敏感器件结构及其制备方法以及半导体器件技术

本申请涉及一种敏感器件结构及其制备方法以及半导体器件。其中，敏感器件结构的制备方法，包括：于衬底上敏感材料层，且于敏感材料层上形成图形化掩膜层；在第一刻蚀气体下，基于图形化掩膜层对敏感材料层进行主刻蚀，以形成器件敏感层，第一刻蚀气体包括第一氟化物气体与侧壁保护气体，第一刻蚀气体中的侧壁保护气体不超过第一氟化物气体体积占比的5％；去除图形化掩膜层；于器件敏感层上形成钝化保护层。本申请能有效减少敏感器件结构中的聚合物残渣，进而提高敏感器件性能。进而提高敏感器件性能。进而提高敏感器件性能。

【技术实现步骤摘要】
敏感器件结构及其制备方法以及半导体器件


[0001]本申请涉及集成电路
，特别是涉及一种敏感器件结构及其制备方法以及半导体器件。

技术介绍

[0002]在一些半导体器件中，设有包括器件敏感层的敏感器件结构，从而通过器件敏感层而对各种信号进行探测。器件敏感层对于敏感器件结构性能有着重要影响，其可以通过刻蚀工艺而形成。
[0003]然而，现有刻蚀工艺在形成器件敏感层的过程中，常会形成聚合物残渣。聚合物残渣会导致后续膜层沉积时候形成空穴或者台阶等，从而影响产品终端电性，严重的会影响产品可靠性。

技术实现思路

[0004]基于此，本申请实施例提供一种能够减少聚合物残渣的敏感器件结构及其制备方法以及半导体器件。
[0005]一种敏感器件结构的制备方法，包括：
[0006]于衬底上依次形成敏感材料层以及图形化掩膜层；
[0007]在第一刻蚀气体下，基于所述图形化掩膜层对所述敏感材料层进行主刻蚀，以形成器件敏感层，所述第一刻蚀气体包括第一氟化物气体与侧壁保护气体，所述第一刻蚀气体中的侧壁保护气体体积占比不超过所述第一氟化物气体体积占比的5％；
[0008]去除所述图形化掩膜层；
[0009]于所述器件敏感层上形成钝化保护层。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一刻蚀气体还包括刻蚀抑制气体，所述刻蚀抑制气体用于抑制所述第一氟化物气体的反应刻蚀速度，所述第一刻蚀气体中的刻蚀抑制气体体积占比不超过所述第一氟化物气体体积占比的5％。
[0011]在其中一个实施例中，所述刻蚀抑制气体包括氧气。
[0012]在其中一个实施例中，所述在第一刻蚀气体下，基于所述图形化掩膜层对所述敏感材料层进行主刻蚀之前，还包括：
[0013]在第二刻蚀气体下，基于所述图形化掩膜层对所述敏感材料层进行预刻蚀，以在所述敏感材料层中形成向外倾斜的预刻蚀侧壁。
[0014]在其中一个实施例中，
[0015]所述第二刻蚀气体包括敏感层刻蚀气体与掩膜层刻蚀气体，所述敏感层刻蚀气体用于对所述敏感材料层进行预刻蚀，所述掩膜层刻蚀气体用于对所述图形化掩膜层进行刻蚀。
[0016]在其中一个实施例中，所述敏感层刻蚀气体包括第二氟化物气体，所述第二氟化物气体在所述第二刻蚀气体中的体积占比为70％
‑
85％。
[0017]在其中一个实施例中，所述主刻蚀与所述预刻蚀在同一刻蚀腔体内进行，在进行所述预刻蚀以及所述主刻蚀时，所述刻蚀腔室内的真空度低于10mTorr、刻蚀功率低于500w。
[0018]在其中一个实施例中，所述去除所述图形化掩膜层包括：
[0019]在预设温度下，干法刻蚀所述图形化掩膜层，所述预设温度小于200℃；
[0020]通过湿法溶液，去除所述图形化掩膜层。
[0021]一种敏感器件结构，根据上述任一项所述的方法形成。
[0022]一种敏感器件，包括根据上述任一项所述的方法形成的敏感器件结构。
[0023]上述敏感器件结构及其制备方法以及半导体器件，由于第一刻蚀气体包括第一氟化物气体与侧壁保护气体；通过第一氟化物气体对敏感材料层进行刻蚀，其反应刻蚀速率快，并且第一刻蚀气体中的侧壁保护气体不超过第一氟化物气体体积占比的5％，因此进行主刻蚀后，留在器件敏感层侧壁的侧壁保护层很少而容易清洗去除。因此，后续在器件敏感层形成钝化保护层后，钝化保护层与器件敏感层之间不会具有聚合物残渣或者只有很少量聚合物残渣，从而难以形成空穴或者台阶等。因此，本申请实施例可以有效提高减少聚合物残渣，从而有效提高产品终端电性与可靠性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为一实施例中提供的敏感器件结构的制备方法的流程图；
[0026]图2至图6为一实施例中提供的敏感器件结构的制备过程中的结构示意图；
[0027]图7为一实施例中提供的敏感器件结构的扫描图；
[0028]图8为一实施例中提供的去除图形化光刻胶之前的结构扫描图；
[0029]图9为现有技术中的侧壁形成聚合物残渣的氧化钒层扫描图；
[0030]图10为现有技术中的沉积氮化硅沉积后的敏感器件结构扫描图；
[0031]图11现有技术中的去除图形化光刻胶之前的结构扫描图。
具体实施方式
[0032]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0033]本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0034]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、掺杂类型和/或部分，这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/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、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0035]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，在这里可以用于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，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。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，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。
[0036]在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种敏感器件结构的制备方法，其特征在于，包括：于衬底上依次形成敏感材料层以及图形化掩膜层；在第一刻蚀气体下，基于所述图形化掩膜层对所述敏感材料层进行主刻蚀，以形成器件敏感层，所述第一刻蚀气体包括第一氟化物气体与侧壁保护气体，所述第一刻蚀气体中的侧壁保护气体体积占比不超过所述第一氟化物气体体积占比的5％；去除所述图形化掩膜层；于所述器件敏感层上形成钝化保护层。2.根据权利要求1所述的敏感器件结构的制备方法，其特征在于，所述第一刻蚀气体还包括刻蚀抑制气体，所述刻蚀抑制气体用于抑制所述第一氟化物气体的反应刻蚀速度，所述第一刻蚀气体中的刻蚀抑制气体体积占比不超过所述第一氟化物气体体积占比的5％。3.根据权利要求2所述的敏感器件结构的制备方法，其特征在于，所述刻蚀抑制气体包括氧气。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的敏感器件结构的制备方法，其特征在于，所述在第一刻蚀气体下，基于所述图形化掩膜层对所述敏感材料层进行主刻蚀之前，还包括：在第二刻蚀气体下，基于所述图形化掩膜层对所述敏感材料层进行预刻蚀，以在所述敏感材料层中形成向外倾斜的预刻蚀侧壁。5.根据权利要求4所述的敏感...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彰，谢红梅，陈毓潇，徐军，赵佳，王俊力，宋健，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：