一种半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件及其制造方法，所述方法包括：提供敏感材料层；在敏感材料层上形成第一牺牲层和环绕第一牺牲层的第一边墙层；在第一牺牲层和第一边墙层上方形成第二牺牲层和包围第二牺牲层的第二边墙层，第二边墙层连接第一边墙层，第二牺牲层的材料与第一牺牲层的材料不同；在第二边墙层中形成连接第二牺牲层的释放孔；采用第一刻蚀工艺，通过释放孔去除第二牺牲层，以露出第一牺牲层；采用第二刻蚀工艺，通过释放孔去除第一牺牲层，以在第一边墙层和第二边墙层中形成空腔结构。本发明专利技术能够降低敏感材料层与边墙层之间的界面层的腐蚀速度，避免在敏感材料层与边墙层之间产生开裂。避免在敏感材料层与边墙层之间产生开裂。避免在敏感材料层与边墙层之间产生开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]MEMS（Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微机电系统）是指一种将机械构件、驱动部件、光学系统、电控系统集成为一个整体的微型系统。MEMS器件具有体积小、功耗低等优势，在智能手机、平板电脑、游戏机、汽车、无人机等多个领域具有广泛的应用场景。类似于集成电路，MEMS器件也在朝着高性能、小型化和低成本并集成化的方向发展。
[0003]现有MEMS器件的空腔结构，是使用湿法或干法刻蚀工艺，通过释放孔将MEMS功能层与边墙层之间的牺牲层去除而形成的。然而，MEMS功能层与边墙层之间通常会存在界面层，在去除牺牲层时，刻蚀反应气体或液体会腐蚀界面层发生反应，导致MEMS功能层与边墙层开裂，出现严重的工艺问题，引起器件失效。

技术实现思路

[0004]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0005]针对目前存在的问题，本专利技术实施例一方面提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：提供敏感材料层；在所述敏感材料层上形成第一牺牲层和环绕所述第一牺牲层的第一边墙层；在所述第一牺牲层和所述第一边墙层上方形成第二牺牲层和包围所述第二牺牲层的第二边墙层，所述第二边墙层连接所述第一边墙层，所述第二牺牲层的材料与所述第一牺牲层的材料不同；在所述第二边墙层中形成连接所述第二牺牲层的释放孔；采用第一刻蚀工艺，通过所述释放孔去除所述第二牺牲层，以露出所述第一牺牲层；采用第二刻蚀工艺，通过所述释放孔去除所述第一牺牲层，以在所述第一边墙层和所述第二边墙层中形成空腔结构。
[0006]在一些实施例中，所述第一边墙层与所述敏感材料层之间形成有界面层，所述第一刻蚀工艺对所述界面层的材料的刻蚀速率大于所述第二刻蚀工艺对所述界面层的材料的刻蚀速率。
[0007]在一些实施例中，所述界面层和所述第二牺牲层的材料包括氧化硅，所述第一牺牲层的材料包括硅。
[0008]在一些实施例中，所述第一边墙层的材料包括氧化硅，所述第二边墙层的材料包括硅。
[0009]在一些实施例中，所述第一边墙层具有第一宽度，所述第二边墙层具有第二宽度，所述第二宽度大于所述第一宽度。
[0010]在一些实施例中，在所述第二边墙层中形成连接所述第二牺牲层的释放孔之前，所述方法还包括：在所述第二边墙层上形成覆盖层，所述覆盖层的材料与所述第二边墙层不同，所述第二刻蚀工艺对所述覆盖层的刻蚀速率小于所述第二刻蚀工艺对所述第二边墙层的刻蚀速率；所述在所述第二边墙层中形成连接所述第二牺牲层的释放孔，包括：依次刻蚀所述覆盖层和所述第二边墙层，以形成所述释放孔。
[0011]在一些实施例中，第一刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺，所述第二刻蚀工艺包括干法刻蚀工艺。
[0012]在一些实施例中，所述第一牺牲层和所述第一边墙层具有第一厚度，所述第二牺牲层和所述第二边墙层具有第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度。
[0013]在一些实施例中，所述敏感材料层包括压电层，所述敏感材料层的第一表面形成有第一电极，所述敏感材料层的第二表面形成有第二电极。
[0014]本专利技术实施例另一方面提供一种半导体器件，所述半导体器件采用上述方法制造而成。
[0015]根据本专利技术实施例所提供的半导体器件的制造方法和半导体器件在垂直方向形成多层牺牲层，在近邻界面层的位置使用不易损伤界面层的牺牲层和刻蚀工艺，来达到降低界面层损伤的效果；而其余部分牺牲层的释放仍保持常规的刻蚀工艺，这样既能降低成本、保持产能，又能降低对界面层的损伤。
附图说明
[0016]本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了根据现有的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第一个阶段的半导体器件的剖面示意图；图2示出了根据现有的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第二个阶段的半导体器件的剖面示意图；图3示出了根据现有的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第三个阶段的半导体器件的剖面示意图；图4示出了本专利技术一个具体实施方式的半导体器件的制造方法的示意性流程图；图5示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第一个阶段的半导体器件的剖面示意图；图6示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第二个阶段的半导体器件的剖面示意图；图7示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第三个阶段的半导体器件的剖面示意图；图8示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程
中所获得的第四个阶段的半导体器件的剖面示意图；图9示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第五个阶段的半导体器件的剖面示意图；图10示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第六个阶段的半导体器件的剖面示意图；图11示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第七个阶段的半导体器件的剖面示意图；图12示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第八个阶段的半导体器件的剖面示意图；图13示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第九个阶段的半导体器件的剖面示意图；图14示出了根据本专利技术一实施例的半导体器件的制造方法依次实施各步骤的过程中所获得的第十个阶段的半导体器件的剖面示意图。
具体实施方式
[0017]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0018]应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0019]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
……...

【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，所述方法包括：提供敏感材料层；在所述敏感材料层上形成第一牺牲层和环绕所述第一牺牲层的第一边墙层；在所述第一牺牲层和所述第一边墙层上方形成第二牺牲层和包围所述第二牺牲层的第二边墙层，所述第二边墙层连接所述第一边墙层，所述第二牺牲层的材料与所述第一牺牲层的材料不同；在所述第二边墙层中形成连接所述第二牺牲层的释放孔；采用第一刻蚀工艺，通过所述释放孔去除所述第二牺牲层，以露出所述第一牺牲层；采用不同于所述第一刻蚀工艺的第二刻蚀工艺，通过所述释放孔去除所述第一牺牲层，以在所述第一边墙层和所述第二边墙层中形成空腔结构。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一边墙层与所述敏感材料层之间形成有界面层，所述第一刻蚀工艺对所述界面层的材料的刻蚀速率大于所述第二刻蚀工艺对所述界面层的材料的刻蚀速率。3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述界面层和所述第二牺牲层的材料包括氧化硅，所述第一牺牲层的材料包括硅。4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述第一边墙层的材料包括氧化硅，所述第二边墙层的材料包括硅。5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一边墙层具有第一宽度，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：康晓旭，郭佳惠，高晋文，陆原，王晋，
申请(专利权)人：华润微电子控股有限公司，
类型：发明
国别省市：