[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制作方法和電子裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410243258.4
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN105236347B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張先明;伏廣才
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): B81C1/00
• 分類號(hào): B81C1/00;B81B7/02;G01L9/00;G01L1/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所11336
• 代理人: 董巍,高偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及其制作方法和電子裝置。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，在運(yùn)動(dòng)傳感器(motionsensor)類產(chǎn)品的市場上，智能手機(jī)、集成CMOS和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件日益成為最主流、最先進(jìn)的技術(shù)，并且隨著技術(shù)的更新，這類傳動(dòng)傳感器產(chǎn)品的發(fā)展方向是規(guī)模更小的尺寸，高質(zhì)量的電學(xué)性能和更低的損耗。

其中，MEMS壓力傳感器廣泛應(yīng)用于汽車電子：如TPMS、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力傳感器、汽車剎車系統(tǒng)空氣壓力傳感器、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管壓力傳感器(TMAP)、柴油機(jī)共軌壓力傳感器；消費(fèi)電子：如胎壓計(jì)、血壓計(jì)、櫥用秤、健康秤，洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、電冰箱、微波爐、烤箱、吸塵器用壓力傳感器、空調(diào)壓力傳感器、洗衣機(jī)、飲水機(jī)、洗碗機(jī)、太陽能熱水器用液位控制壓力傳感器；工業(yè)電子：如數(shù)字壓力表、數(shù)字流量表、工業(yè)配料稱重等。

在采用現(xiàn)有技術(shù)制作MEMS壓力傳感器時(shí)，形成的壓力傳感膜和形成在壓力傳感膜之上的氧化物層均具有壓應(yīng)力，壓應(yīng)力的存在導(dǎo)致壓力傳感膜發(fā)生凸起變形，進(jìn)而降低了MEMS壓力傳感器的敏感度。另外在MEMS壓力傳感器的壓力傳感器溝槽形成的過程中，不同材質(zhì)膜層間刻蝕選擇比不夠大，導(dǎo)致晶圓中心區(qū)域的壓力傳感膜損失大，影響了器件的性能。

因此，為了解決上述技術(shù)問題，有必要提出一種新的半導(dǎo)體器件的制作方法。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，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。

為了克服目前存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例一提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括：

提供基底，所述基底上形成有層間介電層，所述層間介電層中形成有底部電極；

在所述底部電極上方形成犧牲層；

在所述犧牲層和部分所述層間介電層上形成第一頂部電極層；

在所述第一頂部電極層上沉積形成第二頂部電極層；

刻蝕所述第一頂部電極層和所述第二頂部電極層，以形成開口暴露部分所述犧牲層；

去除所述犧牲層，以形成壓力傳感器空腔；

在所述第二頂部電極層上形成覆蓋層，以填充所述開口；

對所述覆蓋層進(jìn)行第一刻蝕，停止于所述第二頂部電極層上；

對暴露出的所述第二頂部電極層進(jìn)行第二刻蝕，以形成溝槽暴

露部分所述第一頂部電極層。

可選地，所述第一頂部電極層的材料為鍺硅。

可選地，所述第一頂部電極層的厚度范圍為200nm～600nm。

可選地，所述第二頂部電極層自下而上包括金屬層和金屬氮化物層的兩層結(jié)構(gòu)。

可選地，所述金屬層的材料為Ti，所述金屬氮化物層的材料為TiN。

可選地，在沉積所述TiN時(shí)，保持氬氣和氮?dú)獾牧髁勘戎捣秶?0:5到50:50之間。

可選地，所述金屬層的厚度范圍為0～40nm，所述金屬氮化物層的厚度范圍為20～80nm。

可選地，所述第一刻蝕具有所述覆蓋層對所述第二頂部電極層的高刻蝕選擇比。

可選地，所述第二刻蝕具有所述第二頂部電極層對所述第一頂部電極層的高刻蝕選擇比。

可選地，所述覆蓋層的材料為氮化硅。

可選地，所述基底中形成有CMOS器件。

本發(fā)明實(shí)施例二提供一種半導(dǎo)體器件，包括：基底；位于所述基底上的層間介電層；位于所述層間介電層內(nèi)的壓力傳感器底部電極；位于所述底部電極上方的壓力傳感器空腔；位于所述壓力傳感器空腔上方并覆蓋部分所述層間介電層的第一頂部電極層；位于所述第一頂部電極層上方的第二頂部電極層；位于所述第二頂部電極層上方的覆蓋層，其中所述覆蓋層和所述第二頂部電極層中還形成有溝槽，暴露部分所述第一頂部電極層。

可選地，所述第一頂部電極層的材料為鍺硅。

可選地，所述第一頂部電極層的厚度范圍為200nm～600nm。

可選地，所述第二頂部電極層為自下而上的金屬層和金屬氮化物層的兩層結(jié)構(gòu)。

可選地，所述金屬層的材料為Ti，所述金屬氮化物層的材料為TiN。

可選地，所述金屬層的厚度范圍為0～40nm，所述金屬氮化物層的厚度范圍為20～80nm。

可選地，所述覆蓋層的材料為氮化硅。

本發(fā)明實(shí)施例三提供一種電子裝置，其包括實(shí)施例二中所述的半導(dǎo)體器件。