一種半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CMOS MEMS器件突破在單晶片中整合互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)電路的技術(shù)挑戰(zhàn)，正在逐步打破石英晶體在頻率控制和定時(shí)產(chǎn)品領(lǐng)域的完全壟斷局面，與任何其他集成MEMS的方法相比，CMOS MEMS技術(shù)可以在CMOS電路上直接進(jìn)行MEMS器件的模塊化后處理，這是獨(dú)一無二的。然而CMOS MEMS器件的制作仍然面臨很多問題,例如,在CMOS MEMS釋放過程中，鋁焊盤容易被氫氟酸腐蝕的問題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)CMOS MEMS的制作方法包括:步驟一、提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有鋁焊盤，半導(dǎo)體襯底中形成有CMOS器件，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有鈍化層，所述鈍化層具有露出所述鋁焊盤的開口 ；在所述半導(dǎo)體襯底的鈍化層上形成犧牲層鍺層和鍺硅層。步驟二、去除鍺層，將CMOS MEMS釋放；步驟三、采用HF溶液，去除鍺硅層下方的顆粒物，并且使鍺硅層表面變成疏水表面，然而，此步驟中，由于氫氟酸對(duì)Al焊盤有腐蝕作用，使其表面變的粗糙，進(jìn)而會(huì)影響器件的電性能。
[0004]因此，為了解決上述技術(shù)問題，有必要提出一種新的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括下列步驟:
[0007]提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有鋁焊盤，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有鈍化層，所述鈍化層具有露出所述鋁焊盤的開口 ；
[0008]在所述鈍化層的預(yù)形成懸空微結(jié)構(gòu)的區(qū)域上形成犧牲層；
[0009]形成覆蓋所述犧牲層的鍺硅層；
[0010]圖案化所述鍺硅層并去除所述犧牲層以形成所述懸空微結(jié)構(gòu)；
[0011]對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行疏水化處理。
[0012]可選地，所述疏水化處理包括依次采用硬脂酸的己烷溶液和二環(huán)己基碳二亞胺的己烷溶液對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行疏水化處理。
[0013]可選地，在所述疏水化處理之前還包括預(yù)處理的步驟。
[0014]可選地，所述預(yù)處理包括采用ΗΝ03/Η202對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行處理。
[0015]可選地，所述預(yù)處理之前還包括對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行清洗的步驟。
[0016]可選地，所述清洗采用超聲波振動(dòng)的清洗方式。
[0017]可選地，所述超聲波振動(dòng)在乙醇溶液中進(jìn)行。
[0018]可選地，進(jìn)行所述疏水化處理之后還包括進(jìn)行烘干的步驟。
[0019]可選地，執(zhí)行所述疏水化處理之后還包括對(duì)所述鍺硅層進(jìn)行清洗的步驟。
[0020]可選地，采用氫氟酸進(jìn)行所述清洗。
[0021 ]可選地，執(zhí)行所述清洗后使所述鍺硅層表面疏水化。
[0022]可選地，所述犧牲層為鍺層。
[0023]綜上所示，根據(jù)本發(fā)明的通過使鋁焊盤表面疏水化的方法，有效防止氫氟酸對(duì)鋁焊盤的腐蝕，進(jìn)而提高器件的性能和良率。
【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0025]附圖中:
[0026]圖1A-1B為本發(fā)明示例性實(shí)施例依次實(shí)施所獲得的器件的剖面示意圖；
[0027]圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法依次實(shí)施的步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0029]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的本發(fā)明的制造工藝。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0031][示例性實(shí)施例]
[0032]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中標(biāo)示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。
[0033]首先，參考圖1A所示，執(zhí)行步驟201，提供半導(dǎo)體襯底100，半導(dǎo)體襯底上形成有鋁焊盤101，半導(dǎo)體襯底表面形成有鈍化層102，鈍化層102具有露出所述鋁焊盤的開口。
[0034]半導(dǎo)體襯底100可以是以下所提到的材料中的至少一種:S1、SiGe、SiC、SiGeC、絕緣體上硅(SOI)或絕緣體上SiGe (SGOI)等。半導(dǎo)體襯底中形成有CMOS器件，CMOS器件例如是晶體管(例如，NMOS和/或PM0S)等。在半導(dǎo)體襯底中還可以形成隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)為淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)或者局部氧化硅(LOCOS)隔離結(jié)構(gòu)。另外，所述半導(dǎo)體襯底100上形成有鋁焊盤101。
[0035]所述鈍化層102為氧化硅層、氮化硅層或磷硅玻璃層等。鈍化層具有露出所述鋁焊盤的開口。
[0036]執(zhí)行步驟202，在所述鈍化層的預(yù)形成懸空微結(jié)構(gòu)的區(qū)域上形成犧牲層；形成覆蓋所述犧牲層的鍺硅層。
[0037]所述犧牲層材料包括鍺、多孔硅、二氧化硅、光刻膠和聚酰亞胺等。在一個(gè)示例中，犧牲層優(yōu)選為鍺層。
[0038]形成鍺硅層的方法，可以為低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)或其他合適的方法?？蛇x地，形成鍺硅層的方法為低壓化學(xué)氣相沉積法，通過熱分解的方式形成鍺硅層。其中，工藝的溫度控制在450?800°C，壓力控制在I?100托(Torr)。進(jìn)一步地，反應(yīng)氣體包括SiH4 (或 Si2H6)和 GeH40
