CN117870760A - 组合传感器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种组合传感器及其制备方法。组合传感器包括：第一晶圆和第二晶圆，所述第一晶圆和所述第二晶圆键合且所述第一晶圆和所述第二晶圆之间设置有绝缘层；所述第一晶圆上形成第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部，所述间隔部以将所述第一传感器和所述第二传感器电隔离。

Description

组合传感器及其制备方法

技术领域

本申请实施例涉及半导体技术领域，更具体地，本申请实施例涉及一种组合传感器及其制备方法。

背景技术

在单个设备中测试多种环境特性是当今传感器发展方向之一。目前市面上的多传感器组合方案多基于封装实现，即通过封装实现多传感器功能的组合，此类方案成本高，性能较低，尺寸大，封装方案复杂，不符合现在越发严苛的集成电路发展要求。

以加速度传感器和温度传感器为例，传统方案是将加速度传感器和温度传感器通过封装集成在一起，此种方案整体封装尺寸大，成本高，且温度传感器采集的温度有一定偏差；另一种方案是在惯性信号处理芯片(ASIC芯片)上集成温度传感器，虽然在封装尺寸及成本上做到了优化，但是采集的温度仍然不是惯性信号处理芯片工作时的真实温度。

有鉴于此，需要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种组合传感器及其制备方法的新技术方案。

第一方面，本申请实施例提供了一种组合传感器。组合传感器包括：第一晶圆和第二晶圆，所述第一晶圆和所述第二晶圆键合且所述第一晶圆和所述第二晶圆之间设置有绝缘层；

所述第一晶圆上形成第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部，所述间隔部以将所述第一传感器和所述第二传感器电隔离。

可选地，所述第一晶圆上形成有加速度质量块，所述第二晶圆上形成有空腔，所述加速度质量块和所述空腔对应设置。

可选地，所述第一传感器为加速度传感器，所述加速度传感器一侧形成有释放槽。

可选地，所述第一晶圆具有靠近所述第二晶圆的第一表面，所述第二晶圆具有靠近所述第一晶圆的第二表面；

在所述第一表面和/或所述第二表面上形成所述绝缘层。

可选地，所述第一晶圆具有背离所述第二晶圆的第三表面，在所述第三表面上形成有掩膜层。

可选地，所述第一传感器包括第一电接触部，所述掩膜层上形成第一接触孔，所述第一接触孔内形成有第一电连接部，所述第一电连接部与所述第一电接触部连接。

可选地，所述第二传感器包括第二电接触部，所述掩膜层上形成第二接触孔，所述第二接触孔内形成有第二电连接部，所述第二电连接部与所述第二电接触部连接。

可选地，所述掩膜层背离所述第二晶圆一侧形成有保护层，所述保护层形成有第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔以将所述第一电连接部露出，所述第二贯穿孔以将所述第二电连接部露出。

可选地，所述第一传感器和所述第二传感器之间的保护层、掩膜层、部分第一晶圆和所述绝缘层断开以形成所述间隔部。

可选地，在所述加速度传感器上键合有保护盖。

第二方面，本申请实施例还提供了一种组合传感器制备方法。组合传感器制备方法包括以下步骤：

提供第一晶圆和第二晶圆；

在所述第一晶圆和/或所述第二晶圆上形成绝缘层；

将第一晶圆和第二晶圆键合，所述第一晶圆和第二晶圆通过所述绝缘层隔离；

在所述第一晶圆上形成第一传感器和第二传感器；

在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部，以将所述第一传感器和所述第二传感器电隔离。

可选地，在所述第一晶圆和/或所述第二晶圆上形成绝缘层之前还包括：

在所述第一晶圆上形成加速度质量块；

在所述第二晶圆上形成空腔。

可选地，将第一晶圆和第二晶圆键合具体包括：

将第一晶圆上形成的加速度质量块和第二晶圆上形成的空腔对应设置。

可选地，在所述第一晶圆上形成第一传感器和第二传感器具体包括：

在所述第一晶圆背离所述第二晶圆的表面上形成掩膜层；

在第一晶圆上形成第一电接触部和第二电接触部；

在所述掩膜层上形成第一接触孔和第二接触孔；

在所述第一接触孔内形成第一电连接部，在所述第二接触孔内形成第二电连接部，所述第一电连接部与所述第一电接触部连接，所述第二电连接部与所述第二电接触部连接；

在所述掩膜层上形成保护层；

在所述保护层上形成第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔以将所述第一电连接部露出，所述第二贯穿孔以将所述第二电连接部露出。

