金属电极结构的制造方法技术

一种金属电极结构的制造方法，包括：提供基底，所述基底内形成有器件，在所述基底表面依次形成粘附膜和金属电极膜；对金属电极膜进行第一刻蚀工艺，形成金属电极层；对粘附膜进行第二刻蚀工艺，直至露出位于所述粘附膜内的残留金属电极膜；采用第三刻蚀工艺，去除位于所述粘附膜内残留金属电极膜；对剩余的粘附膜进行第四刻蚀工艺，形成黏附层，所述黏附层与所述金属电极层构成金属电极结构。本发明专利技术通过先刻蚀部分粘附膜直至暴露出位于所述粘附膜内的残留金属电极膜，然后刻蚀去除所述残留金属电极膜，最后再刻蚀去除剩余的所述粘附膜，使形成金属电极结构后基底表面的残留物减少，从而提升了器件的性能及良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种金属电极结构的制造方法。
技术介绍
金属电极结构用于实现器件的导通和器件与其他器件之间的互连，因此，金属电极结构的制备成为了生产器件的主要工序之一。比如，MEMS(MicroElectroMechanicalSystem，微机电系统)技术，MESM技术作为一项新兴的细微加工技术，现已被广泛运用于半导体领域中，相应地，MEMS器件金属电极结构的制备也成为了MEMS器件制造的主要工序之一。目前主要采用Au层作为器件的金属电极层，同时为了增加Au电极层和基底之间的粘附力，一般采用Cr层作为Au电极层和基底之间的粘附层。但是，现有技术形成的器件性能和良率有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种金属电极结构的制造方法，提高器件的性能及良率。为解决上述问题，本专利技术提供一种金属电极结构的制造方法。包括如下步骤：提供基底；在所述基底表面形成粘附膜；在所述粘附膜表面形成金属电极膜，部分所述金属电极膜形成于所述粘附膜中；在所述金属电极膜表面形成图形层，以所述图形层为掩膜，对所述金属电极膜进行第一刻蚀工艺，直至暴露所述粘附膜表面，形成金属电极层；以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第二刻蚀工艺，去除部分所述粘附膜，直至暴露位于所述粘附膜中的金属电极膜；以所述图形层为掩膜，对位于所述粘附膜中的金属电极膜进行第三刻蚀工艺，去除所述金属电极膜；以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第四刻蚀工艺，去除剩余的所述粘附膜，直至露出所述基底表面，形成粘附层；去除所述图形层。可选的，所述粘附膜的材料为Cr。可选的，形成粘附膜的步骤中，所述粘附膜的厚度为至可选的，形成所述粘附膜的工艺为物理气相沉积法。可选的，所述金属电极膜的材料为Au。可选的，形成金属电极膜的步骤中，所述金属电极膜的厚度为至可选的，形成所述金属电极膜的工艺为物理气相沉积法。可选的，所述第一刻蚀工艺、第二刻蚀工艺、第三刻蚀工艺和第四刻蚀工艺均为湿法刻蚀工艺。可选的，所述第一刻蚀工艺所采用的刻蚀液为碘、碘化钾和水构成的混合液，碘的体积浓度为1％至1.5％，碘化钾的体积浓度为3.5％至5.5％，工艺温度为20℃至30℃，工艺时间为220秒至260秒。可选的，所述第二刻蚀工艺所采用的刻蚀液为硝酸、硝酸铵铈和水构成的混合液，硝酸的质量浓度为8％至15％，硝酸铵铈的质量浓度为10％至20％，工艺温度为20℃至30℃，工艺时间为35秒至45秒。可选的，所述第三刻蚀工艺所采用的刻蚀液为碘、碘化钾和水构成的混合液，碘的体积浓度为1％至1.5％，碘化钾的体积浓度为3.5％至5.5％，工艺温度为20℃至30℃，工艺时间为55秒至65秒。可选的，所述第四刻蚀工艺所采用的刻蚀液为硝酸、硝酸铵铈和水构成的混合液，硝酸的质量浓度为8％至15％，硝酸铵铈的质量浓度为10％至20％，工艺温度为20℃至30℃，工艺时间为25秒至35秒。