[发明专利]半导体指纹传感器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种半导体指纹传感器及其制作方法，通过在半导体指纹传感器的像素区域中的第一金属互连层结构的顶层金属层上直接覆盖一保护层。这样，与现有技术相比，本发明形成的半导体指纹传感器的像素区域中，第一金属互连层结构和保护层之间就没有了钝化层，于是，在半导体指纹传感器中就不存在钝化层所产生的电容，即减少了半导体指纹传感器中的噪声电容，可以提高半导体指纹传感器性能。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种半导体指纹传感器及其制作方法。

背景技术

为了安全目的，人的许多生理特征可用来作为人员身份识别，这些特征诸如指纹、视网膜、虹膜甚至是脸部特征，对这些能够区分人员身份的某些生理特征的装置而言，半导体指纹传感器在许多领域中被广泛地应用。

半导体指纹传感器通常根据手指表面与指纹传感面板之间形成的电容来进行指纹检测。其中，指纹传感面板上分布有半导体指纹传感器的像素区域，现有技术中，像素区域通常包括金属互连层结构以及依次位于金属互连层结构上的钝化层(Passivation)和保护层，所述钝化层的材料为二氧化硅和氮化硅的组合，所述保护层的材料为聚酰亚胺(Polyimide)。所述像素区域用于采集指纹信息，具体的，通过采集手指不同区域的电容值(手指表面与金属互连层结构的导电金属层组成产生有效电容值的上/下极板)，并将电容值转换为电信号，根据电信号便可以获取指纹信息。然而，金属互连层结构上的钝化层和保护层对该有效电容值会产生一定的噪声电容(C_Niose＝C_Passvision+C_Polyimide)，该噪声电容对半导体指纹传感器性能产生不良影响，因此，有必要提供一种新的半导体指纹传感器及其制作方法，以提高半导体指纹传感器性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种半导体指纹传感器及其制作方法，以提高半导体指纹传感器性能。

为解决上述技术问题及相关问题，本发明提供的半导体指纹传感器的制作方法包括：

提供一基底，所述基底包括像素区域；

在所述基底的像素区域上形成一第一金属互连层结构，所述第一金属互连层结构至少包括一顶层金属层；

在所述顶层金属层上形成保护层。

可选的，在所述基底的像素区域上形成第一金属互连层结构的步骤中还包括：在所述基底上形成第二金属互连层结构，所述第二金属互连层位于所述基底的逻辑区域中，所述第一金属互连层结构和第二金属互连层结构位于同一层且电性隔离。

可选的，在所述基底上形成第一金属互连层结构和第二金属互连层结构的步骤和在所述顶层金属层上形成保护层的步骤之间，所述半导体指纹传感器的制作方法还包括：在所述第一金属互连层结构和第二金属互连层结构上形成钝化层；在所述钝化层上形成一光阻图案，所述光阻图案暴露出所述第一金属互连层结构上的钝化层；去除所述暴露出的钝化层以露出所述第一金属互连层结构；去除所述光阻图案。

可选的，在所述的半导体指纹传感器的制作方法中，所述钝化层包括覆盖所述第一金属互连层结构和第二金属互连层结构的二氧化硅层以及位于所述二氧化硅层上的氮化硅层。

进一步的，在所述的半导体指纹传感器的制作方法中，所述保护层的厚度大于所述钝化层的厚度。

可选的，在所述基底的像素区域上形成第一金属互连层结构的步骤和在所述顶层金属层上形成保护层的步骤之间，所述半导体指纹传感器的制作方法还包括：刻蚀所述第一金属互连层结构中的顶层金属层，使所述顶层金属层至少有部分背离所述基底的表面为非平面表面。

可选的，在所述的半导体指纹传感器的制作方法中，采用湿法刻蚀所述第一金属互连层结构中的顶层金属层。

可选的，在所述的半导体指纹传感器的制作方法中，所述湿法刻蚀中采用光阻去除剂和异丙醇的配合溶液。