可选地，在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部具体包括：

将所述第一传感器和所述第二传感器之间的保护层、掩膜层、部分第一晶圆和所述绝缘层断开连接，以在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部。

可选地，在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部之后还包括：在所述第一传感器一侧刻蚀形成释放槽。

可选地，在所述第一传感器一侧刻蚀形成释放槽具体包括：

依次刻穿所述保护层、掩膜层、部分第一晶圆和所述绝缘层以形成所述释放槽。

根据本申请的实施例，提供了一种组合传感器，通过在第一晶圆和第二晶圆之间设置绝缘层，以及在第一传感器和第二传感器之间设置间隔部，通过绝缘层和间隔部实现了第一传感器和第二传感器的电隔离，能够确保两种传感器可同时工作且互相不影响。

通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。

图1所示为本申请实施例提供的组合传感器的结构图一。

图2所示为在第一晶圆上形成加速度质量块的结构示意图。

图3所示为在第二晶圆上形成空腔的结构示意图。

图4所示为第一晶圆和第二晶圆键合在一起的结构图。

图5-图10所示为在第一晶圆上制备第一传感器和第二传感器的结构示意图。

图11所示为本申请实施例提供的间隔部和释放槽的结构示意图。

图12所示为本申请实施例提供的组合传感器的结构图二。

图13所示为本申请实施例提供的组合传感器的结构图三。

附图标记说明：

1、第一晶圆；10、加速度质量块；01、绝缘层；

2、第二晶圆；20、空腔；

11、掩膜层；12a、第一P型轻掺杂区域；12b、第二P型轻掺杂区域；

13a、第一P型重掺杂区域；13b、第二P型重掺杂区域；14a、N型重掺杂区域；

15a、第一电接触部；15b、第二电接触部；16a、第一接触孔；16b、第二接触孔；17a、第一电连接部；17b、第二电连接部；18a、第一贯穿孔；18b、第二贯穿孔；19、保护层；

3、间隔部；

4、释放槽；

5、保护盖。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本申请实施例提供了一种组合传感器。参照图1-图13，组合传感器包括：第一晶圆1和第二晶圆2，所述第一晶圆1和所述第二晶圆2键合且所述第一晶圆1和所述第二晶圆2之间设置有绝缘层01。

所述第一晶圆1上形成第一传感器和第二传感器，在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部3，所述间隔部3以将所述第一传感器和所述第二传感器电隔离。

在本申请实施例中，组合传感器包括第一晶圆1和第二晶圆2，第一晶圆1和第二晶圆2键合在一起，第一晶圆1用于形成多个传感器，例如第一晶圆1用于形成第一传感器和第二传感器。第二晶圆2可以作为衬底。

参照图2-图4，当第一晶圆1和第二晶圆2键合在一起后，第一晶圆1和第二晶圆2之间设置有绝缘层01。也可以理解为，第一晶圆1和第二晶圆2虽然键合在一起，但是两者是通过绝缘层01隔离且绝缘开的，这样第一晶圆1和第二晶圆2之间就不会存在电导通。其中绝缘层01可以是氧化层，例如绝缘层01可以是氧化硅。另外第一晶圆1和第二晶圆2上设置有绝缘层01，绝缘层01可以形成于第一晶圆1上，或者绝缘层01可以形成于第二晶圆2上，或者绝缘层01可以形成于第一晶圆1和第二晶圆2上。

在第一晶圆1上形成有第一传感器和第二传感器，即第一传感器和第二传感器集成于同一晶圆上。也就是说，通过单个晶圆上集成第一传感器和第二传感器两个传感元件来实现多种环境特征的测量。例如第一传感器可以为加速度传感器，具体可以为电阻式加速度传感器，第二传感器可以为温度传感器，具体可以为电阻式温度传感器。或者第一传感器可以为加速度传感器，第二传感器可以为压力传感器；或者第一传感器可以为温度传感器，第二传感器可以为压力传感器；或者第一传感器可以为热敏传感器，第二传感器可以为湿度传感器。

由于第一晶圆1和第二晶圆2之间设置有绝缘层01，在第一晶圆1上形成第一传感器和第二传感器后，第一传感器检测的信号不会传输至第二晶圆2，第二晶圆2也就不会将第一传感器检测的信号传输至第二传感器；同理，第二传感器检测的信号也不会传输至第二晶圆2，第二晶圆2也就不会将第二传感器检测的信号传输至第一传感器。

