CN103708409A

CN103708409A - 压力传感器和惯性传感器及其形成方法

Info

Publication number: CN103708409A
Application number: CN201310508730.8A
Authority: CN
Inventors: 毛剑宏
Original assignee: ZHANGJIAGANG LIHENGGUANG MICROELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Core Microelectronics Co ltd
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-10-25
Also published as: CN103708409B

Abstract

一种压力传感器和惯性传感器及其形成方法，形成方法包括：提供具有CMOS控制电路的衬底，衬底包括第一区和第二区；在第一区上形成第一牺牲层，在第二区上形成第二牺牲层；形成顶部电极和第一电极；在顶部电极中形成第一开口，通过第一开口去除第一牺牲层；在顶部电极和第一电极上形成质量层；质量层的材料选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料；在顶部电极上的质量层中形成第二开口，形成电容的两相对极板、与质量块连接的弹性件，第二开口包围的部分顶部电极作为压力感应区。本发明可以将压力传感器和惯性传感器在同一工艺中形成、而且和CMOS工艺兼容。

Description

压力传感器和惯性传感器及其形成方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种基于CMOS工艺的惯性电传感器和压力传感器的制作方法，以及压力传感器和惯性传感器。

背景技术

MEMS(Microelectromechanical System，微机电系统)技术是指对微米／纳米(micro／nanotechnology)材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。MEMS是由机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。MEMS通常应用在位置传感器、旋转装置或者惯性传感器中，例如加速度传感器、陀螺仪和声音传感器。

其中，MEMS惯性传感器是一种利用惯性进行测量的装置。在实际应用中，MEMS惯性传感器通常指的是加速度计或转角器(又称陀螺仪)。根据传感原理不同，主要有压阻式、电容式、压电式、隧道电流式、谐振式、热电耦合式和电磁式等。MEMS惯性传感器在消费电子类领域主要应用在手机、游戏机等便携式设备中；在汽车领域，主要应用于汽车电子稳定系统(ESP或者ESC)比如汽车安全气囊、车辆姿态测量等、或GPS辅助导航系统；在军用或者宇航领域，主要应用于通讯卫星无线、导弹导引头等。更多关于MEMS惯性传感器的内容可以参考公开号为US2007／0214887A1的美国专利文献。

MEMS还可以应用在压力传感器中。压力传感器是一种将压力信号转换为电信号的换能器。根据工作原理的不同分为压阻式压力传感器和电容式压力传感器。电容式压力传感器的原理为通过压力改变顶部电极和底部电极之间的电容，以此来测量压力。

现有技术中，由于MEMS惯性传感器中质量块的材料主要选择多晶硅材料，而沉积多晶硅层时需要的温度大于650℃，该温度范围下会对CMOS控制电路中的互连线以及插塞造成影响，因此现有技术中通常是利用键合的方式将CMOS控制电路和惯性传感器结合在一起。

而且，现有技术中压力传感器和惯性传感器不能在同一工艺中形成。

因此，现有技术的MEMS惯性传感器的形成方法无法和CMOS工艺进行兼容、无法和压力传感器在同一工艺中形成。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术的MEMS传感器的形成方法无法和CMOS工艺进行兼容、无法和压力传感器在同一工艺中形成。

为解决上述问题，本发明提供一种压力传感器和惯性传感器的形成方法，包括：

提供具有CMOS控制电路的衬底，所述衬底包括第一区和第二区，所述第一区用于形成压力传感器，所述第二区用于形成惯性传感器，所述第一区的衬底中具有压力传感器的底部电极；

在所述第一区上形成第一牺牲层，在所述第二区上形成第二牺牲层，所述第一牺牲层定义压力传感器与衬底之间空腔的位置，所述第二牺牲层定义惯性传感器与衬底之间空腔的位置；

形成顶部电极和第一电极，所述顶部电极覆盖其与CMOS控制电路的位置和所述第一牺牲层，所述第一电极覆盖其与CMOS控制控制电路电连接的位置和所述第二牺牲层；

在所述顶部电极中形成第一开口，通过所述第一开口去除所述第一牺牲层；

去除所述第一牺牲层后，在所述顶部电极和第一电极上形成质量层，位于第二牺牲层上的质量层部分为质量块；所述质量层的材料选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料；

