半导体器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半导体器件。根据本实用新型专利技术实施例的半导体器件包括衬底；牺牲层，位于所述衬底的上方；结构层，位于所述牺牲层的上方；以及金属层，覆盖于所述牺牲层的侧壁，用于保护所述牺牲层，其中，所述结构层与所述牺牲层形成台阶结构，所述金属层覆盖所述台阶结构。根据本实用新型专利技术实施例的半导体器件，采用金属层保护不希望去除的牺牲层，金属层的覆盖性和致密性好，保护效果好。保护效果好。保护效果好。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件


[0001]本技术涉及半导体制造
，特别涉及一种半导体器件。

技术介绍

[0002]MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微机电系统/微电子机械系统)是微电子技术与机械等技术结合的产物，是IC工艺技术的拓展和延伸，也是微电子技术应用的新突破。MEMS及其相关技术使制造光、机、电、磁、声、热等微型化和集成化功能器件成为可能，并为功能的复合创造了条件。
[0003]MEMS本质上是由微机械结构组成的微电子系统。在MEMS的微加工中，许多微机械结构在制备过程中，需要将结构中的牺牲层去掉，从而使结构可动，这个动作被称为“释放”。一般的释放制程分为湿法释放与干法释放两种方式。
[0004]在现有技术中，微机械结构上设置有保护结构，用于在释放过程中保护住不希望释放的结构。对于湿法释放而言，可通过在待保护的结构的最上方与最下方之间覆盖防护层(湿法溶液不腐蚀的材料)包覆住待保护牺牲层的方法实现这类保护功能。湿法药液钻蚀能力较强，最终释放效果也和药液与防护层的浸润性行为强相关。现有的保护结构对侧面的覆盖性和致密性通常较差，保护效果不好。
[0005]因此，希望能有一种新的半导体器件，能够克服上述问题。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种半导体器件，从而更好地保护住不希望被释放的牺牲层结构。
[0007]根据本技术的一方面，提供一种半导体器件，包括衬底；牺牲层，位于所述衬底的上方；结构层，位于所述牺牲层的上方；以及金属层，覆盖于所述牺牲层的侧壁，用于保护所述牺牲层，其中，所述结构层与所述牺牲层形成台阶结构，所述金属层覆盖所述台阶结构。
[0008]优选地，所述半导体器件还包括绝缘层，位于所述结构层的上方，其中，所述金属层覆盖所述牺牲层的侧表面、所述结构层的侧表面、所述绝缘层的侧表面、所述绝缘层上表面的至少一部分中的至少一种。
[0009]优选地，所述半导体器件还包括过渡层，位于所述结构层与所述金属层之间。
[0010]优选地，所述半导体器件还包括保护层，位于所述金属层的上方，用于所述金属层的保护。
[0011]优选地，所述金属层包括金属层主体，覆盖于所述牺牲层的侧壁，用于保护所述牺牲层；以及金属层延长部，分别与所述金属层主体和所述衬底相连接，用于隔绝释放过程中的药液。
[0012]优选地，所述金属层主体与所述衬底连接部分的宽度和所述金属层延长部与所述衬底连接部分的宽度之和大于2μm。
[0013]优选地，所述牺牲层侧面与所述衬底上表面的夹角小于85
°
。
[0014]优选地，所述金属层覆盖在所述牺牲层的侧表面、所述结构层的侧表面、所述结构层上表面的至少一部分中的至少一个。
[0015]优选地，所述绝缘层与所述结构层形成台阶结构；所述绝缘层侧面与所述结构层上表面的夹角小于85
°
；所述金属层覆盖所述台阶结构。
[0016]根据本技术实施例的半导体器件，采用金属层保护不希望去除的牺牲层，金属层的覆盖性和致密性好，保护效果好。
[0017]根据本技术实施例的半导体器件，牺牲层侧面与衬底上表面的夹角小于85
°
，有利于金属在台阶结构侧面的良好覆盖，能够得到更好的保护效果。
[0018]根据本技术实施例的半导体器件，金属层包括金属层延长部，能够防止湿法释放过程中原电池效应导致结合界面被腐蚀，从而防止湿法药液钻入结构内部，达到更好的保护效果。
[0019]根据本技术实施例的半导体器件，绝缘层为硅的氮化物材料，其生长方式为低压化学气相淀积，配比为非富硅材料，保护效果好且综合性能好。
附图说明
[0020]通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0021]图1示出了根据现有技术的释放前的半导体器件示意图；
[0022]图2示出了根据现有技术的释放后的半导体器件示意图；
[0023]图3至图5示出了根据本技术实施例的半导体器件在制造过程中各阶段的结构示意图；
[0024]图6示出了根据本技术另一实施例的半导体器件的结构示意图。
具体实施方式
[0025]以下将参照附图更详细地描述本技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
[0026]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。在下文中描述了本技术的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本技术。
[0027]应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
[0028]以MEMS麦克风结构为例，对现有半导体器件的释放进行说明。但本技术的应用场景并不限于MEMS麦克风，可以是其他类型的半导体器件。图1示出了根据现有技术的释放前的半导体器件示意图。图2示出了根据现有技术的释放后的半导体器件示意图。如图1
和图2所示，根据现有技术的MEMS麦克风包括自下而上依次堆叠的衬底1、振动膜2、牺牲层3、背极板4和(由湿法溶液不腐蚀的材料制得的)防护层5。在MEMS麦克风的制备过程中，需要将牺牲层3的一部分去掉，从而使得振动膜2被释放(可以振动)。牺牲层3的至少一部分是需要保留的。防护层5与需要保留的牺牲层3相连接，用于在湿法释放过程中保护住不希望释放的牺牲层3(即图2中保留的牺牲层3)。如图2所示，保留的牺牲层3例如用于支撑和/或间隔振动膜2和背极板4。可选地，自下而上依次堆叠的振动膜2、牺牲层3和背极板4的侧面形成台阶结构。防护层5位于台阶结构上，用于保护台阶结构(处的牺牲层3)。
[0029]根据本技术实施例的半导体例如通过以下步骤制得：
[0030]步骤S101：在衬底上依次形成牺牲层和结构层；
[0031]在衬底上依次形成牺牲层和结构层。例如通过沉积和刻蚀，制作必要的牺牲层和结构层。结构层可以是背极板、振动膜等。例如在衬底的上方形成牺牲层，在牺牲层的上方形成结构层；牺牲层与结构层的边缘(侧面)形成台阶结构。
[0032]在本技术的可选实施例中，牺牲层的材料包括选自硅的氧化物、硅的氮化物、PSG(Phospho
‑
silicate Glass，磷硅玻璃)类材料等中的至少一种。可选地，结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：衬底；牺牲层，位于所述衬底的上方；结构层，位于所述牺牲层的上方；以及金属层，覆盖于所述牺牲层的侧壁，用于保护所述牺牲层，其中，所述结构层与所述牺牲层形成台阶结构，所述金属层覆盖所述台阶结构。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：绝缘层，位于所述结构层的上方，其中，所述金属层覆盖所述牺牲层的侧表面、所述结构层的侧表面、所述绝缘层的侧表面、所述绝缘层上表面的至少一部分中的至少一种。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：过渡层，位于所述结构层与所述金属层之间。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：保护层，位于所述金属层的上方，用于所述金属层的保护。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述金属层包括：金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：万蔡辛，何政达，赵成龙，蒋樱，
申请(专利权)人：无锡韦感半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：