需要说明的是，本申请实施例可以对第一传感器的类型，以及第二传感器的类型不作特别限定，第一传感器的类型和第二传感器的类型不同即可。

参照图1、图11-图13，其中在第一晶圆1上形成第一传感器和第二传感器，第一传感器和第二传感器之间形成有间隔部3，间隔部3以将第一传感器和第二传感器电隔离。也就是说，第一传感器和第二传感器同时形成在第一晶圆1上，由于两者之间设置有间隔部3，第一传感器检测到的信号不会通过第一晶圆1传输至第二传感器，同理，第二传感器检测到的信号不会通过第一晶圆1传输至第一传感器。

因此在本申请实施例中，通过在第一晶圆1和第二晶圆2之间设置绝缘层01，以及在第一传感器和第二传感器之间设置间隔部3，通过绝缘层01和间隔部3实现了第一传感器和第二传感器的电隔离，能够确保两种传感器可同时工作且互相不影响。

在一个可选的实施例中，第二传感器为温度传感器的情况下，第二传感器可以准确获取第一传感器工作时的温度。例如第一传感器为加速度传感器，第二传感器为温度传感器，针对加速度传感器温漂特性，以及需要对加速度传感器进行实时温度补偿的应用场景，通过温度传感器可以准确的获取加速度传感器的工作温度。

可选地，间隔部3的宽度尺寸为微米量级或者纳米量级，这样就可以进一步确保第一传感器和第二传感器可同时工作且互相不影响。例如第一传感器为加速度传感器，第二传感器为温度传感器，针对加速度传感器温漂特性，以及需要对加速度传感器进行实时温度补偿的应用场景，通过温度传感器可以进一步准确的获取加速度传感器的工作温度。

在一个实施例中，参照图1和图2，在所述第一传感器为加速度传感器的情况下，所述第一晶圆1上形成有加速度质量块10，所述第二晶圆2上形成有空腔20，所述加速度质量块10和所述空腔20对应设置。

在该实施例中，在第一晶圆1上形成有加速度质量块10，例如可以通过沉积或者刻蚀工艺在第一晶圆1上形成加速度质量块10。

在第二晶圆2上形成空腔20，例如可以通过刻蚀工艺在第二晶圆2上形成空腔20。

在第一晶圆1和第二晶圆2键合在一起的情况下，加速度质量块10和空腔20是对应设置的，空腔20作为了加速度传感器的限位空腔20。例如第一晶圆1和第二晶圆2键合在一起，加速度质量块10可以位于空腔20内，或者加速度质量块10可以背离空腔20。在加速度质量块10位于空腔20内的情况下，空腔20的容置空间是需要大于加速度质量块10体积的，这样加速度传感器在工作时，加速度质量块10可以在空腔20内形成振动幅度，以确保加速度传感器正常工作。

在一个实施例中，参照图11-图13，以及参照图1，所述第一传感器一侧形成有释放槽4。

在该实施例中，在第一传感器为加速度传感器的情况下，第一传感器的一侧形成释放槽4，释放加速度传感器可动结构。

需要说明的是，在第一传感器为加速度传感器的情况下，在形成释放槽4的同时在第一传感器和第二传感器之间形成了间隔部3。其中在加速度传感器一侧形成释放槽4后，在加速度传感器上形成了加速度悬空结构，在加速度传感器和第二传感器之间形成间隔部3后，间隔部3一方面更有利于加速度传感器的振动，另一方面间隔部3可以实现加速度传感器和第二传感器的电隔离，确定两种传感器可同时工作并且互不影响。

在一个实施例中，参照图1-图13，所述第一晶圆1具有靠近所述第二晶圆2的第一表面，所述第二晶圆2具有靠近所述第一晶圆1的第二表面；

在所述第一表面和/或所述第二表面上形成所述绝缘层01。

在该实施例中，限定了绝缘层01的设置位置，以确保第一晶圆1和第二晶圆2之间相互电隔离。

另外在第一晶圆1上形成加速度质量块10的情况下，可以在加速度质量表面以及第一晶圆1的表面形成绝缘层01。参照图2，在第一晶圆1刻蚀形成加速度质量块10，在加速度质量块10的表面，以及刻蚀第一晶圆1后，第一晶圆1被露出的表面上形成绝缘层01。

在第二晶圆2上形成空腔20的情况下，例如可以第二晶圆2的第二表面刻蚀形成空腔20，在第二晶圆2的第二表面未刻蚀的区域可以形成绝缘层01。

在该实施例中，无论绝缘层01是形成在第一晶圆1或者第二晶圆2上，只要能够实现将第一晶圆1和第二晶圆2键合在一起，第一晶圆1和第二晶圆2通过绝缘层01能够实现绝缘即可。