可选的，所述金属电极结构的制造方法还包括：完成第一刻蚀工艺后，进行第二刻蚀工艺之前，对所述基底进行第一清洗工艺；完成第二刻蚀工艺后，进行第三刻蚀工艺之前，对所述基底进行第二清洗工艺；完成第三刻蚀工艺后，进行第四刻蚀工艺之前，对所述基底进行第三清洗工艺。可选的，所述第一清洗工艺、第二清洗工艺和第三清洗工艺采用的清洗液均为去离子水。可选的，所述金属电极结构为MEMS器件的金属电极结构；提供基底的步骤中，所述基底为MEMS基底，所述MEMS基底内形成有MEMS器件；形成粘附膜的步骤包括：在所述MEMS基底表面形成所述粘附膜；第四刻蚀工艺的步骤包括：以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第二刻蚀工艺，去除剩余的所述粘附膜，直至露出所述MEMS基底表面，形成粘附层。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术通过多步刻蚀工艺，先通过第一刻蚀工艺，去除粘附膜表面的金属电极膜；然后对粘附膜进行第二刻蚀工艺，直至暴露出位于所述粘附膜内的残留金属电极膜；随后采用第三刻蚀工艺，去除位于所述粘附膜内残留金属电极膜；最后采用第四刻蚀工艺，去除剩余的粘附膜，直至露出基底表面，形成由所述金属电极层和粘附层构成的金属电极结构。由于通过第三刻蚀工艺去除了位于所述粘附膜内残留金属电极膜，使所述粘附膜的第四刻蚀工艺过程中不会受到所述残留金属电极膜的阻挡，因此，完成所述第四刻蚀工艺后，减少了基底表面的残留物，从而提升了器件的性能及良率。附图说明图1至图2是金属电极结构的制造方法一实施例中各步骤对应结构示意图；图3至图7是本专利技术金属电极结构的制造方法一实施例中各步骤对应结构示意图。具体实施方式现有技术MEMS器件的性能和良率有待提高，结合MEMS器件金属电极结构的制造过程分析其原因。参考图1至图2，示出了一种MEMS器件金属电极结构的制造过程一实施例的结构示意图。MEMS器件金属电极结构的制造工艺包括以下步骤：提供MEMS基底100(如图1所示)，在所述MEMS基底100表面依次形成粘附膜110(如图1所示)和金属电极膜120(如图1所示)；在所述金属电极膜120表面形成图形层130(如图1所示)，所述图形层130定义出了金属电极结构图形，以所述图形层130为掩膜，依次刻蚀所述金属电极膜120和粘附膜110直至露出所述MEMS基底100表面，形成由金属电极层121(如图2所示)和粘附层111(如图2所示)构成的MEMS器件金属电极结构。现有技术主要采用金属Au作为所述金属电极膜120的材料，金属Cr作为所述粘附膜110的材料，然而采用现有技术形成所述金属电极结构后，在MEMS基底100表面发现大量金属残留物，从而降低了MEMS器件的性能，甚至导致MEMS器件的低良率问题。这是因为在Cr膜110表面形成Au膜120的工艺过程中，部分Au被溅射入所述Cr膜110中，也就是说，所述Cr膜110和所述Au膜120的接触面为由Cr与Au构成的混合膜，当刻蚀去除图形层130暴露的所述Au膜120后，还有部分Au残留于所述Cr膜110中，从而导致在刻蚀所述Cr膜110时，残留的Au阻挡了对所述Cr膜110的刻蚀，进而导致完成刻蚀工艺后在MEMS基底100表面形成金属残留物。为了解决所述技术问题，本专利技术提供一种金属电极结构的制造方法，包括：提供基底；在所述基底表面形成粘附膜；在所述粘附膜表面形成金属电极膜；在所述金属电极膜表面形成图形层，以所述图形层为掩膜，对所述金属电极膜进行第一刻蚀工艺，直至暴露所述粘附膜表面，形成金属电极层；以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第二刻蚀工艺，去除部分所述粘附膜，直至暴露位于所述粘附膜中的金属电极膜；以所述图形层为掩膜，对位于所述粘附膜中的金属电极膜进行第三刻蚀工艺，去除所述金属电极膜；以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第四刻蚀工艺，去除剩余的所述粘附膜，直至露出所述基底表面，形成粘附层；去除所述图形层，形成由所述金属电极层和所述粘附层构成的金属电极结构。