一種半導體器件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造工藝，尤其涉及一種半導體器件的制作方法。
【背景技術】
[0002]CMOS MEMS器件突破在單晶片中整合互補式金屬氧化物半導體(CMOS)及微機電系統(tǒng)(MEMS)電路的技術挑戰(zhàn)，正在逐步打破石英晶體在頻率控制和定時產(chǎn)品領域的完全壟斷局面，與任何其他集成MEMS的方法相比，CMOS MEMS技術可以在CMOS電路上直接進行MEMS器件的模塊化后處理，這是獨一無二的。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CMOS MEMS的制作方法包括:步驟一、提供半導體襯底，所述半導體襯底上形成有鋁焊盤，半導體襯底中形成有CMOS器件，所述半導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Al焊盤有腐蝕作用，使其表面變的粗糙，進而會影響器件的電性能。
[0004]因此，為了解決上述技術問題，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(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。
[0006]為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提出了一種半導體器件的制作方法，包括下列步驟:
[0007]提供半導體襯底，所述半導體襯底上形成有鋁焊盤，所述半導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]在所述鈍化層的預形成懸空微結構的區(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構；
[0011]對所述鋁焊盤進行疏水化處理。
[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所述鋁焊盤進行疏水化處理。
[0013]可選地，在所述疏水化處理之前還包括預處理的步驟。
[0014]可選地，所述預處理包括采用ΗΝ03/Η202對所述鋁焊盤進行處理。
[0015]可選地，所述預處理之前還包括對所述鋁焊盤進行清洗的步驟。
[0016]可選地，所述清洗采用超聲波振動的清洗方式。
[0017]可選地，所述超聲波振動在乙醇溶液中進行。
[0018]可選地，進行所述疏水化處理之后還包括進行烘干的步驟。
[0019]可選地，執(zhí)行所述疏水化處理之后還包括對所述鍺硅層進行清洗的步驟。
[0020]可選地，采用氫氟酸進行所述清洗。
[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，有效防止氫氟酸對鋁焊盤的腐蝕，進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)明示例性實施例依次實施所獲得的器件的剖面示意圖；
[0027]圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的方法依次實施的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[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體領域的技術人員所熟習的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。
[0030]應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，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或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0031][示例性實施例]
[0032]下面將結合附圖對本發(fā)明進行更詳細的描述，其中標示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應該理解本領域技術人員可以進行修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(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，提供半導體襯底100，半導體襯底上形成有鋁焊盤101，半導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。在半導體襯底中還可以形成隔離結構，所述隔離結構為淺溝槽隔離(STI)結構或者局部氧化硅(LOCOS)隔離結構。另外，所述半導體襯底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，在所述鈍化層的預形成懸空微結構的區(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)。進一步地，反應氣體包括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構。
[0040]圖案化所述鍺硅層，即根據(jù)預形成懸空微結構的圖形，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，對鍺硅層刻蝕后，犧牲層103上形成與懸空微結構圖形一致的鍺硅層104。
[0041]如圖1B所示，去除所述犧牲層103，釋放CMOS MEMES器件，形成懸空微結構104。一般采用氧化性酸溶液刻蝕犧牲層，例如采用雙氧水對犧牲層進行選擇性刻蝕。所述懸空微結構可以用作MEMS器件的可活動的微結構或懸空的微結構，例如諧振腔、懸臂梁等元件。
[0042]接著，執(zhí)行步驟204，對鋁焊盤進行清洗。
[0043]將暴露的鋁焊盤置于乙醇溶液中進行超聲振蕩清洗，以去除鋁焊盤表面存在的污染物等。
[0044]接著，執(zhí)行步驟205，對鋁焊盤進行預處理。
[0045]在室溫下，將鋁焊盤浸入到ΗΝ03/Η202混合液中，對其進行化學刻蝕得到粗糙表面。
[0046]接著，執(zhí)行步驟206，對鋁焊盤進行疏水化處理，之后進行烘干。
[0047]將預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結構，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,時間長,對腐蝕溶液也有很好的抵抗性。
[0048]接著，執(zhí)行步驟207，對鍺硅層進行清洗。
[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，故需對鍺硅層進行清洗，以去除顆粒殘留物。作為一個實例，本發(fā)明采用氫氟酸對鍺硅層進行清洗，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，氫氟酸對鋁焊盤的腐蝕。
[0050]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實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施例范圍內(nèi)。此外本領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導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)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
【主權項】
1.一種半導體器件的制作方法，包括: 提供半導體襯底，所述半導體襯底上形成有鋁焊盤，所述半導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； 在所述鈍化層的預形成懸空微結構的區(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構； 對所述鋁焊盤進行疏水化處理。2.如權利要求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所述鋁焊盤進行疏水化處理。3.如權利要求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處理的步驟。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述預處理包括采用ΗΝ03/Η202對所述鋁焊盤進行處理。5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述預處理之前還包括對所述鋁焊盤進行清洗的步驟。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述清洗采用超聲波振動的清洗方式。7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述超聲波振動在乙醇溶液中進行。8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進行所述疏水化處理之后還包括進行烘干的步驟。9.如權利要求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所述鍺硅層進行清洗的步驟。10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，采用氫氟酸進行所述清洗。11.如權利要求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)明提供一種半導體器件的制作方法，包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底上形成有鋁焊盤，所述半導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；在所述鈍化層的預形成懸空微結構的區(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構；對所述鋁焊盤進行疏水化處理。根據(jù)本發(fā)明的通過使鋁焊盤表面疏水化的方法，有效防止氫氟酸對鋁焊盤的腐蝕，進而提高器件的性能和良率。
【IPC分類】B81C1/00
【公開號】CN105084298
【申請?zhí)枴緾N201410190671
【發(fā)明人】袁俊, 何昭文, 鄭召星
【申請人】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
【申請日】2014年5月7日