在一个实施例中，参照图5，所述第一晶圆1具有背离所述第二晶圆2的第三表面，在所述第三表面上形成有掩膜层11。

在该实施例中，在第一晶圆1上形成有掩膜层11，例如可以在第一晶圆1的第三表面上生长掩膜层11。

在一个实施例中，参照图5-图9，所述第一传感器包括第一电接触部15a，所述掩膜层11上形成第一接触孔16a，所述第一接触孔16a内形成有第一电连接部17a，所述第一电连接部17a与所述第一电接触部15a连接。

在一个实施例中，参照图5-图9，所述第二传感器包括第二电接触部15b，所述掩膜层11上形成第二接触孔16b，所述第二接触孔16b内形成有第二电连接部17b，所述第二电连接部17b与所述第二电接触部15b连接。

在该实施例中，参照图5和图6，在第一晶圆1的第三表面上生长掩膜层11后，对第一晶圆1进行光刻图形化、通过离子注入或者扩散等工艺进行P型轻掺杂，形成第一传感器的第一P型轻掺杂区域12a和第二传感器的第二P型轻掺杂区域12b。当形成第一传感器的第一P型轻掺杂区域12a和第二传感器的第二P型轻掺杂区域12b后，光刻图形后，通过离子注入或者扩散等工艺，形成第一传感器的第一P型重掺杂区域13a和第二传感器的第二P型重掺杂区域13b。

当第一传感器为加速度传感器的情况下，在第一P型轻掺杂区域12a上形成第一P型重掺杂区域13a后，形成了第一传感器的第一电接触部15a。例如对于第一传感器，在第一P型轻掺杂区域12a上形成了一个第一P型重掺杂区域13a，这样在第一传感器中，形成了一个第一电接触部15a。

参照图5-图7，当第二传感器为温度传感器的情况下，在第二P型轻掺杂区域12b上形成第二P型重掺杂区域13b后，继续光刻图形，光刻图形后，通过离子注入或者扩散等工艺，在第二P型轻掺杂区域12b上形成N型重掺杂区域14a，这样形成了第二传感器的第二电接触部15b。例如对于第二传感器，在第二P型轻掺杂区域12b上形成了两个第二P型重掺杂区域13b，一个N型重掺杂区域14a，这样在第二传感器中，形成了三个第二电接触部15b。

参照图8，当形成第一电接触部15a和第二电接触部15b后，通过反应离子刻蚀(RIE)掩膜层11，在掩膜层11上形成第一接触孔16a，第一接触孔16a的开设位置与第一电接触部15a的设置位置对应，例如第一接触孔16a的开设位置和第一电接触部15a的设置位置相对，第一接触孔16a可以将第一电接触部15a露出。

参照图8，当形成第一电接触部15a和第二电接触部15b后，通过反应离子刻蚀(RIE)掩膜层11，在掩膜层11上形成第二接触孔16b，第二接触孔16b的开设位置与第二电接触部15b的设置位置对应，例如第二接触孔16b的开设位置和第二电接触部15b的设置位置相对，第二接触孔16b可以将第二电接触部15b露出。当在形成多个第二电接触部15b的情况下，对应地，需要在掩膜层11上开设多个第二接触孔16b。例如在掩膜层11上开设有三个第二接触孔16b。

参照图7-图9，在掩膜层11上开设有第一接触孔16a和第二接触孔16b后，通过金属沉积工艺或者刻蚀工艺形成金属连接线(图中未示出)和电连接部。例如在第一接触孔16a内形成第一电连接部17a，第一电连接部17a和第一电接触部15a连接在一起。例如在第二接触孔16b内形成第二电连接部17b，第二电连接部17b和第二电接触部15b连接在一起。当在掩膜层11上形成多个第二接触孔16b的情况下，在每一个第二接触孔16b内形成第二电连接部17b。

在一个实施例中，参照图10，所述掩膜层11背离所述第二晶圆2一侧形成有保护层19，所述保护层19形成有第一贯穿孔18a和第二贯穿孔18b，所述第一贯穿孔18a以将所述第一电连接部17a露出，所述第二贯穿孔18b以将所述第二电连接部17b露出。

在该实施例中，在掩膜层11背离第二晶圆2一侧形成有保护层19，即在掩膜层11上生长保护层19，例如保护层19的材料可以为氮化硅。其中在保护层19对应于第一电连接部17a和第二电连接部17b区域，需要被刻蚀掉形成贯穿孔，使得电连接部被露出。例如保护层19的一部分被刻蚀形成第一贯穿孔18a，第一贯穿孔18a将第一电连接部17a露出。例如保护层19的一部分被刻蚀形成第二贯穿孔18b，第二贯穿孔18b将第二电连接部17b露出。