在所述顶部电极上的质量层中形成环形的第二开口，在所述第一电极和第一电极上的质量层中形成电容的两相对极板、与质量块连接的弹性件，所述第二开口包围的部分顶部电极作为压力感应区；

形成所述极板和弹性件之后，去除所述第二牺牲层。

可选的，所述质量层为叠层结构或单层结构，叠层结构的底层材料、顶层材料、单层结构的质量块的材料选自介质材料、多晶的锗硅、非晶硅其中之一。

可选的，所述叠层结构的质量块的底层和顶层之间为金属层。

可选的，在所述第一电极和第一电极上的质量层中形成电容的两相对极板、与质量块连接的弹性件的步骤包括：

图形化所述第一电极和第一电极上的质量层，在所述质量层和所述第一电极中形成多个间隔排列的第三开口、多个间隔排列的第四开口，所述第三开口定义出惯性传感器中电容的极板的位置，第四开口定义出惯性传感器中与质量块连接的弹性件的位置；

在所述第三开口相侧壁、第四开口的侧壁上形成导电层，相邻两第三开口侧壁的导电层分别作为电容的两个极板，第四开口侧壁的导电层作为弹性件。

可选的，形成导电层后，还包括：

去除相邻两第四开口之间的质量层部分。

可选的，先在所述第一电极和第一电极上的质量层中形成电容的两相对极板、与质量块连接的弹性件，之后，在所述顶部电极上的质量层中形成第二开口。

可选的，在形成所述极板和所述弹性件之后，形成所述第二开口之前，还包括：

在所述第二区上形成第三牺牲层，所述第三牺牲层定义出惯性传感器封盖的位置；

形成封盖层，覆盖所述第三牺牲层的上表面、侧壁；

在封盖层中形成第五开口；

通过所述第五开口，去除所述第二牺牲层、第三牺牲层；

去除所述第二牺牲层、第三牺牲层之后，密封第五开口。

可选的，所述具有CMOS控制电路的衬底上，还形成有互连结构，位于所述CMOS控制电路和惯性传感器、压力传感器之间。

本发明还提供一种压力传感器和惯性传感器，所述压力传感器和所述惯性传感器位于同一衬底上，所述衬底中具有CMOS控制电路；

所述压力传感器的顶部电极和所述惯性传感器的第一电极在同一层且材料相同；

所述压力传感器的压力感应区之间的质量层和所述惯性传感器中的质量块的层数相同，且各层材料相同，所述质量层和质量块的材料选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料。

可选的，所述质量块为叠层结构或单层结构，叠层结构的底层材料、顶层材料、单层结构的质量块的材料选自介质材料、多晶的锗硅、非晶硅其中之一。

可选的，所述叠层结构的质量块的底层和顶层之间具有金属层。

可选的，所述质量块中具有多个间隔排列的第三开口、多个间隔排列的第四开口，

在所述第三开口相侧壁、第四开口的侧壁上具有导电层，相邻两第三开口侧壁的导电层分别作为电容的两个极板，第四开口侧壁的导电层作为弹性件；

所述第四开口之间具有第六开口。

可选的，所述具有CMOS控制电路的衬底上，还具有互连结构，位于所述CMOS控制电路和惯性传感器、压力传感器之间。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本技术方案的惯性传感器中质量块的材料选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料，形成质量块的温度范围小于450℃，不会对CMOS控制电路中的金属互连线和插塞造成影响，因此，本技术方案的惯性传感器和压力传感器的形成方法和CMOS工艺兼容，而且，可以在同一工艺中形成压力传感器和惯性传感器。

