此通過刻蝕通孔208底部的犧牲層202，能夠在第一掩膜層203和第一電極層201之間形成空腔。所述通孔208的數(shù)量為I個或若干個，所述通孔208平行于襯底200表面方向的圖形能夠為圓形、矩形、條形或任意根據(jù)工藝需求而定的圖形。所述通孔208的形成工藝包括:在第一掩膜層203表面形成圖形化的光刻膠層，所述光刻膠層暴露出通孔208的對應(yīng)位置；以所述光刻膠層為掩膜，刻蝕所述第一掩膜層203和第二掩膜層204，直至暴露出犧牲層202為止，形成通孔208 ;在所述刻蝕工藝之后，去除所述光刻膠層。其中，刻蝕所述第一犧牲層203和第二掩膜層204的工藝能夠與第一次刻蝕工藝的參數(shù)相同。
[0087]請參考圖9，自所述通孔208底部采用各向同異性的刻蝕工藝去除第一電極層201和第一掩膜層203之間的部分犧牲層202，使所述第一掩膜層203和第一電極層201之間形成空腔209,且所述第一掩膜層203懸空于所述第一電極層201表面上方。
[0088]在去除犧牲層202之后，所形成的空腔209能夠與外部連通，使絕緣層212能夠接觸到外部環(huán)境，由于所述絕緣層212的材料為濕敏介質(zhì)材料，使所述絕緣層212的介電系數(shù)能夠隨著濕度的變化而改變，繼而能夠獲取兩個導(dǎo)電插塞207分別連接的兩個分立子電極層之間的電容變化量，以獲取環(huán)境中的濕度信息。
[0089]刻蝕所述犧牲層202的工藝為各向同性的刻蝕工藝，由于各向同性的干法刻蝕工藝在各方向上的刻蝕速率相同，因此能夠自暴露出的犧牲層202表面向第一電極層201的方向刻蝕，同時能夠以平行于襯底200表面的方向刻蝕位于第一掩膜層203底部的犧牲層202，從而在第一電極層201和第一掩膜層203之間形成空腔209。
[0090]本實施例中，由于所述第一掩膜層203的材料為導(dǎo)電材料，因此在去除所述犧牲層202并形成空腔209之后，所述第一掩膜層203能夠作為所形成的壓力傳感器的第二電極層。
[0091]在本實施例中，所述犧牲層202為無定形碳，刻蝕所述犧牲層202的工藝為各向同性的干法刻蝕工藝，所述各向同性的干法刻蝕工藝參數(shù)包括:刻蝕氣體包括O2和Ar，偏置功率小于100瓦，偏置電壓小于100伏，溫度大于100攝氏度。其中，由于本實施例中的，所述氧氣能夠與無定形碳反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w或二氧化碳?xì)怏w被排出。
[0092]在刻蝕犧牲層202時，所述第二掩膜層204能夠保護(hù)第一掩膜層203相對于第一電極層201的表面，并且在所形成的半導(dǎo)體器件工作時，防止第一掩膜層203的表面受到侵蝕損害。
[0093]由于所述各向同性的干法刻蝕工藝進(jìn)行至暴露出第一電極層201、并在第一掩膜層203和第一電極層201之間形成貫通的空腔209為止，因此在所述各向同性的干法刻蝕工藝之后，所述空腔209周圍仍保留有部分未被刻蝕的犧牲層202，所述未被刻蝕的犧牲層202能夠支撐所述第一掩膜層203懸空于第一電極層201表面。
[0094]本實施例的形成方法中，在犧牲層表面形成的第一掩膜層材料為導(dǎo)電材料，所述第一掩膜層作為刻蝕犧牲層的掩膜。由于刻蝕所述導(dǎo)電材料不會產(chǎn)生聚合物等不以去除、且易于附著的刻蝕副產(chǎn)物，因此能夠保證在以第一掩膜層刻蝕后，通過清洗工藝，使形成于犧牲層內(nèi)的開口側(cè)壁和底部表面潔凈，有利于保證形成于開口內(nèi)的導(dǎo)電插塞電性能穩(wěn)定良好。而且，由于所述第一掩膜層的材料為導(dǎo)電材料，所述第一掩膜層能夠作為所形成的半導(dǎo)體器件的一部分，而無需在形成開口或?qū)щ姴迦蟊蝗コ?。具體的，所述第一掩膜層能夠作為第二電極層，當(dāng)后續(xù)去除犧牲層之后，所述第一掩膜層能夠懸空于第一電極層表面，使第一掩膜層與第一電極層能夠構(gòu)成壓力傳感器。從而簡化了半導(dǎo)體器件的形成工藝，減少了對導(dǎo)電插塞的損傷。因此，所形成的半導(dǎo)體器件性能穩(wěn)定良好。
[0095]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括: 提供襯底，所述襯底表面具有第一電極層，所述第一電極層表面具有犧牲層； 在所述犧牲層表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層的材料為導(dǎo)電材料； 在第一掩膜層表面形成圖形化層，所述圖形化層暴露出部分與第一電極層位置對應(yīng)的第一掩膜層表面； 以圖形化層為掩膜，刻蝕所述第一掩膜層和犧牲層，直至暴露出第一電極層表面為止，在所述第一掩膜層和犧牲層內(nèi)形成開口 ； 進(jìn)行清洗工藝，去除附著于第一掩膜層表面、以及開口的側(cè)壁和底部表面的刻蝕副產(chǎn)物； 在進(jìn)行清洗工藝之后，在所述開口內(nèi)形成導(dǎo)電插塞。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層的材料為鈦、氮化鈦、氮化鉭或鋁。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層的厚度為200埃?300埃。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一電極層包括若干分立的子電極層。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，在第一掩膜層和犧牲層內(nèi)形成的開口數(shù)量至少為2個，且所述開口至少暴露出兩個分立的子電極層表面。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，還包括:在形成第一掩膜層之前，在犧牲層表面形成第二掩膜層，所述第一掩膜層形成于所述第二掩膜層表面。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜層的材料為氮化娃，所述第二掩膜層的厚度為150埃?250埃。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述形成開口的工藝包括:以圖形化層為掩膜，采用第一次刻蝕工藝刻蝕所述第一掩膜層直至暴露出犧牲層表面為止；在第一次刻蝕工藝之后，以第一掩膜層為掩膜，采用第二次刻蝕工藝刻蝕所述犧牲層直至暴露出第一電極層表面為止。