一种半导体器件的制作方法

文档序号:9802270阅读:519来源:国知局
一种半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域,具体而言涉及特别涉及一种半导体器件的制作方法。
【背景技术】
[0002]在半导体技术领域中,有些器件需要在一个理想的真空环境中才能正常工作,例如微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)。
[0003]真空封装是一种采用密封腔体来为MEMS元件提供真空环境的封装技术。它能够在射频、惯性、真空微电子类等MEMS产品芯片周围形成一个真空环境,可以使MEMS器件在高真空环境下工作,并保证其中的微结构具有优良的振动性能(例如各种机械谐振器有高的品质因素),使其能正常工作,并提高其可靠性。基于晶圆键合工艺的真空封装是将带有微机电结构的基板晶圆与盖板晶圆直接键合,形成一个真空的环境。但是由于在器件的制作过程中会不断从器件中放出释气(outgasing),形成从而降低真空腔的真空度,影响器件的品质因素(Q_factor),甚至造成器件不能正常工作。
[0004]目前针对上述问题最常用的解决方法是在盖板晶圆上镀金属层作为吸气层,例如金属Ti,在键合的时候激活Ti来吸收释气(outgasing)。目前吸气层的形成工艺包括以下步骤:首先,如图1A所示,通过电子束蒸镀工艺在衬底100上形成一层Ti金属,作为吸气层101 ;接着,如图1B所示,在吸气层101上涂覆光阻102 ;接着,如图1C所示,对光阻102进行曝光和显影,以形成图案化的光阻102a ;如图1D-1E所示,以图案化的光阻102a为掩膜对吸气层101进行湿法刻蚀,再去除图案化的光阻102a。但是在该步骤湿法刻蚀过程中发现采用电子束蒸镀工艺形成的Ti金属吸气层过于疏松,导致光阻进入Ti表层,湿法刻蚀对光阻刻蚀率为零,所以Ti无法被刻蚀,而如果在去除光阻之后再刻蚀则无法实现对吸气层的图案化。
[0005]因此,有必要提出一种新的半导体器件的制作方法,以解决上述问题。

【发明内容】

[0006]在
【发明内容】
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本发明的
【发明内容】
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0007]为了克服目前存在的问题,本发明提供一种半导体器件的制作方法,包括:
[0008]提供基底,在所述基底上形成吸气层;
[0009]在所述吸气层上形成光阻,其中,部分所述光阻进入所述吸气层表面内;
[0010]对所述光阻进行曝光和显影,以形成图案化的光阻;
[0011]采用第一灰化工艺去除位于所述图案化的光阻两侧暴露的所述吸气层表面内的光阻;
[0012]以所述图案化的光阻为掩膜,对所述吸气层进行刻蚀;
[0013]去除所述图案化的光阻。
[0014]进一步,所述第一灰化工艺的反应气体包括氧。
[0015]进一步,所述反应气体选自02、03、C0、C02中的一种或多种。
[0016]进一步,所述第一灰化工艺的反应气体的流量范围为50?5000sccm,功率为1000 ?8000W。
[0017]进一步,所述第一灰化工艺的灰化时间为5?20s。
[0018]进一步,所述吸气层的材料包括金属Ti。
[0019]进一步,采用电子束蒸镀方法形成所述吸气层。
[0020]进一步,在去除所述图案化的光阻后,还包括执行第二灰化工艺的步骤。
[0021 ] 进一步,所述制作方法适用于MEMS器件。
[0022]综上所述,根据本发明的制作方法,通过增加对图案化的光阻两侧暴露的吸气层表面内的光阻进行灰化工艺的步骤,避免了吸气层内的光阻对刻蚀的阻碍作用,很好的实现对吸气层的刻蚀,保证工艺的顺利进行,进而提高了器件的良率和性能。
【附图说明】
[0023]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。
[0024]附图中:
[0025]图1A-1E示出了现有的吸气层的制作工艺依次实施所获得器件的剖面示意图;
[0026]图2A-2H示出了本发明一【具体实施方式】依次实施步骤所获得器件的剖面示意图;
[0027]图3示出了本发明一【具体实施方式】依次实施步骤的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0028]在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0029]应当理解的是,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0030]应当明白,当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接至IJ”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0031]空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0032]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0033]为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的步骤,以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
[0034][示例性实施例]
[0035]下面将参照图2A-2H以及图3对本发明的吸气层的制作方法进行详细描述。
[0036]首先,如图2A所示,提供基底200,在所述基底200上形成吸气层201。
[0037]具体地,所述基底200可以为包含硅材料的半导体衬底,也可以是其他玻璃或陶瓷材料。示例性地,所述基底200中还可形成有硅通孔(未示出)等。当基底200作为MEMS器件的盖板时,还可以在基底上形成凹槽,吸气层沉积于基底具有凹槽的一侧上,所述凹槽用于MEMS器件提供密闭空腔。在此为了简便,仅以一空白示出。
[0038]所述吸气层201的
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