在具体实施例中，在第四开口侧壁形成导电层后，还去除相邻两第四开口之间的质量层。第四开口定义惯性传感器弹性件的位置，因此该实施例去除相邻两第四开口之间的质量层部分可以减小与惯性传感器的弹性件接触的质量块的厚度，这样可以增加弹性件对惯性即运动的灵敏度，从而增加惯性传感器的灵敏度。

在具体实施例中，具有CMOS控制电路的衬底上，还具有互连结构，位于所述CMOS控制电路和惯性传感器之间。这样互连结构中的金属可以和质量块下方的电极部分形成纵向电容(在垂直于衬底表面方向上的电容)，可以通过该纵向电容的变化感应纵向方向的惯性，而现有技术中惯性传感器通常仅可以感应平行衬底表面方向上的惯性。

附图说明

图1是本发明具体实施例的惯性传感器的平面结构示意图；

图2是本发明具体实施例的压力传感器和惯性传感器形成方法的流程示意图；

图3至图13是本发明第一具体实施例的压力传感器和惯性传感器形成方法沿图1中A-A方向的剖面结构示意图，其中，惯性传感器的剖面结构示意图为图1中A-A方向的剖面结构示意图；

图14至图17是本发明第二具体实施例的压力传感器和惯性传感器形成方法沿图1中A-A方向的剖面结构示意图，其中，惯性传感器的剖面结构示意图为图1中A-A方向的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

图1是本发明第一具体实施例的惯性传感器的平面结构示意图；图3至图13是本发明第一具体实施例的压力传感器和惯性传感器形成方法沿图1中A-A方向的剖面结构示意图，其中，惯性传感器的剖面结构示意图为图1中A-A方向的剖面结构示意图。下面结合第一具体实施例以及附图对本发明的技术方案做详细说明。

参考图3，执行图2中的步骤S21，提供具有CMOS控制电路11的衬底10。所述衬底10包括第一区A和第二区B，所述第一区A用于形成压力传感器，所述第二区B用于形成惯性传感器，所述第一区的衬底中具有压力传感器的底部电极(图中未标号)。

衬底10选择本领域技术人员公知的半导体衬底，CMOS控制电路11与之后工艺中形成的惯性传感器、压力传感器电连接。CMOS控制电路的具体结构根据具体的电路情况而有不同。在衬底10中还可以集成有其他的器件结构。

参考图4，执行图2中的步骤S22，在所述第一区A上形成第一牺牲层31a，在所述第二区上形成第二牺牲层31b，所述第一牺牲层31a定义压力传感器与衬底10之间空腔的位置，所述第二牺牲层31b定义惯性传感器与衬底10之间空腔的位置。具体的形成第一牺牲层31a和第二牺牲层31b的方法为：

在所述衬底10上形成一层牺牲层，然后利用光刻工艺对该层牺牲层进行图形化，形成第一牺牲层31a和第二牺牲层31b。第一牺牲层和第二牺牲层的材料可以选择非晶碳，或者本领域技术人员公知的可以用于本发明的牺牲材料。

参考图5，执行图2中的步骤S23，形成顶部电极41和第一电极21，所述顶部电极41覆盖其与CMOS控制电路电连接的位置和所述第一牺牲层31a，所述第一电极21覆盖其与CMOS控制电路电连接的位置和所述第二牺牲层31b。具体来说，第一电极21覆盖惯性传感器区域上第一牺牲层31b的上表面、侧壁以及第一电极21与CMOS控制电路电连接的位置，顶部电极41覆盖压力传感器区域上第一牺牲层31a的上表面、侧壁以及顶部电极与CMOS控制电路电连接的位置。

