[发明专利]一种半导体器件以及制备方法、电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种半导体器件以及制备方法、电子装置。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，使用微电子机械系统(MicroElectroMechanicalSystem，MEMS)技术制作而成的MEMS器件十分引人注目。MEMS器件是在半导体基板上制作微小的MEMS结构体，来用作传感器、振子等用途。在该MEMS结构体上设有固定电极和可动电极，通过使用可动电极的挠曲来检测产生于固定电极的静电电容等，来获得作为MEMS器件的特性。

在MEMS器件制备过程中首先提供基底，在所述基底上形成底部电极，然后在所述底部电极上形成牺牲材料层等叠层，然后图案化所述叠层形成开口，在形成所述开口的过程中存在以下两个问题：首先，所述开口的侧壁受到损害和侧向侵蚀(undercut，也称为底切)，其次，在所述MEMS器件制备完成之后缺陷检测也变得更加困难，引起大量的脱落问题。

因此，需要对现有技术中所述MEMS器件的制备方法作进一步的改进，以便消除上述问题。

发明内容

在发明内容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。本发明的发明内容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。

本发明为了克服目前存在问题，提供了一种半导体器件的制备方法，包括：

提供基底，在所述基底上形成有底部电极和第一介电层；

在所述第一介电层上依次形成牺牲材料层、第二介电层和顶部电极；

图案化所述顶部电极，以形成开口，露出所述第二介电层；

以所述顶部电极为掩膜蚀刻所述第二介电层，以露出所述牺牲材料层；

以所述顶部电极和所述第二介电层为掩膜蚀刻所述牺牲材料层，以将所述开口转移至所述牺牲材料层中，露出所述第一介电层；

其中，所述顶部电极的蚀刻速度和所述牺牲材料层的蚀刻速度相近。

可选地，图案化所述顶部电极的气氛包括HBr气体，以形成所述开口。

可选地，图案化所述顶部电极的气氛包括Cl₂、O₂以及HBr。

可选地，所述Cl₂、O₂和HBr的流量分别为80-150sccm、1-10sccm和80-150sccm；

图案化所述顶部电极的压力为1-20mtorr，源功率为400-600w，偏执功率为50-70w。

可选地，蚀刻所述牺牲材料层的气氛包括SF₆、C₄F₈和O₂。

可选地，所述SF₆、C₄F₈和O₂的流量分别为60-100sccm、700-1100sccm和200-400sccm；

蚀刻所述牺牲材料层的压力为60-100mtorr，源功率为1000-1500w，偏执功率为60-100w。

可选地，蚀刻所述第二介电层的气氛包括CF₄和CHF₃。

可选地，图案化所述顶部电极的方法包括：

在所述顶部电极的上方形成具有所述开口图案的掩膜层；

以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述顶部电极表面氧化形成的氧化物层；

以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述顶部电极，以形成所述开口。

可选地，蚀刻所述氧化物层的压力为1-20mtorr，源功率为400-600w，偏执功率为30-50w，蚀刻气氛为50-200sccmCF₄。

本发明还提供了一种基于上述的方法制备得到的半导体器件。

本发明还提供了一种电子装置，包括上述的半导体器件。

本发明为了解决所述半导体器件制备过程中存在的侧壁轮廓被破坏、发生侧向侵蚀的问题，提供了一种新的方法，在所述方法中将原来的两个蚀刻步骤分为多个蚀刻步骤，并且在每个蚀刻步骤中根据材料的不同选择不同的蚀刻条件和气氛，以使所述牺牲材料层的蚀刻速度和所述顶部电极的蚀刻速度大致相同，从而避免了由于速度不同而且引起的侧壁被损坏和侧向侵蚀的弊端，进一步提高了器件的良率和性能。

附图说明