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：采用第一刻蚀工艺去除粘附膜表面的金属电极膜以形成金属电极层之后，先采用第二刻蚀工艺去除部分所述粘附膜直至暴露出残留于所述粘附膜内的金属电极膜；随后采用第三刻蚀工艺去除位于所述粘附膜内的残留金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属电极结构的制造方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述基底表面形成粘附膜；在所述粘附膜表面形成金属电极膜，部分所述金属电极膜形成于所述粘附膜中；在所述金属电极膜表面形成图形层，以所述图形层为掩膜，对所述金属电极膜进行第一刻蚀工艺，直至暴露所述粘附膜表面，形成金属电极层；以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第二刻蚀工艺，去除部分所述粘附膜，直至暴露位于所述粘附膜中的金属电极膜；以所述图形层为掩膜，对位于所述粘附膜中的金属电极膜进行第三刻蚀工艺，去除所述金属电极膜；以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第四刻蚀工艺，去除剩余的所述粘附膜，直至露出所述基底表面，形成粘附层；去除所述图形层。

【技术特征摘要】
1.一种金属电极结构的制造方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述基底表面形成粘附膜；在所述粘附膜表面形成金属电极膜，部分所述金属电极膜形成于所述粘附膜中；在所述金属电极膜表面形成图形层，以所述图形层为掩膜，对所述金属电极膜进行第一刻蚀工艺，直至暴露所述粘附膜表面，形成金属电极层；以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第二刻蚀工艺，去除部分所述粘附膜，直至暴露位于所述粘附膜中的金属电极膜；以所述图形层为掩膜，对位于所述粘附膜中的金属电极膜进行第三刻蚀工艺，去除所述金属电极膜；以所述图形层为掩膜，对所述粘附膜进行第四刻蚀工艺，去除剩余的所述粘附膜，直至露出所述基底表面，形成粘附层；去除所述图形层。2.如权利要求1所述的金属电极结构的制造方法，其特征在于，所述粘附膜的材料为Cr。3.如权利要求1所述的金属电极结构的制造方法，其特征在于，形成粘附膜的步骤中，所述粘附膜的厚度为至4.如权利要求1所述的金属电极结构的制造方法，其特征在于，形成所述粘附膜的工艺为物理气相沉积法。5.如权利要求1所述的金属电极结构的制造方法，其特征在于，所述金属电极膜的材料为Au。6.如权利要求1所述的金属电极结构的制造方法，其特征在于，形成金属电极膜的步骤中，所述金属电极膜的厚度为至7.如权利要求1所述的金属电极结构的制造方法，其特征在于，形成所述金属电极膜的工艺为物理气相沉积法。8.如权利要求1所述的金属电极结构的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺、第二刻蚀工艺、第三刻蚀工艺和第四刻蚀工艺均为湿法刻蚀工艺。9.如权利要求8所述的金属电极结构的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺所采用的刻蚀液为碘、碘化钾和水构成的混合液，碘的体积浓度为1％至1.5％，碘化钾的体积浓度为3.5％至5.5％，工艺温度为20℃至30℃，工艺时间为220秒至2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞朋，丁敬秀，
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