具体的形成第一电极21、顶部电极41的方法为：沉积导电层，覆盖整个衬底10，然后利用光刻工艺对该导电层进行图形化，形成第一电极21、顶部电极41。其中导电层的材料可以选择锗硅材料。在该实施例中，在导电层上还沉积一层氮化硅层(图中未标号)，图形化导电层时也对氮化硅层进行图形化。形成该氮化硅层的目的是为了增加锗硅材料与后续形成的质量块之间的粘附性，如果没有氮化硅，锗硅材料与后续形成的质量块之间的粘附性比较差，在惯性传感器工作过程中，质量块可能会与锗硅材料脱离，影响惯性传感器的性能。

在本发明中，导电层的材料不限于锗硅，也可以为本领域技术人员公知的可以应用于本发明的导电材料，如果导电材料与后续质量块之间的粘附性好，则无需形成氮化硅层。如果，粘附性不好，则需要选择合适的材料层作为质量块和导电层之间的粘附层。

接下来，请参考图6，执行图2中的步骤S24，在所述顶部电极41中形成第一开口42，通过所述第一开口42去除所述第一牺牲层31a。去除第一牺牲层后，在顶部电极41和衬底10之间形成空腔32。由于第一牺牲层的材料为非晶碳，可以利用灰化的方法去除，具体方法为：等离化氧气形成氧等离子体；将所述氧等离子体通入所述第一开口42，在温度范围为150℃～450℃的条件下灰化所述非晶碳。

参考图7，执行图2中的步骤S25，在所述顶部电极41和第一电极21上形成质量层22，位于第二牺牲层31b上的质量层部分为质量块。在具体实施例中，质量层也形成在衬底上，即质量层22覆盖所述第一电极21、顶部电极41和衬底10。质量层22的材料选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料。

在该具体实施例中，质量层22可以为叠层结构或单层结构。当质量层22为单层结构时，质量层的材料选自选自介质材料、多晶的锗硅、非晶硅其中之一，或者本领域技术人员公知的可以与CMOS控制电路形成工艺兼容的其他材料。介质材料选择氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、含碳氧化硅其中之一。

当质量层22为叠层结构时，可以为两层以上包括两层的叠层结构，其中叠层结构的底层材料、顶层材料的材料选自介质材料、多晶的锗硅、非晶硅其中之一，或者本领域技术人员公知的可以与CMOS控制电路形成工艺兼容的其他材料。介质材料选择氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、含碳氧化硅其中之一。并且，本发明中，为了增加质量块的重量，当叠层结构为三层包括三层以上的叠层结构时，顶层和底层之间可以具有金属层。而且，可以选择密度大的金属，以增加质量块的质量，提高质量块的惯性。

参考图8和图9，执行图2中的步骤S26，在所述第一电极21和第一电极21上的质量层22中形成电容的两相对极板231、232、与质量块连接的弹性件。具体的形成极板231、232以及弹性件的方法为：

参考图8，图形化所述质量层22和所述第一电极21，在所述质量层22和所述第一电极21中形成多个间隔排列的第三开口23、多个间隔排列的第四开口24，第三开口23定义出惯性传感器中电容的极板的位置，第四开口24定义出惯性传感器中与质量块连接的弹性件的位置，位于第二牺牲层31b上的质量层作为质量块。

在具体实施例中，利用光刻工艺对质量层22和第一电极21进行图形化。其中，第三开口和第四开口可以在一次光刻工艺中形成，也可以分两次光刻工艺形成，先形成第三开口、再形成第四开口；也可以先形成第四开口、再形成第三开口。

参考图9，在所述第三开口23的侧壁、第四开口24的侧壁上形成导电层25，相邻两第三开口23侧壁的导电层分别作为电容的两个极板231、232，第四开口24侧壁的导电层与CMOS控制电路电连接。至此，惯性传感器的基本结构已经形成，结合参考图1，质量块正下方的第一电极部分可以随着质量块的运动而运动。质量块周边电容的两个极板231、232中，其中一个极板231与第三开口23所在侧的第一电极部分电连接，并通过该部分电极与CMOS控制电路电连接，另一个极板232通过质量块正下方的第一电极部分、第四开口24侧壁的导电层25与CMOS控制电路电连接。第四开口侧壁的导电层25充当弹性件。