在一个实施例中，参照图11，所述第一传感器和所述第二传感器之间的保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和所述绝缘层01断开以形成所述间隔部3。

在该实施例中，可以通过图形化并刻蚀保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和绝缘层01，以形成间隔部3。例如间隔部3为通槽结构。通过间隔部3可以将第一传感器和第二传感器电隔离开，能够确保两种传感器可同时工作并不相互影响。

可选地，在第一传感器为加速度传感器的情况下，可以通过图形化并刻蚀保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和绝缘层01，以同时形成释放槽4和间隔部3。

在一个实施例中，参照图1、图12和图3，在所述加速度传感器上键合有保护盖5。

在该实施例中，在第一传感器为加速度传感器的情况下，在加速度传感器上键合保护盖5，以对加速度传感器内部结构进行保护。

可选地，第二传感器可以为温度传感器，例如参照图1，示出的温度传感器为二极管温度传感器，参照图12，示出的温度传感器为三极管温度传感器。

本申请实施例还提供了一种组合传感器制备方法。参照图1-图13，组合传感器制备方法包括以下步骤：

S101：提供第一晶圆1和第二晶圆2；

S102：在所述第一晶圆1和/或所述第二晶圆2上形成绝缘层01；

S103：将第一晶圆1和第二晶圆2键合，所述第一晶圆1和第二晶圆2通过所述绝缘层01隔离；

S104：在所述第一晶圆1上形成第一传感器和第二传感器；

S105：在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部3，以将所述第一传感器和所述第二传感器电隔离。

在该实施例中，提供了一种组合传感器制备方法，通过在第一晶圆1和第二晶圆2之间设置绝缘层01，以及在第一传感器和第二传感器之间设置间隔部3，通过绝缘层01和间隔部3实现了第一传感器和第二传感器的电隔离，能够确保两种传感器可同时工作且互相不影响。

具体地，参照图2和图3，在步骤S101中，提供了第一晶圆1和第二晶圆2，例如第一晶圆1用于形成第一传感器和第二传感器。第二晶圆2可以作为衬底。例如第一晶圆1可以为N型硅。

在步骤S102中，参照图2和图3，可以通过沉积方式在第一晶圆1和/或第二晶圆2上形成绝缘层01，例如绝缘层01的材质可以为氧化硅。

在步骤S103中，在第一晶圆1和第二晶圆2键合后，第一晶圆1和第二晶圆2通过绝缘层01实现了相互绝缘和隔离。

在步骤S104中，参照图4-图11，以及参照图1，在第一晶圆1上形成第一传感器和第二传感器，即第一传感器和第二传感器集成于同一晶圆上。也就是说，通过单个晶圆上集成第一传感器和第二传感器两个传感元件来实现多种环境特征的测量。例如第一传感器可以为加速度传感器，具体可以为电阻式加速度传感器，第二传感器可以为温度传感器，具体可以为电阻式温度传感器。或者第一传感器可以为加速度传感器，第二传感器可以为压力传感器；或者第一传感器可以为温度传感器，第二传感器可以为压力传感器；或者第一传感器可以为热敏传感器，第二传感器可以为湿度传感器。

由于第一晶圆1和第二晶圆2之间设置有绝缘层01，在第一晶圆1上形成第一传感器和第二传感器后，第一传感器检测的信号不会传输至第二晶圆2，第二晶圆2也就不会将第一传感器检测的信号传输至第二传感器；同理，第二传感器检测的信号也不会传输至第二晶圆2，第二晶圆2也就不会将第二传感器检测的信号传输至第一传感器。

需要说明的是，本申请实施例可以对第一传感器的类型，以及第二传感器的类型不作特别限定，第一传感器的类型和第二传感器的类型不同即可。

在步骤S105中，参照图11，在第一传感器和第二传感器之间形成有间隔部3，间隔部3以将第一传感器和第二传感器电隔离。也就是说，第一传感器和第二传感器同时形成在第一晶圆1上，由于两者之间设置有间隔部3，第一传感器检测到的信号不会通过第一晶圆1传输至第二传感器，同理，第二传感器检测到的信号不会通过第一晶圆1传输至第一传感器。

因此在本申请实施例中，通过在第一晶圆1和第二晶圆2之间设置绝缘层01，以及在第一传感器和第二传感器之间设置间隔部3，通过绝缘层01和间隔部3实现了第一传感器和第二传感器的电隔离，能够确保两种传感器可同时工作且互相不影响。

