一种半导体器件及制备方法、电子装置制造方法及图纸

技术编号:16606658 阅读:70 留言:0更新日期:2017-11-22 16:35
本发明专利技术提供了一种半导体器件及制备方法、电子装置。所述方法包括:提供晶圆,在所述晶圆上形成有前端器件,所述前端器件至少包括焊盘层;多次交替执行缓冲蚀刻步骤和清洗步骤,以在所述缓冲蚀刻步骤中保持所述焊盘层的尺寸稳定。在所述方法中为了解决焊盘层蚀刻速率过快的问题,对目前的工艺进行了改进,将目前工艺中BOE蚀刻分为多个蚀刻步骤,并且在每个BOE蚀刻步骤之后执行一次清水浸洗的步骤,即交替循坏的执行缓冲蚀刻步骤和清洗步骤至完全去除所述晶圆中的电荷。通过所述改变去除所述晶圆中的电荷之后,避免了所述焊盘层的电化蚀刻(galvanic etch),使所述焊盘层具有足够大的尺寸,从而避免了封装过程中脱落问题。

A semiconductor device and its preparation method and electronic device

The invention provides a semiconductor device, a preparation method and an electronic device. The method includes providing a wafer, forming a front end device on the wafer, the front-end device at least including a pad layer, and alternately performing a buffered etching step and a cleaning step to maintain the dimensional stability of the pad layer in the buffer etch step. In the method the pad layer in order to solve the problem of fast etching rate, the process was improved, will present the process of BOE etching into multiple etching steps, and performs a water immersion step after each BOE etching step, namely alternate buffer etching step and a cleaning step through the bad to completely remove the charge in a wafer. After the change of the removal of the charge in the wafer, avoid the electrochemical etching the pad layer (galvanic etch), so that the pad layer has sufficient size to avoid shedding problem of packaging process.

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件及制备方法、电子装置
本专利技术涉及半导体
,具体而言涉及一种半导体器件及制备方法、电子装置。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展,在传感器(motionsensor)类产品的市场上,智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术,并且随着技术的更新,这类传动传感器产品的发展方向是规模更小的尺寸,高质量的电学性能和更低的损耗。其中,MEMS传感器广泛应用于汽车电子:如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器;消费电子:如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤,洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器,空调压力传感器,洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器;工业电子:如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等,电子音像领域:麦克风等设备。在MEMS麦克风中通常形成有金属焊盘,用于电连接或后续的封装,在MEMS麦克风制备工艺中需要执行BOE蚀刻工艺,但是在蚀刻工艺中所述金属焊盘会被过蚀刻,所述金属焊盘的尺寸大幅度的减小,造成焊盘层的脱落,从而使MEMS器件不能实现封装,器件的性能和良率大幅度的下降。因此,有必要提出一种新的半导体器件及制备方法,以解决现有的技术问题。
技术实现思路

技术实现思路
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。本专利技术的
技术实现思路
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。为了克服目前存在的问题,本专利技术一方面提供了一种半导体器件的制备方法,所述方法包括:提供晶圆,在所述晶圆上形成有前端器件,所述前端器件至少包括焊盘层;多次交替执行缓冲蚀刻步骤和清洗步骤,以在所述缓冲蚀刻步骤中保持所述焊盘层的尺寸稳定。可选地,所述缓冲蚀刻步骤的时间在300s以内。可选地,所述清洗步骤的时间在300s以内。可选地,交替执行所述缓冲蚀刻步骤和所述清洗步骤32次以上。可选地,所述缓冲蚀刻步骤的蚀刻液包括缓冲蚀刻液,所述清洗步骤的清洗液包括去离子水。可选地,在交替执行所述缓冲蚀刻步骤和所述清洗步骤之前单独执行在水中浸洗的步骤。可选地,所述方法还进一步包括执行去离子水清洗的步骤。可选地,在所述去离子水清洗步骤之后还进一步执行包括对所述晶圆干燥的步骤。可选地,所述去离子水清洗步骤的时间在600s以上,所述晶圆干燥的时间在5800s以上。本专利技术还提供了一种半导体器件,所述半导体器件通过上述方法制备得到。本专利技术还提供了一种电子装置,所述电子装置包括上述的半导体器件。本专利技术再一方面提供一种电子装置,包括前述的半导体器件。为了解决目前工艺中存在的上述问题,本专利技术提供了一种半导体器件的制备方法,在所述方法中为了解决焊盘层蚀刻速率过快的问题,对目前的工艺进行了改进,将目前工艺中BOE蚀刻分为多个蚀刻步骤,并且在每个BOE蚀刻步骤之后执行一次清水浸洗的步骤,即交替循坏的执行缓冲蚀刻步骤和清洗步骤至完全去除所述晶圆中的电荷。通过所述改变去除所述晶圆中的电荷之后,避免了所述焊盘层的电化蚀刻(galvanicetch),使所述焊盘层具有足够大的尺寸,从而避免了封装过程中脱落问题。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述,用来解释本专利技术的原理。附图中:图1示出了本专利技术所述半导体器件的制备工艺流程图;图2示出了根据本专利技术一实施方式的电子装置的示意图。具体实施方式在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本专利技术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,为了避免与本专利技术发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是,本专利技术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,并且将本专利技术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。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”、“直接连接到”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,在不脱离本专利技术教导之下,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。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。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专利技术的限制。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。为了彻底理解本专利技术,将在下列的描述中提出详细的结构以及步骤,以便阐释本专利技术提出的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本专利技术还可以具有其他实施方式。目前工艺在MEMS麦克风中通常形成有金属焊盘,其中所述焊盘层包括第一金属层和位于所述第一金属层上方的第二金属层。其中,所述第一金属层选用金属材料Cr,所述第二金属层选用金属材料Au,用于实现电连接或后续的封装,在MEMS麦克风制备工艺中需要执行BOE蚀刻工艺,但是在蚀刻工艺中所述第一金属层Cr会被过蚀刻,所述第一金属层Cr的尺寸大幅度的减小,造成位于上方的所述第二金属层脱落,从而使MEMS器件不能实现封装,器件的性能和良率大幅度的下降。为了解决该问题,专利技术人对产生该问题的原因进行了分析和研究发现,造成所述金属焊盘底切(undercut)、尺寸减小的原因是电化蚀刻(galvanicetch),在MEMS器件制备过程中需要沉积多个膜层,难以避免的引入电荷离子,所述金属焊盘由于聚集了大量的电荷,使得所述金属焊盘更容易蚀刻,从而使得所述金本文档来自技高网...
一种半导体器件及制备方法、电子装置

【技术保护点】
一种半导体器件的制备方法,其特征在于,所述方法包括:提供晶圆,在所述晶圆上形成有前端器件,所述前端器件至少包括焊盘层;多次交替执行缓冲蚀刻步骤和清洗步骤,以在所述缓冲蚀刻步骤中保持所述焊盘层的尺寸稳定。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,所述方法包括:提供晶圆,在所述晶圆上形成有前端器件,所述前端器件至少包括焊盘层;多次交替执行缓冲蚀刻步骤和清洗步骤,以在所述缓冲蚀刻步骤中保持所述焊盘层的尺寸稳定。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述缓冲蚀刻步骤的时间在300s以内。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述清洗步骤的时间在300s以内。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,交替执行所述缓冲蚀刻步骤和所述清洗步骤32次以上。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述缓冲蚀刻步骤的蚀刻液包括缓冲蚀刻液,所述清洗步骤的清洗液包括去离子水。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:张健丁敬秀张瑞朋
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司中芯国际集成电路制造北京有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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