半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种半导体器件及其制造方法。根据本发明专利技术实施例，半导体器件可以包括与半导体衬底相隔预定间隔的金属膜，在该金属膜中形成有多个刻蚀孔。可以提供底部金属图样和顶部金属图样，其中底部金属图样布置在半导体衬底和金属膜之间的间隔上和／或上方，而顶部金属图样形成在底部金属图样上和／或上方。可以在半导体衬底上和／或上方形成支柱，该支柱可以支撑底部金属图样的下部表面的一侧。可以在半导体衬底上和／或上方形成衬垫，并且可以在底部金属图样和衬垫之间插入与底部金属图样相对应的空气层。根据本发明专利技术实施例，可以提供热释电开关晶体管，该热释电开关晶体管使用了具有不同热膨胀系数的双金属。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地，涉及一 种具有开关功能(switch function )的。
技术介绍
信息和通讯」技术已经迅速增长，诸如电脑等的信息:樣介也变得 更加普及。因此，半导体装置得到日益地发展。另外，从功能方面 来看，半导体器件也更加高度集成。因此，已经研究和开发了多种 方法用来减小在衬底上和/或上方形成的单个器件的特征尺寸，以及 用来最大化器件的性能。用于制造半导体器件的相关才支术方法可以才艮据隧道效应 (tunneling effect)利用电子的迁移来制造具有导通和截止功能的开 关晶体管。然而，这样的方法可能需要许多工艺步骤，这样可能降 低产量(yield )。
技术实现思路
本专利技术实施例涉及一种。本专利技术实施 例涉及一种具有开关功能的。本专利技术实施例涉及一种，其中该半导体器件可以具有4吏用3又金属(bi画metal)的热释电开关晶体管(pyro画electric switch transistor )。根据本专利技术实施例， 一种半导体器件可以包括下述之中的至少 一个金属膜，以预定的间隔与半导体衬底隔开，并且在该金属膜 中可以开》成多个刻々虫孑L ( etching hole );底吾卩金属图才羊(bottom metal pattern) ,口顶部金属图才羊(top metal pattern )，其中底部金属图才羊布 置在半导体衬底和金属膜之间相隔的间隔上和/或上方，而顶部金属图样形成在底部金属图样上和/或上方；支柱(pillar),形成在半导 体衬底上和/或上方，该支柱支撑底部金属图样的下部表面的一侧； 4于垫(pad)，形成在半导体4于底上和/或上方，在该4于垫和底部金属 图样之间插入有与底部金属图样相对应的空气层(air layer )。才艮据本专利技术实施例， 一种制造半导体器件的方法可以包括下述 中的至少一个在半导体衬底上和/或上方形成衬垫；形成具有孔的 第一介电膜，该第一介电膜覆盖衬垫；通过在第一介电膜上和/或上 方顺序地形成并且图样化底部金属膜和顶部金属膜，来分别形成底 部金属图样、顶部金属图样以及在孔内形成支柱，底部金属图样和 顶部金属图样的 一侧可以连接至支柱，其中底部金属膜和顶部金属 膜间隙填充了孔并且具有不同的热膨胀系数；在第 一介电膜上和/ 或上方形成第二介电膜以覆盖底部金属图样和顶部金属图样；在第 二介电膜上和/或上方形成金属膜，其中在该金属膜中形成有刻蚀 孔；经由刻蚀孔来渗透刻蚀液体，从而去除第一介电膜和第二介电 膜。附图说明实例图1至图9是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件以及 制造半导体器件的方法的横截面图。具体实施例方式实例图1至图9是示出了根据本专利技术实施例的半导体器件以及 制造半导体器件的方法的横截面图。参照实例图1，可以沉积和图样化金属膜，并且该金属膜可以 在半导体衬底100上和/或上方形成衬垫110。在热释电晶体管的双 金属结构中，如果4于垫110 4妾触4展动式马区动体(vibration type driving body),可以依据摩擦来考虑损耗，从而测定衬垫110的厚度。金 属膜可以包4舌Co、 Mo、 Ta、 W、 Ti、 Ni、 Al、 Cu、 Pt、 Au及其合 金之中的至少一种。参照实例图2，可以在半导体衬底100上和/或上方形成第一介 电月莫115，其中在该半导体衬底100上和/或上方可以形成有衬垫 110。可以通过化学气相沉积(CVD)法来形成第一介电膜115,其 中第 一介电月莫115可以是4氐温氧化物(low temperature oxide X LTO ) 膜。可以在第一介电膜115中形成孔115a，其中可以在孔115a处 形成振动式驱动体的支柱。参照实例图3，可以填充孔115a。因此，可以在第一介电膜115上和/或上方形成底部金属莫，并可以在该底部金属膜上和/或上方 形成顶部金属膜。可以在第一介电膜115上和/或上方形成具有足够 厚度的底部金属膜。可以在底部金属膜上和/或上方形成顶部金属 膜，其中可以通过化学枳4成抛光(CMP)来抛光底部金属膜且然后可以平坦ib该底部金属月莫。底部金属膜和顶部金属膜可以由各金属膜制成，其中各金属膜 可以具有不同的热膨胀系凄t。才艮据本专利技术实施例。顶部金属膜的热 膨胀系数可以大于底部金属膜的热膨胀系数。才艮据本专利技术实施例，顶部金属膜可以是铝，而底部金属膜可以是4臬。可以图样化底部金属膜和顶部金属膜以在第一介电膜115上 和/或上方分别形成底部金属图样121和顶部金属图样122。底部金属图样121可以连接至孔115a内的支柱121a。