[发明专利]形成焊垫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及形成焊垫的形成方法。

背景技术

微机电系统（Microelectro Mechanical Systems，简称MEMS）是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，是一种采用半导体工艺制造微型机电器件的技术。与传统机电器件相比，MEMS器件在耐高温、小体积、低功耗方面具有十分明显的优势。经过几十年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一，它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。

微机电系统与半导体器件一样，也需要做焊垫（pad），利用焊垫将微机电系统与外界电路电连接。另外，微机电系统的器件结构通常是与外界环境隔绝的，也就是说微机电系统的器件结构处于密封的环境中，因此在微机电系统中需要做密封区，在做完器件结构后，通过密封区对微机电系统的空腔抽真空后，将密封区密封达到将器件结构密封在密封环境中的目的。通常焊垫和密封区在同一工艺中形成。

现有技术中形成MEMS器件中的焊垫的方法包括：

参考图1，衬底10为具有第一器件层（图中未示出）的衬底，在第一器件层上为互连层11，该互连层11用于连接第一器件层中的器件结构，并且也用于与第二器件层14电连接，第二器件层14通过位于介质层12中的插栓13与互连层11电连接，在图1的示意图中示意出用于作为焊垫的互连层部分。其中MEMS器件的焊垫不仅分布在焊垫区A，也分布在密封区B。形成焊垫时，需要在第二器件层14上形成图形化的光刻胶层15，定义出焊垫区A的焊垫21的位置、密封区B的焊垫22的位置。

之后，参考图3，以图形化的光刻胶为掩模刻蚀第二器件层14、插栓13、介质层12直至暴露出焊垫21、22，之后灰化去除图形化的光刻胶。

在形成焊垫后，对MEMS器件进行测试时发现MEMS器件位于密封区的焊垫22的导电性不好。现有技术中有许多关于形成焊垫的方法，例如2003年12月31日公开的CN1464529A的中国专利文献，然而均没有解决以上技术问题。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术的MEMS器件位于密封区的焊垫的导电性不好。

为解决上述问题，本发明提供一种形成焊垫的方法，包括：提供待形成焊垫的器件，所述器件包括第一器件层、位于所述第一器件层上的互连层、位于所述互连层上的介质层，所述介质层中具有插栓；所述器件包括第一区域和第二区域，所述互连层作为焊垫的部分在第一区域的上表面低于在第二区域的上表面，第一区域的插栓的高度小于所述介质层的厚度，第二区域的插栓的高度等于所述介质层的厚度；

利用第一干法刻蚀去除第一区域和第二区域中部分高度的插栓；

利用第二干法刻蚀去除第一区域和第二区域中剩余的插栓、第一区域和第二区域上的介质层，暴露出第一区域和第二区域的互连层，暴露的互连层作为焊垫，所述第二干法刻蚀使用的刻蚀气体为刻蚀介质层时使用的刻蚀气体。

可选的，所述部分高度大于等于插栓高度的60%，小于等于插栓高度的70%。

可选的，所述部分高度为大于等于0.9微米，小于等于1.1微米。

可选的，利用第一刻蚀去除第一区域和第二区域部分高度的插栓的方法包括：

在所述介质层上形成图形化的光刻胶层，定义出第一区域和第二区域；

以图形化的光刻胶层为掩膜，利用第一干法刻蚀去第一区域和第二区域中部分高度的插栓。

可选的，所述第二干法刻蚀仍以所述图形化的光刻胶层为掩膜；

形成焊垫后，灰化去除图形化的光刻胶层。

可选的，所述互连层为铝互连层。

可选的，所述插栓的材料为锗硅。

可选的，所述第一干法刻蚀使用的刻蚀气体包括氯气。

可选的，所述介质层为单层结构或叠层结构的介质层。

可选的，所述叠层结构的介质层包括：氮氧化硅层、位于所述氮氧化硅层上的氧化硅层、位于所述氧化硅层上的富硅氧化物层、位于所述富硅氧化物层上的氮化硅层、位于所述氮化硅层上的四乙基原硅酸盐。

可选的，所述第二干法刻蚀使用的刻蚀气体包括：CF₄和SF₆。

可选的，所述介质层上具有第二器件层，所述第二器件层和所述互连层通过所述介质层中的插栓电连接；

所述方法还包括：在第一干法刻蚀之前，去除第一区域和第二区域中的第二器件层。