半导体器件的制造方法和电子装置制造方法及图纸

一种半导体器件的制造方法和电子装置，制造方法包括：形成MEMS器件和第一牺牲层，MEMS器件包括固定结构，固定结构包括基底和环绕基底的围壁结构，MEMS器件还包括悬空设置于基底上的可动结构、以及位于可动结构和固定结构之间的第二牺牲层，第一牺牲层用于支撑可动结构与固定结构分离，且去除第二牺牲层的工艺对第二牺牲层的去除速率大于对第一牺牲层的去除速率；去除第二牺牲层；去除第二牺牲层后，去除第一牺牲层。本发明专利技术通过形成第一牺牲层，在去除第二牺牲层的过程中，第一牺牲层用于支撑可动结构与固定结构分离，从而降低所述可动结构与固定结构之间发生表面贴合或黏连的概率，从而提高工艺可靠性，相应有利于提高半导体器件的性能。的性能。的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的制造方法和电子装置


[0001]本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法和电子装置。

技术介绍

[0002]微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。MEMS是一种全新的且必须同时考虑多种物理场混合作用的研发领域，相对于传统的机械，它们的尺寸更小，最大的不超过一个厘米，甚至仅仅为几个微米，其厚度就更加微小。
[0003]MEMS可以采用集成电路的成熟技术以及工艺进行大批量、低成本的生产，从而形成高性能的MEMS芯片。其中，随着超大规模集成电路的发展趋势，人们对集成电路的制造技术的要求相应也不断提高，MEMS芯片与其他功能芯片的一体封装的封装结构开辟了一个全新的
和产业，通过将MEMS芯片与其他功能芯片整合至一个单元中，以形成一个可提供多种功能的系统或子系统。基于所述封装结构制作的微驱动器、微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例解决的问题是提供一种半导体器件的制造方法和电子装置，提高半导体器件的性能。
[0005]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种半导体器件的制造方法，包括：形成MEMS器件和第一牺牲层，所述MEMS器件包括固定结构，所述固定结构包括基底以及环绕所述基底的围壁结构，所述MEMS器件还包括悬空设置于所述基底上的可动结构、以及位于所述可动结构和所述固定结构之间的第二牺牲层，所述第一牺牲层用于支撑所述可动结构与所述固定结构分离，且去除所述第二牺牲层的工艺对所述第二牺牲层的去除速率大于对所述第一牺牲层的去除速率；形成所述MEMS器件和所述第一牺牲层之后，去除所述第二牺牲层；去除所述第二牺牲层之后，去除所述第一牺牲层。
[0006]相应的，本专利技术实施例还提供一种采用本专利技术实施例的半导体器件的制造方法所形成的半导体器件。
[0007]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0008]本专利技术实施例提供的半导体器件的制造方法中，在去除第二牺牲层之前，先形成第一牺牲层，用于支撑所述可动结构与所述固定结构分离，因此，在去除所述第二牺牲层的过程中，在所述第一牺牲层的支撑作用下，降低了可动结构与固定结构(例如为基底)之间发生表面贴合或黏连的概率，且去除所述第二牺牲层的工艺对所述第二牺牲层的去除速率大于对所述第一牺牲层的去除速率，因此，去除所述第二牺牲层后，所述第一牺牲层受到的损耗小，使得所述第一牺牲层的性能得到保障，从而提高了工艺可靠性，相应有利于提高半
导体器件的性能。
[0009]可选方案中，所述可动结构包括安装区域，所述第一牺牲层露出所述安装区域，去除所述第二牺牲层之后，去除所述第一牺牲层之前，所述半导体器件的制造方法还包括：在所述安装区域中的所述可动结构上固定待安装元件；通过在可动结构上固定待安装元件之前，先去除第二牺牲层，这避免了去除所述第二牺牲层的工艺对待安装元件的影响，而且，所述第一牺牲层用于支撑所述可动结构与所述固定结构分离，因此，所述第一牺牲层具有固定所述可动结构的作用，相应使得所述待安装元件能够精确地固定于所述可动结构上，而且，与所述第二牺牲层相比，所述第一牺牲层的量较少，所述第一牺牲层易于被去除，且去除所述第一牺牲层所需的时间较短，因此，去除所述第一牺牲层的工艺对待安装元件的影响较小；综上，本专利技术实施例在可动结构上固定待安装元件之前，先形成第一牺牲层，再去除第二牺牲层，能够在提高待安装元件和可动结构的对准精度的同时，降低待安装元件受损的概率，从而提高工艺可靠性，且能够利用晶圆级制作工艺形成所述半导体器件，待安装元件的安装位置的精度高，制作工艺的产量高。
[0010]可选方案中，在去除所述第二牺牲层之后，在去除所述第一牺牲层之前，所述半导体器件的制造方法还包括：在所述固定结构和可动结构的表面形成氧化层；所述氧化层用于作为钝化层，即使所述可动结构因变形而向基底靠近或贴合时，位于可动结构底面和基底表面的氧化层也不会进一步发生反应，从而进一步降低了可动结构与基底之间发生黏连的概率。
附图说明
[0011]图1至图3是一种半导体器件的制造方法中各步骤对应的结构示意图；
[0012]图4至图8是本专利技术半导体器件的制造方法一实施例中各步骤对应的结构示意图；
[0013]图9是本专利技术半导体器件的制造方法另一实施例中MEMS器件和第一牺牲层的结构示意图；