在一个实施例中，参照图2和图3，在所述第一晶圆1和/或所述第二晶圆2上形成绝缘层01之前还包括：

在所述第一晶圆1上形成加速度质量块10；

在所述第二晶圆2上形成空腔20。

在该实施例中，以第一传感器为加速度传感器，第二传感器为温度传感器为例进行说明。当第一传感器为加速度传感器的情况下，需要在第一晶圆1上形成加速度质量块10，以及需要在第二晶圆2上形成空腔20(相当于加速度传感器的限位空腔20)，以确保加速度传感器能够正常工作。

例如可以通过刻蚀或者沉积工艺在第一晶圆1上形成加速度质量块10。例如可以通过刻蚀工艺在第二晶圆2上形成空腔20。

在一个实施例中，参照图4，将第一晶圆1和第二晶圆2键合具体包括：

将第一晶圆1上形成的加速度质量块10和第二晶圆2上形成的空腔20对应设置。

在该实施例中，在第一晶圆1上形成加速度质量块10，在第二晶圆2上形成空腔20的情况下，在将第一晶圆1和第二晶圆2键合时，需要将加速度质量块10和空腔20对应。例如参照图，加速度质量块10位于空腔20内。或者参照图13，加速度质量块10是位于保护盖5内，即加速度质量块10是背离空腔20的。

需要说明的是，在第一传感器为加速度传感器的情况下，在将第一晶圆1和第二晶圆2键合在一起的情况下，可以通过CMP工艺或者刻蚀工艺，将未刻蚀的第一晶圆1的厚度(刻蚀形成加速度质量)或者将第一晶圆1厚度(沉积形成加速度质量块10)控制在合理高度，即需要将加速度传感器的悬臂梁控制到合理厚度，例如可以将加速度传感器的悬臂梁厚度控制在微米量级。

在一个实施例中，参照图5-图10，在所述第一晶圆1上形成第一传感器和第二传感器具体包括：

在所述第一晶圆1背离所述第二晶圆2的表面上形成掩膜层11；

在第一晶圆1上形成第一电接触部15a和第二电接触部15b；

在所述掩膜层11上形成第一接触孔16a和第二接触孔16b；

在所述第一接触孔16a内形成第一电连接部17a，在第二接触孔16b内形成第二电连接部17b，所述第一电连接部17a与所述第一电接触部15a连接，所述第二电连接部17b与所述第二电接触部15b连接；

在所述掩膜层11上形成保护层19；

在所述保护层19上形成第一贯穿孔18a和第二贯穿孔18b，所述第一贯穿孔18a以将所述第一电连接部17a露出，所述第二贯穿孔18b以将所述第二电连接部17b露出。

在该实施例中，在第一晶圆1背离第二晶圆2的表面上形成掩膜层11，即在第一晶圆1上生长掩膜层11。

掩膜层11制作后，对第一晶圆1进行光刻图形化、通过离子注入或者扩散等工艺进行P型轻掺杂，形成第一传感器的第一P型轻掺杂区域12a和第二传感器的第二P型轻掺杂区域12b。当形成第一传感器的第一P型轻掺杂区域12a和第二传感器的第二P型轻掺杂区域12b后，光刻图形后，通过离子注入或者扩散等工艺，形成第一传感器的第一P型重掺杂区域13a和第二传感器的第二P型重掺杂区域13b。

当第一传感器为加速度传感器的情况下，在第一P型轻掺杂区域12a上形成第一P型重掺杂区域13a后，形成了第一传感器的第一电接触部15a。例如对于第一传感器，在第一P型轻掺杂区域12a上形成了一个第一P型重掺杂区域13a，这样在第一传感器中，形成了一个第一电接触部15a。

当第二传感器为温度传感器的情况下，在第二P型轻掺杂区域12b上形成第二P型重掺杂区域13b后，继续光刻图形，光刻图形后，通过离子注入或者扩散等工艺，在第二P型轻掺杂区域12b上形成N型重掺杂区域14a，这样形成了第二传感器的第二电接触部15b。例如对于第二传感器，在第二P型轻掺杂区域12b上形成了两个第二P型重掺杂区域13b，一个N型重掺杂区域14a，这样在第二传感器中，形成了三个第二电接触部15b。

当形成第一电接触部15a和第二电接触部15b后，通过反应离子刻蚀(RIE)掩膜层11，在掩膜层11上形成第一接触孔16a，第一接触孔16a的开设位置与第一电接触部15a的设置位置对应，例如第一接触孔16a的开设位置和第一电接触部15a的设置位置相对，第一接触孔16a可以将第一电接触部15a露出。