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一次刻蝕工藝的參數(shù)包括:氣壓為5毫托?15毫托，功率為400瓦?600瓦，氣體包括Cl2、O2和HBr，其中Cl2的流量為100標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘?150標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘，O2的流量為I標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘?5標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘，HBr的流量為100標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘?150標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘。
10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第二次刻蝕工藝的參數(shù)包括:氣壓為80毫托?120毫托，功率為200瓦?400瓦，氣體包括Ar和O2，其中Ar的流量為30標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘?80標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘，O2的流量為200標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘?300標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述清洗工藝包括:對所述第一掩膜層表面、以及開口的側(cè)壁和底部表面進(jìn)行干法清洗工藝；在所述干法清洗工藝之后，對所述第一掩膜層表面、以及開口的側(cè)壁和底部表面進(jìn)行濕法清洗工藝。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述干法清洗工藝的參數(shù)包括:氣壓為90毫托?100毫托，功率為200瓦?400瓦，氣體包括Ar和O2，其中Ar的流量為250標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘?350標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘，O2的流量為10標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘?30標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘。
13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述濕法清洗工藝的參數(shù)包括:清洗液為ST-44，所述ST-44包括二甘醇胺和丁內(nèi)酯，清洗溫度為50°C?100°C，清洗時間為50分鐘?80分鐘。
14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電插塞的材料為銅、鎢或鋁；所述導(dǎo)電插塞的形成工藝包括:在第一掩膜層表面、以及開口的側(cè)壁和底部表面形成導(dǎo)電膜，所述導(dǎo)電膜填充滿所述開口 ；采用化學(xué)機械拋光工藝平坦化所述導(dǎo)電膜，直至暴露出第一掩膜層表面為止，開口內(nèi)的導(dǎo)電膜形成導(dǎo)電插塞。
15.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，還包括:在形成導(dǎo)電插塞之后，刻蝕部分第一掩膜層直至暴露出犧牲層表面為止，在第一掩膜層內(nèi)形成通孔；自所述通孔底部采用各向同異性的刻蝕工藝去除第一電極層和第一掩膜層之間的部分犧牲層，使所述第一掩膜層和第一電極層之間形成空腔，且所述第一掩膜層懸空于所述第一電極層表面，所述第一掩膜層作為第二電極層。
16.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述襯底包括:半導(dǎo)體基底、位于半導(dǎo)體基底表面或半導(dǎo)體基底內(nèi)的半導(dǎo)體器件、電連接所述半導(dǎo)體器件的電互連結(jié)構(gòu)、以及電隔離所述電互連結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體器件的絕緣層。
17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一電極層通過所述電互連結(jié)構(gòu)與所述半導(dǎo)體器件電連接。
18.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述絕緣層的材料包括濕度敏感介質(zhì)材料。
【專利摘要】一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底表面具有第一電極層，所述第一電極層表面具有犧牲層；在所述犧牲層表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層的材料為導(dǎo)電材料；在第一掩膜層表面形成圖形化層，所述圖形化層暴露出部分與第一電極層位置對應(yīng)的第一掩膜層表面；以圖形化層為掩膜，刻蝕所述第一掩膜層和犧牲層，直至暴露出第一電極層表面為止，在所述第一掩膜層和犧牲層內(nèi)形成開口；進(jìn)行清洗工藝，去除附著于第一掩膜層表面、以及開口的側(cè)壁和底部表面的刻蝕副產(chǎn)物；在進(jìn)行清洗工藝之后，在所述開口內(nèi)形成導(dǎo)電插塞。所形成的半導(dǎo)體器件性能得到改善。
【IPC分類】H01L21-033, H01L21-02
【公開號】CN104795311
【申請?zhí)枴緾N201410027719
【發(fā)明人】伏廣才, 楊天倫, 張校平
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年1月21日
【公告號】US20150203351