[发明专利]一种基于金属化通孔衬底技术的电化学敏感芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种基于金属化通孔衬底技术的电化学敏感芯片，其特征在于，包括开设有金属化通孔的衬底和微电极，所述微电极通过覆盖通孔金属化的位置，与所述金属化通孔进行电连接；

其中，所述电化学敏感芯片的制备方法，包括以下步骤：

提供一衬底，在所述衬底的上表面形成第一钝化层；

在所述第一钝化层上沉积第一金属层，进行光刻与刻蚀，去除裸露的第一金属层与第一钝化层，制作出图形化的第一钝化层与第一金属层；

在所述衬底去除第一钝化层和第一金属层的位置制作出通孔；

去除剩余的第一钝化层和第一金属层；

在所述衬底及通孔内壁上形成第二钝化层；

在所述第二钝化层上形成金属种子层；

在所述金属种子层上电镀一铜层，填充所述通孔；

去除所述衬底上下表面的第二钝化层、金属种子层以及铜层；

通过等离子体增强化学气相沉积，在所述衬底上沉积第三钝化层和第四钝化层；

利用光刻胶进行保护，在所述衬底上表面对应通孔的位置，通过等离子刻蚀去除所述第四钝化层和第三钝化层；

在所述衬底上表面沉积第二金属层，制作出微电极，利用微电极覆盖通孔内的金属铜，从而将微电极与通孔内金属铜进行电连接；

利用光刻胶进行保护，在所述衬底下表面对应通孔的位置，去除第四钝化层和第三钝化层，去除光刻胶，完成芯片的制备。

2.一种电化学敏感芯片的制备方法，其特征在于，所述电化学敏感芯片包括开设有金属化通孔的衬底和微电极，所述微电极通过覆盖通孔金属化的位置，与所述金属化通孔进行电连接；

所述电化学敏感芯片的制备方法，包括以下步骤：

提供一衬底，在所述衬底的上表面形成第一钝化层；

在所述第一钝化层上沉积第一金属层，进行光刻与刻蚀，去除裸露的第一金属层与第一钝化层，制作出图形化的第一钝化层与第一金属层；

在所述衬底去除第一钝化层和第一金属层的位置制作出通孔；

去除剩余的第一钝化层和第一金属层；

在所述衬底及通孔内壁上形成第二钝化层；

在所述第二钝化层上形成金属种子层；

在所述金属种子层上电镀一铜层，填充所述通孔；

去除所述衬底上下表面的第二钝化层、金属种子层以及铜层；

通过等离子体增强化学气相沉积，在所述衬底上沉积第三钝化层和第四钝化层；

利用光刻胶进行保护，在所述衬底上表面对应通孔的位置，通过等离子刻蚀去除所述第四钝化层和第三钝化层；

在所述衬底上表面沉积第二金属层，制作出微电极，利用微电极覆盖通孔内的金属铜，从而将微电极与通孔内金属铜进行电连接；

利用光刻胶进行保护，在所述衬底下表面对应通孔的位置，去除第四钝化层和第三钝化层，去除光刻胶，完成芯片的制备。

3.根据权利要求2所述的电化学敏感芯片的制备方法，其特征在于，在形成第一钝化层和第二钝化层时，包括：采用干氧-湿氧-干氧交替氧化法，氧化温度为1050～1150℃，氧化时间为20～40分钟；

其中，所述第一钝化层和第二钝化层均为二氧化硅钝化层。

4.根据权利要求3所述的电化学敏感芯片的制备方法，其特征在于，在去除裸露的第一钝化层时，包括：采用等离子刻蚀，CHF₃作为等离子刻蚀气体，CHF₃的流量为10～20sccm，用于对刻蚀气体粒子执行加速的离子源的射频功率为90w～110w，反应室压力为2～8Pa，所述第一钝化层的刻蚀速度为10～20nm/min。

5.根据权利要求2所述的电化学敏感芯片的制备方法，其特征在于，所述沉积第一金属层，包括：通过磁控溅射沉积第一金属层，溅射功率为80～200瓦，溅射时间为2～10min；

其中，所述第一金属层为金属铝层，厚度为500～1000nm。