当形成第一电接触部15a和第二电接触部15b后，通过反应离子刻蚀(RIE)掩膜层11，在掩膜层11上形成第二接触孔16b，第二接触孔16b的开设位置与第二电接触部15b的设置位置对应，例如第二接触孔16b的开设位置和第二电接触部15b的设置位置相对，第二接触孔16b可以将第二电接触部15b露出。当在形成多个第二电接触部15b的情况下，对应地，需要在掩膜层11上开设多个第二接触孔16b。例如在掩膜层11上开设有三个第二接触孔16b。

在掩膜层11上开设有第一接触孔16a和第二接触孔16b后，通过金属沉积工艺或者刻蚀工艺形成金属连接线(图中未示出)和电连接部。例如在第一接触孔16a内形成第一电连接部17a，第一电连接部17a和第一电接触部15a连接在一起。例如在第二接触孔16b内形成第二电连接部17b，第二电连接部17b和第二电接触部15b连接在一起。当在掩膜层11上形成多个第二接触孔16b的情况下，在每一个第二接触孔16b内形成第二电连接部17b。

在掩膜层11背离第二晶圆2一侧形成有保护层19，即在掩膜层11上生长保护层19，例如保护层19的材料可以为氮化硅。其中在保护层19对应于第一电连接部17a和第二电连接部17b区域，需要被刻蚀掉形成贯穿孔，使得电连接部被露出。例如保护层19的一部分被刻蚀形成第一贯穿孔18a，第一贯穿孔18a将第一电连接部17a露出。例如保护层19的一部分被刻蚀形成第二贯穿孔18b，第二贯穿孔18b将第二电连接部17b露出。

在一个实施例中，参照图11在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部3具体包括：

将所述第一传感器和所述第二传感器之间的保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和所述绝缘层01断开连接，以在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部3。

在该实施例中，通过图形化并刻蚀保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和绝缘层01，以形成间隔部3。例如间隔部3为通槽结构。通过间隔部3可以将第一传感器和第二传感器电隔离开，能够确保两种传感器可同时工作并不相互影响。

在一个实施例中，参照图11，在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部3的同时还包括：在第一传感器一侧刻蚀形成释放槽4。

在该实施例中，在第一传感器为加速度传感器的情况下，需要形成释放槽4，以释放加速度传感器可动结构，例如该可动结构为加速度传感器的悬臂梁。

需要说明的是，在该实施例中，限定在第一传感器和第二传感器之间形成间隔部3的同时还可以在第一传感器一侧刻蚀形成释放槽4，具体是指形成间隔部3和形成释放槽4可以采用同一工艺处理，例如可以都通过图形化并刻蚀保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和所述绝缘层01以形成间隔部3和释放槽4。虽然间隔部3和释放槽4是对同种部分采用相同工艺形成，但是间隔部3是需要实现将第一传感器和第二传感器间隔开的作用，即两者之间的保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和所述绝缘层01是不存在任何连接关系的。而释放槽4可以是一个孔洞结构，只需要实现将加速度传感器的悬臂梁释放即可，第一传感器一侧的保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和所述绝缘层01没必要完全断开。

在一个实施例中，参照图11，在第一传感器一侧刻蚀形成释放槽4具体包括：

依次刻穿所述保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和所述绝缘层01以形成所述释放槽4。

在该实施例中，在第一传感器为加速度传感器的情况下，可以通过图形化并刻蚀保护层19、掩膜层11、部分第一晶圆1和绝缘层01，以同时形成释放槽4和间隔部3，以达到同时释放加速度传感器可动结构，以及形成确保加速度传感器和第二传感器电隔离开的间隔部3。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (17)

1.一种组合传感器，其特征在于，包括：第一晶圆(1)和第二晶圆(2)，所述第一晶圆(1)和所述第二晶圆(2)键合且所述第一晶圆(1)和所述第二晶圆(2)之间设置有绝缘层(01)；

所述第一晶圆(1)上形成第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部(3)，所述间隔部(3)以将所述第一传感器和所述第二传感器电隔离。

2.根据权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，在所述第一传感器为加速度传感器的情况下，所述第一晶圆(1)上形成有加速度质量块(10)，所述第二晶圆(2)上形成有空腔(20)，所述加速度质量块(10)和所述空腔(20)对应设置。

3.根据权利要求2所述的组合传感器，其特征在于，所述第一传感器一侧形成有释放槽(4)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合传感器，其特征在于，所述第一晶圆(1)具有靠近所述第二晶圆(2)的第一表面，所述第二晶圆(2)具有靠近所述第一晶圆(1)的第二表面；

