[发明专利]一种半导体器件的制造方法

说明书

本发明提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：提供半导体衬底，在半导体衬底上形成钝化层，钝化层中形成有互连结构；对钝化层进行局部刻蚀至露出互连结构，以在钝化层中形成凹槽；采用灰化工艺去除部分局部刻蚀在凹槽底部和侧壁产生的聚合物，其中，向灰化工艺的反应室添加氢氟酸溶液和氧化性溶液的混合液；继续刻蚀凹槽底部的半导体衬底上剩余的钝化层，停止于半导体衬底表面；去除局部刻蚀以及继续刻蚀所产生的聚合物。采用本发明的方法，氧化性溶液可提高聚合物的氧化效果，提高聚合物的去除效率，避免剥离缺陷，进而改善半导体器件的性能；氢氟酸溶液可去除在互连结构表面形成的自然氧化层，从而控制其在灰化工艺中出现的损失。

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的制造方法。

背景技术

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统)技术是指对微米/纳米(micro/nanotechnology)材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。利用MEMS技术可以制作各种传感器、旋转装置或或者惯性传感器中，例如电容式麦克风、陀螺仪、加速度计(即惯性传感器)或电容式压力传感器等。MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，采用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。

在集成电路的制造中，通常通过刻蚀工艺将沉积在半导体衬底上的材料，比如二氧化硅、氮化硅、多晶硅、金属、金属硅化物和单晶硅以预定好的图形刻蚀形成栅、通路、接触孔、沟道、接合垫、焊垫或者互连线。半导体器件的刻蚀工艺结束后，在刻蚀结构的侧壁及底部会残留一定量的聚合物。残留的聚合物是前述工艺生成的副产物。虽然附着在侧壁上的聚合物能够形成抗腐蚀钝化膜，防止发生横向刻蚀，形成具有较好的侧壁形状的刻蚀结构；但是，在刻蚀后必须将这些聚合物连同光刻胶一起去除，否则会成为下一步工艺的污染源，并可能造成器件的短路或者断路，影响器件成品率和可靠性。以惯性传感器为例，按照目前的接合环刻蚀工艺，刻蚀后对聚合物的去除效果不佳，甚至会出现聚合物剥离缺陷，这种缺陷会影响后序工艺，造成器件的短路或者断路，进而影响惯性传感器的性能。

本发明提供一种半导体器件的制造方法，以解决上述技术问题。

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。

本发明提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成钝化层，所述钝化层中形成有互连结构；对所述钝化层进行局部刻蚀至露出所述互连结构，以在所述钝化层中形成凹槽，刻蚀后在所述凹槽底部的所述半导体衬底上保留有部分所述钝化层；采用灰化工艺去除部分所述局部刻蚀后在所述凹槽底部和侧壁产生的聚合物，其中，在所述灰化工艺中，向所述灰化工艺的反应室添加氢氟酸溶液和氧化性溶液的混合液；继续刻蚀所述凹槽底部的所述半导体衬底上剩余的所述钝化层，停止于所述半导体衬底表面，以完全去除所述凹槽底部剩余的所述钝化层；去除所述局部刻蚀以及继续刻蚀所产生的聚合物。

进一步，所述氧化性溶液包括双氧水溶液。

进一步，所述半导体衬底和所述钝化层之间形成有蚀刻停止层，所述继续刻蚀工艺停止于所述蚀刻停止层表面。

进一步，所述蚀刻停止层包括正硅酸乙酯。

进一步，所述去除局部刻蚀以及继续刻蚀所产生的聚合物的方法包括湿法清洗工艺。

进一步，所述钝化层包括自下而上的第一钝化层和第二钝化层，其中所述互连结构位于所述第一钝化层和所述第二钝化层之间，并且所述第二钝化层覆盖所述互连结构。