[0039]執(zhí)行步驟203，圖案化所述鍺硅層并去除所述犧牲層以形成所述懸空微結(jié)構(gòu)。
[0040]圖案化所述鍺硅層，即根據(jù)預(yù)形成懸空微結(jié)構(gòu)的圖形，刻蝕所述鍺硅層，例如通過干法或者濕法刻蝕鍺硅層。如圖1A所示，對(duì)鍺硅層刻蝕后，犧牲層103上形成與懸空微結(jié)構(gòu)圖形一致的鍺硅層104。
[0041]如圖1B所示，去除所述犧牲層103，釋放CMOS MEMES器件，形成懸空微結(jié)構(gòu)104。一般采用氧化性酸溶液刻蝕犧牲層，例如采用雙氧水對(duì)犧牲層進(jìn)行選擇性刻蝕。所述懸空微結(jié)構(gòu)可以用作MEMS器件的可活動(dòng)的微結(jié)構(gòu)或懸空的微結(jié)構(gòu)，例如諧振腔、懸臂梁等元件。
[0042]接著，執(zhí)行步驟204，對(duì)鋁焊盤進(jìn)行清洗。
[0043]將暴露的鋁焊盤置于乙醇溶液中進(jìn)行超聲振蕩清洗，以去除鋁焊盤表面存在的污染物等。
[0044]接著，執(zhí)行步驟205，對(duì)鋁焊盤進(jìn)行預(yù)處理。
[0045]在室溫下，將鋁焊盤浸入到ΗΝ03/Η202混合液中，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)刻蝕得到粗糙表面。
[0046]接著，執(zhí)行步驟206，對(duì)鋁焊盤進(jìn)行疏水化處理，之后進(jìn)行烘干。
[0047]將預(yù)處理后的鋁焊盤分別浸入到含有硬脂酸和環(huán)己基碳二亞胺(DCCI)的己烷溶液中，24h后進(jìn)行烘干，便使鋁焊盤產(chǎn)生了疏水表面。經(jīng)處理后，鋁焊盤表面存在微米及納米級(jí)結(jié)構(gòu)，都能捕獲大量的空氣，使得其表面形成一層空氣疏水層，加強(qiáng)了表面疏水性能。該表面不僅在純水中，而且在腐蝕溶液例如酸、堿和鹽溶液都有疏水性能，制成的表面疏水性能穩(wěn)定,時(shí)間長(zhǎng),對(duì)腐蝕溶液也有很好的抵抗性。
[0048]接著，執(zhí)行步驟207，對(duì)鍺硅層進(jìn)行清洗。
[0049]執(zhí)行去除犧牲層工藝步驟后，由于與犧牲層接觸的鍺硅層表面仍然存在一些顆粒殘留物，故需對(duì)鍺硅層進(jìn)行清洗，以去除顆粒殘留物。作為一個(gè)實(shí)例，本發(fā)明采用氫氟酸對(duì)鍺硅層進(jìn)行清洗，清洗后還可使鍺硅層表面疏水化。由于經(jīng)過步驟206后，鋁焊盤具有了疏水表面，且疏水表面在酸中仍然起作用，故可有效避免本步驟時(shí)，氫氟酸對(duì)鋁焊盤的腐蝕。
[0050]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括: 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有鋁焊盤，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有鈍化層，所述鈍化層具有露出所述鋁焊盤的開口； 在所述鈍化層的預(yù)形成懸空微結(jié)構(gòu)的區(qū)域上形成犧牲層； 形成覆蓋所述犧牲層的鍺硅層； 圖案化所述鍺硅層并去除所述犧牲層以形成所述懸空微結(jié)構(gòu)； 對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行疏水化處理。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述疏水化處理包括依次采用硬脂酸的己烷溶液和二環(huán)己基碳二亞胺的己烷溶液對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行疏水化處理。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述疏水化處理之前還包括預(yù)處理的步驟。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理包括采用ΗΝ03/Η202對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行處理。5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理之前還包括對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行清洗的步驟。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述清洗采用超聲波振動(dòng)的清洗方式。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述超聲波振動(dòng)在乙醇溶液中進(jìn)行。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)行所述疏水化處理之后還包括進(jìn)行烘干的步驟。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述疏水化處理之后還包括對(duì)所述鍺硅層進(jìn)行清洗的步驟。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，采用氫氟酸進(jìn)行所述清洗。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述清洗后使所述鍺硅層表面疏水化。12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述犧牲層為鍺層。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有鋁焊盤，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有鈍化層，所述鈍化層具有露出所述鋁焊盤的開口；在所述鈍化層的預(yù)形成懸空微結(jié)構(gòu)的區(qū)域上形成犧牲層；形成覆蓋所述犧牲層的鍺硅層；圖案化所述鍺硅層并去除所述犧牲層以形成所述懸空微結(jié)構(gòu)；對(duì)所述鋁焊盤進(jìn)行疏水化處理。根據(jù)本發(fā)明的通過使鋁焊盤表面疏水化的方法，有效防止氫氟酸對(duì)鋁焊盤的腐蝕，進(jìn)而提高器件的性能和良率。
【IPC分類】B81C1/00
【公開號(hào)】CN105084298
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410190671
【發(fā)明人】袁俊, 何昭文, 鄭召星
【申請(qǐng)人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月7日