在所述第一表面和/或所述第二表面上形成所述绝缘层(01)。

5.根据权利要求4所述的组合传感器，其特征在于，所述第一晶圆(1)具有背离所述第二晶圆(2)的第三表面，在所述第三表面上形成有掩膜层(11)。

6.根据权利要求5所述的组合传感器，其特征在于，所述第一传感器包括第一电接触部(15a)，所述掩膜层(11)上形成第一接触孔(16a)，所述第一接触孔(16a)内形成有第一电连接部(17a)，所述第一电连接部(17a)与所述第一电接触部(15a)连接。

7.根据权利要求6所述的组合传感器，其特征在于，所述第二传感器包括第二电接触部(15b)，所述掩膜层(11)上形成第二接触孔(16b)，所述第二接触孔(16b)内形成有第二电连接部(17b)，所述第二电连接部(17b)与所述第二电接触部(15b)连接。

8.根据权利要求7所述的组合传感器，其特征在于，所述掩膜层(11)背离所述第二晶圆(2)一侧形成有保护层(19)，所述保护层(19)形成有第一贯穿孔(18a)和第二贯穿孔(18b)，所述第一贯穿孔(18a)以将所述第一电连接部(17a)露出，所述第二贯穿孔(18b)以将所述第二电连接部(17b)露出。

9.根据权利要求8所述的组合传感器，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器之间的保护层(19)、掩膜层(11)、部分第一晶圆(1)和所述绝缘层(01)断开以形成所述间隔部(3)。

10.根据权利要求3所述的组合传感器，其特征在于，在所述加速度传感器上键合有保护盖(5)。

11.一种组合传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第一晶圆(1)和第二晶圆(2)；

在所述第一晶圆(1)和/或所述第二晶圆(2)上形成绝缘层(01)；

将第一晶圆(1)和第二晶圆(2)键合，所述第一晶圆(1)和第二晶圆(2)通过所述绝缘层(01)隔离；

在所述第一晶圆(1)上形成第一传感器和第二传感器；

在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部(3)，以将所述第一传感器和所述第二传感器电隔离。

12.根据权利要求11所述的组合传感器制备方法，其特征在于，在所述第一晶圆(1)和/或所述第二晶圆(2)上形成绝缘层(01)之前还包括：

在所述第一晶圆(1)上形成加速度质量块(10)；

在所述第二晶圆(2)上形成空腔(20)。

13.根据权利要求12所述的组合传感器制备方法，其特征在于，将第一晶圆(1)和第二晶圆(2)键合具体包括：

将第一晶圆(1)上形成的加速度质量块(10)和第二晶圆(2)上形成的空腔(20)对应设置。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的组合传感器制备方法，其特征在于，在所述第一晶圆(1)上形成第一传感器和第二传感器具体包括：

在所述第一晶圆(1)背离所述第二晶圆(2)的表面上形成掩膜层(11)；

在第一晶圆(1)上形成第一电接触部(15a)和第二电接触部(15b)；

在所述掩膜层(11)上形成第一接触孔(16a)和第二接触孔(16b)；

在所述第一接触孔(16a)内形成第一电连接部(17a)，在所述第二接触孔(16b)内形成第二电连接部(17b)，所述第一电连接部(17a)与所述第一电接触部(15a)连接，所述第二电连接部(17b)与所述第二电接触部(15b)连接；

在所述掩膜层(11)上形成保护层(19)；

在所述保护层(19)上形成第一贯穿孔(18a)和第二贯穿孔(18b)，所述第一贯穿孔(18a)以将所述第一电连接部(17a)露出，所述第二贯穿孔(18b)以将所述第二电连接部(17b)露出。

15.根据权利要求14所述的组合传感器制备方法，其特征在于，在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部(3)具体包括：

将所述第一传感器和所述第二传感器之间的保护层(19)、掩膜层(11)、部分第一晶圆(1)和所述绝缘层(01)断开连接，以在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部(3)。

16.根据权利要求14所述的组合传感器制备方法，其特征在于，在所述第一传感器和所述第二传感器之间形成间隔部(3)的同时还包括：在第一传感器一侧刻蚀形成释放槽(4)。

17.根据权利要求16所述的组合传感器制备方法，其特征在于，在第一传感器一侧刻蚀形成释放槽(4)具体包括：

依次刻穿所述保护层(19)、掩膜层(11)、部分第一晶圆(1)和所述绝缘层(01)以形成所述释放槽(4)。