[發明專利]半導體結構的形成方法

有效

• 申請號: 201410734499.9
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN105712289B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 伏廣才;李志超
• 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: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 應戰,駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種半導體結構的形成方法。

背景技術

微機電系統(micro-electron-mechanical system，MEMS)作為起源于上世紀90年代的跨學科的先進制造技術，廣泛應用于改善人們生活質量、提高人們生活水平和增強國力。微機電系統是利用半導體集成電路的微細加工技術，將傳感器、制動器、控制電路等集成在微小芯片上的技術，也被稱為微納米技術。目前，在通信、汽車、光學、生物等領域獲得了廣泛的應用。

許多MEMS器件需要在真空環境下工作，以減少空氣阻力，因此引入了鍵合工藝，在MEMS器件上形成蓋板，將MEMS器件置于蓋板與襯底形成的密閉空腔內。對MEMS器件進行封裝通常采用金屬鍵合工藝，例如Al-Ge-Al工藝，需要在晶圓上形成金屬焊墊。

而現有技術在晶圓上形成金屬焊墊的過程中，通常是采用濺射工藝在晶圓表面形成金屬層之后，對金屬層進行圖形化，以在鍵合位置處形成金屬焊墊。

現有形成金屬焊墊的過程，往往會對晶圓造成損傷，從而影響在晶圓上形成的MEMS器件性能，降低MEMS器件器的靈敏度。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種半導體結構的形成方法，提高MEMS傳感器的性能。

為解決上述問題，本發明提供一種半導體結構的形成方法，包括：提供基底；在所述基底表面犧牲層；在所述犧牲層內形成凹槽，暴露出部分基底的表面；形成填充滿所述凹槽并覆蓋犧牲層表面的金屬層；去除位于犧牲層表面的金屬層，形成金屬焊墊；去除犧牲層，暴露出基底的表面。

可選的，所述犧牲層的材料為絕緣介質材料。

可選的，所述犧牲層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳氧化硅。

可選的，采用濕法刻蝕或干法刻蝕工藝去除所述犧牲層。

可選的，所述犧牲層的厚度小于金屬層最大厚度的1/3。

可選的，所述犧牲層的厚度為

可選的，所述金屬層的材料為Al、Au或AlCu合金。

可選的，形成金屬焊墊的方法包括：在所述金屬層表面形成掩膜層，所述掩膜層位置與凹槽位置對應；以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述金屬層，去除位于犧牲層表面的金屬層。

可選的，所述掩膜層的側壁邊緣與凹槽的側壁邊緣對齊。

可選的，所述掩膜層的側壁邊緣與凹槽的側壁邊緣之間的距離小于0.5μm。

可選的，所述掩膜層的材料為氮氧化硅。

可選的，形成所述掩膜層的方法包括：在所述金屬層表面形成掩膜材料層之后，在所述掩膜材料層表面形成光刻膠層，對所述光刻膠層進行圖形化，形成圖形化光刻膠層；以所述圖形化光刻膠層為掩膜刻蝕所述掩膜材料層形成掩膜層。

可選的，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述掩膜材料層形成掩膜層，所述干法刻蝕工藝采用的氣體包括Cl₂、Ar和CHF₃，其中，Cl₂的流量為10sccm～50sccm，Ar的流量為20sccm～100sccm，CHF₃的流量為10sccm～50sccm，壓強為10mTorr～30mTorr，功率為20W～1500W。

可選的，在所述犧牲層內形成凹槽的方法包括：在所述犧牲層表面形成光刻膠層，對所述光刻膠層進行曝光顯影，形成圖形化光刻膠層；以所述圖形化光刻膠層為掩膜，對所述犧牲層進行刻蝕，形成凹槽。

可選的，采用干法刻蝕工藝對所述犧牲層進行刻蝕，所述干法刻蝕工藝采用的氣體包括：CF₄、CHF₃、O₂和Ar，其中CF₄的流量為10sccm～50sccm，CHF₃的流量為20sccm～100sccm，O₂的流量為5sccm～25sccm，Ar的流量為200sccm～500sccm，功率為250W～700W，壓強為100mTorr～300mTorr。

可選的，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述金屬層，所述干法刻蝕工藝采用的氣體包括：BCl₂、Cl₂和CHF₃，其中，BCl₂的流量為50sccm～100sccm，Cl₂的流量為50sccm～100sccm，CHF₃的流量為5sccm～20sccm，壓強為5mTorr～30mTorr，功率為100W～800W。