[0014]图10至图11是本专利技术半导体器件的制造方法又一实施例中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
[0015]在目前的微驱动器制作工艺中，预期形成微小位移的平移，但器件中各层结构的关键尺寸较小，晶圆级工艺的制作过程复杂，且工艺可靠性仍有待提高。现结合一种半导体器件的制造方法分析工艺可靠性仍有待提高的原因。
[0016]图1至图3是一种半导体器件的制造方法中各步骤对应的结构示意图。
[0017]参考图1，提供MEMS器件(未标示)，MEMS器件包括基底10以及环绕所述基底10的围壁结构20，所述基底10上悬空设置有可动结构30，所述可动结构30和基底10之间、以及所述可动结构30和围壁结构20之间形成有牺牲层40。
[0018]参考图2，在所述可动结构30上固定待安装元件50。
[0019]参考图3，在所述可动结构30上固定待安装元件50后，去除所述牺牲层40(如图2所示)，形成由所述基底10、围壁结构20和可动结构30围成的空腔60。
[0020]所述牺牲层40在制备所述MEMS器件的过程中形成。
[0021]但是，在去除所述牺牲层40后，所述可动结构30失去支撑，因此，所述可动结构30与基底10之间容易发生表面贴合或黏连，从而导致工艺可靠性下降，相应导致半导体器件的性能下降。
[0022]例如，当采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层40后，液体的表面张力容易导致所述可动结构30的表面和相邻的基底10表面贴合在一起。或者，所述可动结构30的尺寸较大，在去除所述牺牲层40后，所述可动结构30容易发生应力变形，从而向相邻的基底10表面靠拢甚至贴合。
[0023]而且，当可动结构30表面与基底10表面相贴合后，可动结构30的表面还可能和基底10材料发生反应，从而使可动结构30与基底10之间发生黏连。
[0024]为了解决所述技术问题，本专利技术实施例提供一种半导体器件的制造方法，包括：形成MEMS器件和第一牺牲层，所述MEMS器件包括固定结构，所述固定结构包括基底以及环绕所述基底的围壁结构，所述MEMS器件还包括悬空设置于所述基底上的可动结构、以及位于所述可动结构和所述固定结构之间的第二牺牲层，所述第一牺牲层用于支撑所述可动结构与所述固定结构分离，且去本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：形成MEMS器件和第一牺牲层，所述MEMS器件包括固定结构，所述固定结构包括基底以及环绕所述基底的围壁结构，所述MEMS器件还包括悬空设置于所述基底上的可动结构、以及位于所述可动结构和所述固定结构之间的第二牺牲层，所述第一牺牲层用于支撑所述可动结构与所述固定结构分离，且去除所述第二牺牲层的工艺对所述第二牺牲层的去除速率大于对所述第一牺牲层的去除速率；形成所述MEMS器件和所述第一牺牲层之后，去除所述第二牺牲层；去除所述第二牺牲层之后，去除所述第一牺牲层。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述可动结构包括安装区域，所述第一牺牲层露出所述安装区域；去除所述第二牺牲层之后，去除所述第一牺牲层之前，所述制造方法还包括：在所述安装区域中的所述可动结构上固定待安装元件。3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述MEMS器件之后，在所述MEMS器件上形成所述第一牺牲层，所述第一牺牲层覆盖所述第二牺牲层的顶面，并延伸覆盖所述围壁结构的顶面以及所述可动结构的部分顶面。4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一牺牲层之前，所述制造方法还包括：在所述MEMS器件中形成至少一个固定孔，所述固定孔贯穿所述可动结构和所述第二牺牲层并露出所述基底；形成所述第一牺牲层的步骤中，还在所述固定孔中形成固定插塞；去除所述第一牺牲层的步骤中，还去除所述固定插塞。5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，形成所述固定插塞的步骤中，所述固定插塞还延伸覆盖所述固定孔周围的所述可动结构的部分顶面。6.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一牺牲层的步骤中，所述第一牺牲层中形成有至少一个释放孔，所述释放孔露出所述第二牺牲层。7.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一牺牲层的步骤包括：进行沉积工艺，形成覆盖所述可动结构、第二牺牲层和围壁结构的支撑材料层；图形化所述支撑材料层，剩余的所述支撑材料层作为所述第一牺牲层。8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述MEMS器件的过程中，形成所述第一牺牲层；所述第一牺牲层位于部分的所述可动结构和所述基底之间，并嵌于所述第二牺牲层中。9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在去除所述第二牺牲层之后，在去除所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂珞，丁敬秀，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：