[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

在晶圆制造过程中，尤其是MEMS结构的形成，经常需要在空腔上方形成一些梳状或齿状结构，形成所述结构的步骤包括：刻蚀形成孔。然而，在形成所述结构的过程中往往会产生许多聚合物，这些聚合物出现在所述孔或空腔中很难被完全去除。

下面以具体MEMS结构为例，结合附图进行说明。图1示出了一种MEMS结构的剖视图，在衬底01上形成有第一介电层02，第一介电层02中形成有空腔03，在第一介电层02上形成有第二介电层04，第二介电层04中形成有多个通孔05，多个通孔05位于空腔03上方，通孔05为对第二介电层04进行刻蚀形成的。在对第二介电层04进行刻蚀的过程中，会产生刻蚀副产物，刻蚀副产物残留在通孔与空腔内部，对MEMS结构的性能产生不良影响。

目前业界基本采用两种方法去除刻蚀副产物：湿法清洗和干法去除。但这两种方法都存在一些弊端，例如湿法清洗将会有一些化学试剂残留在空腔内，影响器件的性能。干法去除虽然可以避免化学试剂的残留但却无法将空腔内的刻蚀副产物去除干净。

因此，如何提高在MEMS结构中空腔的洁净度，减少刻蚀副产物对MEMS结构性能的影响成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是，提供一种半导体结构的形成方法，提高在半导体结构中形成的空腔的洁净度。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成腔体层；

在所述腔体层中形成空腔；

在空腔内填充牺牲层；

在牺牲层上方形成通孔结构，所述通孔结构具有露出牺牲层的通孔；

去除所述牺牲层。

可选的，所述半导体结构位于运动传感器中，在形成腔体层之前，还包括：

在所述衬底表面覆盖第一介电层。

可选的，在所述腔体层中形成空腔的步骤包括：对所述腔体层进行刻蚀，形成空腔，所述空腔底部露出所述第一介电层。

可选的，所述半导体结构位于运动传感器中，所述腔体层材料为铝，用作所述运动传感器的固定电极。

可选的，在形成所述空腔之后，形成通孔结构之前，还包括：

在所述空腔内壁、空腔底部以及腔体层表面形成第二介电层，用于使所述固定电极绝缘。

可选的，在空腔内填充牺牲层的步骤包括：

在空腔内填充牺牲层的步骤包括：在所述腔体层表面旋涂溶解有聚碳酸亚丙酯材料的苯甲醚溶液，使所述苯甲醚溶液填充至空腔内部；

使苯甲醚溶液蒸发，在空腔内部以及腔体层表面形成聚碳酸亚丙酯材料层；

去除腔体层上表面的聚碳酸亚丙酯材料层，保留位于空腔内部的聚碳酸亚丙酯材料层，以位于空腔内部的聚碳酸亚丙酯材料层作为所述牺牲层。

可选的，使苯甲醚溶液蒸发的步骤包括：使苯甲醚溶液蒸发的温度在70摄氏度到150摄氏度的范围内。

可选的，所述半导体结构位于运动传感器中，提供衬底的步骤包括：提供第一晶圆，以所述第一晶圆作为衬底；

在牺牲层上方形成通孔结构的步骤包括：

在所述第一晶圆上键合第二晶圆；

对第二晶圆进行减薄处理，在空腔上方的第二晶圆中形成露出所述牺牲层的多个通孔，所述多个通孔构成所述通孔结构。

可选的，去除所述牺牲层的步骤包括：通过热处理去除所述空腔内的聚碳酸亚丙酯材料层。

可选的，进行热处理步骤中，温度在200摄氏度到300摄氏度的范围内。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：在形成半导体结构的过程中，在空腔上方形成通孔结构之前，在空腔内填充牺牲层，使得在空腔上方形成通孔结构的步骤中，形成通孔结构所产生的聚合物等副产物不会落入空腔内部，在形成通孔结构以后，去除所述牺牲层，这样形成的半导体结构中，空腔内部洁净度高；并且由于在形成通孔结构的过程中，空腔内部充满牺牲层，降低了形成通孔结构过程中的应力使空腔破裂的风险。