极，多个所述外接电极通过所述硅通孔(11)在所述晶圆(1)的未设置所述介质层(2)的一面互联。该电子产品包括通过上述方法制造出的多模式薄膜传感器。

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，尤其涉及多模式薄膜传感器的晶圆级集成方法及电子产品。

背景技术

近年来，传感器作为机械设备感知外界环境的工具，已在钢铁、化工、智能设备等领域得到了广泛的应用。薄膜传感器的制备工艺相对简单，体积较小，成为了传感器领域的重点研究方向。为了能进一步拓展薄膜传感器的功能范围和应用领域，则需要推动传感器系统走向更高集成密度、更小封装尺寸、更低功耗、更低成本的结构。

但是目前薄膜传感器往往局限于单一模式的环境探测，在环境中功能性较低且可靠性不强。并且现有的传感器基于单个微机电传感器在信号采集与信号处理晶圆上的集成，要实现传感器的多模式(多功能)，需要逐个进行加工处理，无法实现晶圆级的批量制备与封装，增加了工艺步骤与生产成本。另外，现有的多模式薄膜传感器中，导电线路占据空间较大，不同传感器之间需要绝缘材料实现电隔离，这进一步增大了器件的尺寸和制造难度。

现有技术中的传统薄膜传感器功能较少，而多模式薄膜传感器的尺寸较大且多个传感器加工集成工艺繁琐的问题亟待解决。

发明内容

为了改善或解决背景技术提到的至少一个问题，本申请提供了多模式薄膜传感器的晶圆级集成方法及电子产品。

该多模式薄膜传感器的晶圆级集成方法包括：

提供晶圆，在所述晶圆上制备介质层；

在所述晶圆上制备硅通孔，在所述硅通孔中填充导电介质；

在所述晶圆的未设置所述介质层的一面设置背面绝缘层；以及

在所述晶圆的设置有介质层的一面设置多个类型不同的敏感薄膜和多个外接电极，多个所述外接电极通过所述硅通孔在所述晶圆的未设置所述介质层的一面互联。

在至少一个实施方式中，所述集成方法包括：通过电镀工艺在所述硅通孔中设置导电介质，所述外接电极连接于所述硅通孔。

在至少一个实施方式中，所述集成方法包括：在所述晶圆的未设置所述介质层的一面设置引脚。

在至少一个实施方式中，所述外接电极通过所述硅通孔连接于所述引脚。

在至少一个实施方式中，所述外接电极包括传感电极，所述敏感薄膜连接于所述传感电极以实现传感功能。

在至少一个实施方式中，所述晶圆的未设置所述介质层的一面设置有驱动电路、控制电路、信号传输电路，多个所述外接电极共同连接于所述驱动电路、所述控制电路和所述信号传输电路中的至少一者。

在至少一个实施方式中，所述介质层包括氧化硅与氮化硅中的至少一者。

在至少一个实施方式中，所述硅通孔的直径D满足1μm≤D≤50μm，所述硅通孔的深宽比为5：1至10：1。

在至少一个实施方式中，通过光刻及刻蚀工艺图案化所述外接电极，或通过光刻、金属沉积及剥离工艺图案化所述外接电极。

本申请提供的电子产品包括通过前述的多模式薄膜传感器的晶圆级集成方法制造出的多模式薄膜传感器。