[發明專利]一種制作半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201410330527.0
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN105336669B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 倪梁;汪新學;伏廣才
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;B81C1/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發明涉及一種制作半導體器件的方法，所述方法包括提供半導體襯底，所述半導體襯底從下往上依次包括支撐襯底、絕緣氧化物埋層以及半導體材料層；在所述半導體材料層上形成圖案化的光刻膠層；根據所述圖案化的光刻膠層刻蝕所述半導體材料層露出所述絕緣氧化物埋層，以形成第一溝槽；去除所述圖案化的光刻膠層；刻蝕部分露出的所述絕緣氧化物埋層，以形成第二溝槽；刻蝕所述第二溝槽的頂部側壁，以擴大所述第二溝槽的頂部開口；刻蝕剩余的所述絕緣氧化物埋層，以露出所述支撐襯底。根據本發明的制作方法使形成的硅通孔底部沒有凹槽且具有良好的側壁，同時改善了用于后續填充工藝的層間介電層(氧化物層)的覆蓋，以避免了器件發生漏電的潛在風險。

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體地，本發明涉及一種制作半導體器件的方法。

背景技術

微機電系統(MEMS)器件包括相對較新的、將半導體與非常小的機械器件相結合的技術。MESM器件包括微機械加工的傳感器、致動器，以及使用最初發展用于半導體器件/集成電路工業的技術，通過添加、減少、更改，以及圖案化材料來形成的其他結構。MEMS器件被用在多種應用中，諸如，運動控制器的傳感器、噴墨式打印機、安全氣囊、擴音器、以及陀螺儀。在其中使用了MEMS器件的應用持續發展，并且現在還包括以下應用，諸如，移動電話、汽車、全球定位系統(GPS)、視頻游戲、消費性電子產品、汽車安全、以及醫療技術等領域。

目前采用硅通孔(Through Silicon Via，TSV)技術用于MEMS器件的封裝，硅通孔是一種穿透硅晶圓或芯片的垂直互連，TSV可堆棧多片芯片，在芯片鉆出小洞(制程又可分為先鉆孔及后鉆孔兩種，Via Fist，ViaLast)，從底部填充入金屬。例如硅晶圓上以蝕刻或雷射方式鉆孔(via)，再以導電材料如銅、多晶硅、鎢等物質填滿，從而實現不同硅片之間的互聯。

微機電系統(MEMS)器件硅通孔的制作需要具有高橫縱比的刻蝕，垂直的側壁輪廓，良好的特征尺寸控制以及刻蝕均勻性以滿足微機電系統器件要求。

因此，需要一種新的半導體器件硅通孔的制備方法，以滿足MEMS器件的要求。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發明為了克服目前存在問題，提供一種制作半導體器件的方法，包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底從下往上依次包括支撐襯底、絕緣氧化物埋層以及半導體材料層；在所述半導體材料層上形成圖案化的光刻膠層；根據所述圖案化的光刻膠層刻蝕所述半導體材料層露出所述絕緣氧化物埋層，以形成第一溝槽；去除所述圖案化的光刻膠層；刻蝕部分露出的所述絕緣氧化物埋層，以形成第二溝槽；刻蝕所述第二溝槽的頂部側壁，以擴大所述第二溝槽的頂部開口；刻蝕剩余的所述絕緣氧化物埋層，以露出所述支撐襯底。

示例性地，采用博世蝕刻工藝刻蝕所述半導體材料層。

示例性地，所述博世蝕刻工藝的刻蝕氣體包括SF₆和C₅F₈。

示例性地，采用O₂和CF₄的混合氣體去除所述圖案化的光刻膠層。

示例性地，采用地毯式蝕刻工藝刻蝕所述第二溝槽的頂部側壁。

示例性地，所述地毯式蝕刻工藝的刻蝕氣體包括SF₆和O₂。

示例性地，采用干法刻蝕所述絕緣氧化物埋層，所述干法刻蝕的刻蝕氣體包括CF₄和CHF₃。

示例性地，所述絕緣氧化物埋層的材料為二氧化硅，所述半導體材料層的材料為硅。