在该实施例中，导电层25的材料可以选择锗硅材料，但不限于锗硅材料，也可以为本领域技术人员公知的可以应用于惯性传感器的其他导电材料。

在第三开口23、第四开口24的侧壁形成导电层的方法为：首先沉积一层导电层，覆盖整个质量层22、第三开口23、第四开口24的侧壁和底部；之后，利用回刻工艺去除质量层22上以及第三开口23、第四开口24底部的导电层。

在该实施例中，形成惯性传感器后，还包括对惯性传感器进行密封的工艺，具体步骤为：

参考图10和图9，形成第三牺牲层33，定义出惯性传感器封盖的位置，且填充所述第三开口23、第四开口24。形成第三牺牲层33的方法为：首先形成一层牺牲层，覆盖整个衬底，然后利用光刻工艺图形化牺牲层，形成第三牺牲层33。

参考图11，形成封盖层51，覆盖所述第三牺牲层33的上表面、侧壁以及衬底20。也就是说，封盖层51不仅覆盖图形化的第二牺牲层33的上表面、侧壁，也覆盖第一区A的质量层、第二区的质量层。在封盖层51的材料可以选自氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、碳氧化硅其中之一或者他们的任意组合。封盖层51的形成方法为化学气相沉积。

其他实施例中，在压力传感器的质量层上也可以没有封盖层。

继续参考图11，利用光刻工艺在惯性传感器区域的封盖层51中形成第五开口52；通过所述第五开口52，去除所述第三牺牲层33、第二牺牲层31b，在惯性传感器和衬底10之间形成第一空腔34、在封盖层51和惯性传感器之间形成第二空腔35。由于第二牺牲层31b、第三牺牲层33的材料均为非晶碳，可以利用灰化工艺去除第二牺牲层31b、第三牺牲层33。具体方法为：等离化氧气形成氧等离子体；将所述氧等离子体通入所述第五开口52，在温度范围为150℃～450℃的条件下灰化所述非晶碳。

参考图12，去除所述第二牺牲层、第三牺牲层33之后，密封第五开口。具体方法可以为，形成密封盖53，覆盖所述封盖层，且密封第五开口。在该实施例中，密封盖53也覆盖压力传感器区域上的密封盖51。密封盖的材料选自氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、碳氧化硅其中之一或者他们的任意组合。可以利用化学气相沉积方法形成密封盖53。该密封盖53的存在可以起到密封惯性传感器的作用，防止水蒸气、灰尘、杂质等进入惯性传感器内，这样可以提高惯性传感器的寿命，防止水蒸气、灰尘、杂质等进入惯性传感器内影响惯性传感器的使用。

之后，参考图13，执行步骤S27，在所述顶部电极上的质量层中形成环形的第二开口43，环形的第二开口43包围的部分顶部电极41作为压力感应区。具体形成方法为：对压力传感器区域上的质量层22、封盖层51、密封盖53图形化，形成第二开口43。

至此，本发明具体实施例的压力传感器和惯性传感器均已形成，两者集成在同一衬底10上。

在其他实施例中，也可以不对惯性传感器进行密封工艺，则无需形成第三牺牲层、封盖层和密封盖。在此种情况下，可以先形成电容的极板以及弹性件，之后再形成第二开口；也可以先形成第二开口，然后再形成电容的极板以及弹性件。

图14-图17为本发明第二实施例的压力传感器和惯性传感器形成方法的剖面结构示意图，下面结合第一实施例以及附图14至图17说明第二实施例。在第二实施例中，压力传感器的形成方法与第一实施例相同，在此不做赘述，并且在图14至17的附图中也没有示意出压力传感器，仅示意出惯性传感器。在第二实施例中，相同的部件沿用与第一实施例相同的标号，可以对照第一实施例和第二实施例来理解第二实施例。在以下的描述中，仅描述第二实施例与第一实施例的区别，相同部分不再赘述。

