一種半導(dǎo)體器件及其制作方法和電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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
目-Ο
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，在運(yùn)動(dòng)傳感器(mot1n sensor)類產(chǎn)品的市場(chǎng)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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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】

[0006]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)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。
[0007]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:
[0008]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；
[0009]在所述底部電極上方形成犧牲層；
[0010]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；
[0011]在所述第一頂部電極層上沉積形成第二頂部電極層；
[0012]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；
[0013]去除所述犧牲層，以形成壓力傳感器空腔；
[0014]在所述第二頂部電極層上形成覆蓋層，以填充所述開口 ；
[0015]對(duì)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；
[0016]對(duì)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
[0017]露部分所述第一頂部電極層。
[0018]可選地，所述第一頂部電極層的材料為鍺硅。
[0019]可選地,所述第一頂部電極層的厚度范圍為200nm?600nm。
[0020]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)。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]可選地，所述第一刻蝕具有所述覆蓋層對(duì)所述第二頂部電極層的高刻蝕選擇比。
[0025]可選地，所述第二刻蝕具有所述第二頂部電極層對(duì)所述第一頂部電極層的高刻蝕選擇比。
[0026]可選地，所述覆蓋層的材料為氮化硅。
[0027]可選地，所述基底中形成有CMOS器件。
[0028]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。
[0029]可選地，所述第一頂部電極層的材料為鍺硅。
[0030]可選地，所述第一頂部電極層的厚度范圍為200nm?600nm。
[0031]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)。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]可選地，所述覆蓋層的材料為氮化硅。
[0035]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。
[0036]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的制作方法，形成具有疊層結(jié)構(gòu)的頂部電極，可有效抑制壓力傳感膜的凸起變形以及在刻蝕過程中的損失，提高壓力傳感器的敏感度和壓力響應(yīng)。
【附圖說明】
[0037]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(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0038]附圖中:
[0039]圖1為根據(jù)現(xiàn)有的一種MEMS壓力傳感器的制造方法依次實(shí)施步驟的流程圖；
[0040]圖2為根據(jù)現(xiàn)有的制作方法所獲得MEMS壓力傳感器的剖面示意圖；
[0041]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的方法依次實(shí)施步驟的工藝流程圖；
[0042]圖4A-4D為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的方法依次實(shí)施所獲得器件的剖面示意圖；
[0043]圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的MEMS壓力傳感器的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0045]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0046]應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接至『或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖诰娱g的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。
[0047]空間關(guān)系術(shù)語例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀?。因此，示例性術(shù)語“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。
[0048]在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說明書中使用時(shí)，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。
[0049]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0050]下面參照附圖1和圖2對(duì)現(xiàn)有的一種MEMS壓力傳感器的制造方法進(jìn)行描述。
[0051 ] 首先，執(zhí)行步驟101，提供基底，在所述基底上形成有層間介電層，在所述層間介電層中形成有底部電極，在所述底部電極上形成犧牲層。
[0052]執(zhí)行步驟102，在所述層間介電層