可以通 过支柱121a来支撑底部金属图样121和顶部金属图样122。形成的 具有底部金属图才羊121和顶部金属图才羊122的才展动式驱动体可以为 悬臂结构(cantilever structure )。参照实例图4，可以在部分顶部金属图才羊122上和/或上方形成 第一4妄触电才及(first contact electrode )131。第一4妾触电才及131可以 将电流施加至振动式驱动体。由于热膨胀系数的不同，将电流施加 至4展动式驱动体可以<吏得#展动式驱动体弯曲，这才羊可以4吏得纟展动式 马区动体^妻触^H垫iio。可以在与3L 115a内形成的支冲主121a相只于应的4立置处形成第一 接触电极131。底部金属图样121和顶部金属图样122可以连接至 支柱121a且可以向外凸出。当施加电流时，底部金属图样121和 顶部金属图冲羊122可以弯曲。如果底部金属图才羊121和顶部金属图 样122弯曲，则它们可以4妄触衬垫110。当在弯曲位置(bending location)上和/或上方形成第一接触电极131时，底部金属图样121 和顶部金属图样122可以不弯曲。第一接触电极131可以包括Co、 Mo、 Ta、 W、 Ti、 Ni、 Al、 Cu、 Pt、 Au及其合金之中的至少一种。参照实例图5，可以在第一介电膜115上和/或上方形成第二介 电膜125，其中在该第一介电膜115上和/或上方可以形成有振动式 驱动体和第一接触电极131。第二介电膜125可以是低温氧化物 (LTO)膜，且可以通过化学气相沉积(CVD)法来形成该第二介 电月莫125。才艮才居本专利技术实施例，通道孑U ( via hole ) 125a可以暴露部 分第一4妻触电才及131且可以形成在第二介电月莫125中。才艮据本专利技术实施例，当形成通道孑L 125a时，可以形成深通道 孔，而该深通道孔可以穿透第一介电膜115和第二介电膜125，且 可以电连接至在半导体衬底100上和/或上方形成的衬垫110。当形 成深通道孑L时，第一4妻触电才及131可以起到刻蚀停止膜(etch stop film)的作用，其中可以经由通道3L 125a来暴露该第一4妄触电^L 131。从而，可以刻蚀部分所暴露的第一接触电极131。根据本专利技术 实施例，也可以在第一4妾触电4及131的顶部上和/或上方形成分离的 刻蚀停止膜。参照实例图6,通过在第二介电膜125上和/或上方形成和图样 化金属膜132a，可以形成第二接触电极132，且该第二接触电极132 可以埋在通道孔125a内。根据本专利技术实施例，可以在金属膜13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：　衬垫，形成在半导体衬底上方；　支柱，形成在所述半导体衬底上方，并且邻近所述衬垫；　底部金属图样，位于所述支柱上方，所述底部金属图样具有的宽度延伸超过所述支柱的宽度，且延伸至一定的位置，所述一定的位置位于所 述衬垫形成的位置上方；　顶部金属图样，形成在所述底部金属图样上方；　金属连接器，连接至所述顶部金属图样；以及　空气层，置于所述底部金属图样和所述衬垫之间。

【技术特征摘要】
KR 2007-12-10 10-2007-01275121. 一种器件，包括衬垫，形成在半导体衬底上方；支柱，形成在所述半导体衬底上方，并且邻近所述衬垫；底部金属图样，位于所述支柱上方，所述底部金属图样具有的宽度延伸超过所述支柱的宽度，且延伸至一定的位置，所述一定的位置位于所述衬垫形成的位置上方；顶部金属图样，形成在所述底部金属图样上方；金属连接器，连接至所述顶部金属图样；以及空气层，置于所述底部金属图样和所述衬垫之间。2. 根据权利要求1所述的器件，包括位于所述顶部金属图样和所 述半导体衬底上方的金属膜，所述金属膜与所述半导体衬底相隔预定的间隔，并且所述金属膜具有形成于其中的多个刻蚀 孑L，其中，所述空气层置于所述金属膜和所述衬垫之间。3. 4艮据权利要求2所述的器件，其中，所述底部金属图样和所述 顶部金属图样各自包括具有不同热膨胀系数的金属。4. 根据权利要求3所述的器件，其中，所述顶部金属图样的所述 热膨胀系数大于所述底部金属图样的所述热膨胀系数。5. 根据权利要求3所述的器件，其中，所述顶部金属图样包括铝， 而所述下部金属图样包括镍。6. 根据权利要求2所述的器件，包括在所述金属膜的顶部上方形成的金属导线，其中所述顶部金属图样电连4妄至所述金属导线。7. 根据权利要求6所述的器件，其中，所述金属导线电连接至所述金属连接器。8. 根据权利要求6所述的器件，其中所述金属导线包括Co、 Mo、Ta、 W、 Ti、 Ni、 Al、 Cu、 Pt、 Au及其合金之中的至少一种。9. 根据权利要求6所述的器件，其中，至少一个接触电极形成在与所述支柱的位置相对应的位置的上方，且位于所述顶部金属图样和所述金属导线之间。10. 根据权利要求2所述的器件，包括位于所述金属膜上方的介电膜，所述介电膜覆盖所述多个刻蚀孔。11. 根据权利要求2所述的器件，其中，所述下部金属图样通过弯曲来4妾触所述4十垫。12. —种方法，包4舌在半导体衬底上方形成衬垫；在所述衬垫和所述半导体衬底上方形成第一介电膜；在所述半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑恩洙，
申请(专利权)人：东部高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]