第二实施例与第一实施例的区别在于，比较图9和图14，在形成导电层25之后，对惯性传感器进行密封之前，还包括：去除相邻两第四开口24之间的质量层部分，在相邻两第二开口24之间形成了第六开口26。

之后，参考图15，在形成第三牺牲层33时，第三牺牲层也填充在第六开口26内。

参考图16和图17，密封盖53和封盖层51的形成方法与第一实施例相同。去除第二牺牲层、第三牺牲层以形成第一空腔34和第二空腔35的方法与第一实施例相同。

另外，本发明中的惯性传感器不限于以上具体实施例描述的惯性传感器，可以为本领域的在所述衬底上形成包括质量块的惯性传感器，所述质量块的材料选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料。

本技术方案的惯性传感器中质量块的材料采用选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料，形成质量块的温度范围小于450℃，不会对CMOS控制电路中的金属互连线和插塞造成影响，因此，本技术方案的惯性传感器和压力传感器的形成方法和CMOS工艺兼容，而且，可以在同一工艺中形成压力传感器和惯性传感器。

在第二具体实施例中，在第四开口侧壁形成导电层后，还去除相邻两第二开口之间的质量层。第四开口定义惯性传感器弹性件的位置，因此该实施例去除相邻两第四开口之间的质量层部分可以减小与惯性传感器的弹性件接触的质量块的厚度，这样可以增加弹性件对惯性即运动的灵敏度，从而增加惯性传感器的灵敏度。

基于以上描述的惯性传感器的形成方法，参考图1、图13、图17，本发明还提供一种压力传感器和惯性传感器，所述压力传感器和所述惯性传感器位于同一衬底上，所述衬底中具有CMOS控制电路。

所述压力传感器的顶部电极和所述惯性传感器的第一电极在同一层且材料相同；所述压力传感器的压力感应区之间的质量层和所述惯性传感器中的质量块的层数相同，且各层材料相同，所述质量层和质量块的材料选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料。

参考图13、图17，质量层22位于第一空腔34上的部分为质量块，该质量块可以为叠层结构或单层结构。当质量块为单层结构时，质量层的材料选自选自介质材料、多晶的锗硅、非晶硅其中之一，或者本领域技术人员公知的可以与CMOS控制电路形成工艺兼容的其他材料。介质材料选择氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、含碳氧化硅其中之一。

当质量块为叠层结构时，可以为两层以上包括两层的叠层结构，其中叠层结构的底层材料、顶层材料的材料选自介质材料、多晶的锗硅、非晶硅其中之一，或者本领域技术人员公知的可以与CMOS控制电路形成工艺兼容的其他材料。介质材料选择氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、含碳氧化硅其中之一。并且，本发明中，为了增加质量块的重量，当叠层结构为三层包括三层以上的叠层结构是，可以顶层和底层之间可以具有金属层。而且，可以选择密度大的金属，以增加质量块的质量，提高质量块的惯性。

继续参考图14、图17，所述惯性传感器包括：第一电极21，所述第一电极21和衬底之间为第一空腔，所述第一电极和所述CMOS控制电路11电连接；所述质量块，位于所述第一电极21上；所述质量块中具有多个间隔排列的第三开口、多个间隔排列的第四开口，在所述第三开口相侧壁、第四开口的侧壁上具有导电层25，相邻两第三开口侧壁的导电层分别作为电容的两个极板231、232，第四开口侧壁的导电层作为弹性件。

在具体实施例中，具有CMOS控制电路的衬底上，还具有互连结构(图中未示出)，位于所述CMOS控制电路和惯性传感器之间。

在压力传感器和惯性传感器的形成方法中，关于压力传感器和惯性传感器的结构和材料的内容可以援引于此。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种压力传感器和惯性传感器的形成方法，其特征在于，包括:

