[发明专利]一种半导体器件及其制作方法和电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制作方法和电子装置。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，在运动传感器(motionsensor)类产品的市场上，智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，这类传动传感器产品的发展方向是规模更小的尺寸，高质量的电学性能和更低的损耗。

其中，MEMS压力传感器广泛应用于汽车电子：如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器；消费电子：如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤，洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器、空调压力传感器、洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器；工业电子：如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等。

在采用现有技术制作MEMS压力传感器时，形成的压力传感膜和形成在压力传感膜之上的氧化物层均具有压应力，压应力的存在导致压力传感膜发生凸起变形，进而降低了MEMS压力传感器的敏感度。另外在MEMS压力传感器的压力传感器沟槽形成的过程中，不同材质膜层间刻蚀选择比不够大，导致晶圆中心区域的压力传感膜损失大，影响了器件的性能。

因此，为了解决上述技术问题，有必要提出一种新的半导体器件的制作方法。

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。

为了克服目前存在的问题，本发明实施例一提供一种半导体器件的制作方法，包括：

提供基底，所述基底上形成有层间介电层，所述层间介电层中形成有底部电极；

在所述底部电极上方形成牺牲层；

在所述牺牲层和部分所述层间介电层上形成第一顶部电极层；

在所述第一顶部电极层上沉积形成第二顶部电极层；

刻蚀所述第一顶部电极层和所述第二顶部电极层，以形成开口暴露部分所述牺牲层；

去除所述牺牲层，以形成压力传感器空腔；

在所述第二顶部电极层上形成覆盖层，以填充所述开口；

对所述覆盖层进行第一刻蚀，停止于所述第二顶部电极层上；

对暴露出的所述第二顶部电极层进行第二刻蚀，以形成沟槽暴

露部分所述第一顶部电极层。

可选地，所述第一顶部电极层的材料为锗硅。

可选地，所述第一顶部电极层的厚度范围为200nm～600nm。

可选地，所述第二顶部电极层自下而上包括金属层和金属氮化物层的两层结构。

可选地，所述金属层的材料为Ti，所述金属氮化物层的材料为TiN。

可选地，在沉积所述TiN时，保持氩气和氮气的流量比值范围在50:5到50:50之间。

可选地，所述金属层的厚度范围为0～40nm，所述金属氮化物层的厚度范围为20～80nm。

可选地，所述第一刻蚀具有所述覆盖层对所述第二顶部电极层的高刻蚀选择比。

可选地，所述第二刻蚀具有所述第二顶部电极层对所述第一顶部电极层的高刻蚀选择比。

可选地，所述覆盖层的材料为氮化硅。

可选地，所述基底中形成有CMOS器件。

本发明实施例二提供一种半导体器件，包括：基底；位于所述基底上的层间介电层；位于所述层间介电层内的压力传感器底部电极；位于所述底部电极上方的压力传感器空腔；位于所述压力传感器空腔上方并覆盖部分所述层间介电层的第一顶部电极层；位于所述第一顶部电极层上方的第二顶部电极层；位于所述第二顶部电极层上方的覆盖层，其中所述覆盖层和所述第二顶部电极层中还形成有沟槽，暴露部分所述第一顶部电极层。

可选地，所述第一顶部电极层的材料为锗硅。

可选地，所述第一顶部电极层的厚度范围为200nm～600nm。

可选地，所述第二顶部电极层为自下而上的金属层和金属氮化物层的两层结构。

可选地，所述金属层的材料为Ti，所述金属氮化物层的材料为TiN。

可选地，所述金属层的厚度范围为0～40nm，所述金属氮化物层的厚度范围为20～80nm。

可选地，所述覆盖层的材料为氮化硅。

本发明实施例三提供一种电子装置，其包括实施例二中所述的半导体器件。