提供具有CMOS控制电路的衬底，所述衬底包括第一区和第二区，所述第一区用于形成压力传感器，所述第二区用于形成惯性传感器，所述第一区的衬底中具有压力传感器的底部电极;

在所述第一区上形成第一牺牲层，在所述第二区上形成第二牺牲层，所述第一牺牲层定义压力传感器与衬底之间空腔的位置，所述第二牺牲层定义惯性传感器与衬底之间空腔的位置;

形成顶部电极和第一电极，所述顶部电极覆盖其与CMOS控制电路的位置和所述第一牺牲层，所述第一电极覆盖其与CMOS控制控制电路电连接的位置和所述第二牺牲层;

去除所述第一牺牲层后，在所述顶部电极和第一电极上形成质量层，位于第二牺牲层上的质量层部分为质量块;所述质量层的材料选用与CMOS控制电路形成工艺兼容的材料;

在所述顶部电极上的质量层中形成环形的第二开口，在所述第一电极和第一电极上的质量层中形成电容的两相对极板、与质量块连接的弹性件，所述第二开口包围的部分顶部电极作为压力感应区;

形成所述极板和弹性件之后，去除所述第二牺牲层。

2.如权利要求1所述的压力传感器和惯性传感器的形成方法，其特征在于，所述质量层为叠层结构或单层结构，叠层结构的底层材料、顶层材料、单层结构的质量块的材料选自介质材料、多晶的锗硅、非晶硅其中之一。

3.如权利要求2所述的压力传感器和惯性传感器的形成方法，其特征在于，所述叠层结构的质量块的底层和顶层之间为金属层。

4.如权利要求1所述的压力传感器和惯性传感器的形成方法，其特征在于，在所述第一电极和第一电极上的质量层中形成电容的两相对极板、与质量块连接的弹性件的步骤包括：

5.如权利要求4所述的压力传感器和惯性传感器的形成方法，其特征在于，形成导电层后，还包括：

去除相邻两第四开口之间的质量层部分。

6.如权利要求1所述的压力传感器和惯性传感器的形成方法，其特征在于，先在所述第一电极和第一电极上的质量层中形成电容的两相对极板、与质量块连接的弹性件，之后，在所述顶部电极上的质量层中形成第二开口。

7.如权利要求6所述的压力传感器和惯性传感器的形成方法，其特征在于，在形成所述极板和所述弹性件之后，形成所述第二开口之前，还包括：

形成封盖层，覆盖所述第三牺牲层的上表面、侧壁；

在封盖层中形成第五开口；

通过所述第五开口，去除所述第二牺牲层、第三牺牲层；

去除所述第二牺牲层、第三牺牲层之后，密封第五开口。

8.如权利要求1所述的压力传感器和惯性传感器的形成方法，其特征在于，所述具有CMOS控制电路的衬底上，还形成有互连结构，位于所述CMOS控制电路和惯性传感器、压力传感器之间。

9.一种压力传感器和惯性传感器，其特征在于，所述压力传感器和所述惯性传感器位于同一衬底上，所述衬底中具有CMOS控制电路；

10.如权利要求9所述的压力传感器和惯性传感器，其特征在于，所述质量块为叠层结构或单层结构，叠层结构的底层材料、顶层材料、单层结构的质量块的材料选自介质材料、多晶的锗硅、非晶硅其中之一。

11.如权利要求10所述的压力传感器和惯性传感器，其特征在于，所述叠层结构的质量块的底层和顶层之间具有金属层。

12.如权利要求9所述的压力传感器和惯性传感器，其特征在于，

所述质量块中具有多个间隔排列的第三开口、多个间隔排列的第四开口，

所述第四开口之间具有第六开口。

13.如权利要求9所述的压力传感器和惯性传感器，其特征在于，所述具有CMOS控制电路的衬底上，还具有互连结构，位于所述CMOS控制电路和惯性传感器、压力传感器之间。