半導體結(jié)構(gòu)的形成方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體技術領域，特別涉及一種半導體結(jié)構(gòu)的形成方法。
【背景技術】
[0002] 微機電系統(tǒng)（micro-electron-mechanical system，MEMS)作為起源于上世紀 90 年代的跨學科的先進制造技術，廣泛應用于改善人們生活質(zhì)量、提高人們生活水平和增強 國力。微機電系統(tǒng)是利用半導體集成電路的微細加工技術，將傳感器、制動器、控制電路等 集成在微小芯片上的技術，也被稱為微納米技術。目前，在通信、汽車、光學、生物等領域獲 得了廣泛的應用。
[0003] 許多MEMS器件需要在真空環(huán)境下工作，以減少空氣阻力，因此引入了鍵合工藝， 在MEMS器件上形成蓋板，將MEMS器件置于蓋板與襯底形成的密閉空腔內(nèi)。對MEMS器件進 行封裝通常采用金屬鍵合工藝，例如Al-Ge-Al工藝，需要在晶圓上形成金屬焊墊。
[0004] 而現(xiàn)有技術在晶圓上形成金屬焊墊的過程中，通常是采用濺射工藝在晶圓表面形 成金屬層之后，對金屬層進行圖形化，以在鍵合位置處形成金屬焊墊。
[0005] 現(xiàn)有形成金屬焊墊的過程，往往會對晶圓造成損傷，從而影響在晶圓上形成的 MEMS器件性能，降低MEMS器件器的靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明解決的問題是提供一種半導體結(jié)構(gòu)的形成方法，提高MEMS傳感器的性能。
[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底；在所 述基底表面犧牲層；在所述犧牲層內(nèi)形成凹槽，暴露出部分基底的表面；形成填充滿所述 凹槽并覆蓋犧牲層表面的金屬層；去除位于犧牲層表面的金屬層，形成金屬焊墊；去除犧 牲層，暴露出基底的表面。
[0008] 可選的，所述犧牲層的材料為絕緣介質(zhì)材料。
[0009] 可選的，所述犧牲層的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳氧化硅。
[0010] 可選的，采用濕法刻蝕或干法刻蝕工藝去除所述犧牲層。
[0011] 可選的，所述犧牲層的厚度小于金屬層最大厚度的1/3。
[0012] 可選的，所述犧牲層的厚度為100A~400A。
[0013] 可選的，所述金屬層的材料為Al、Au或AlCu合金。
[0014] 可選的，形成金屬焊墊的方法包括：在所述金屬層表面形成掩膜層，所述掩膜層位 置與凹槽位置對應；以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述金屬層，去除位于犧牲層表面的金屬 層。
[0015] 可選的，所述掩膜層的側(cè)壁邊緣與凹槽的側(cè)壁邊緣對齊。
[0016] 可選的，所述掩膜層的側(cè)壁邊緣與凹槽的側(cè)壁邊緣之間的距離小于0. 5 μm。
[0017] 可選的，所述掩膜層的材料為氮氧化硅。
[0018] 可選的，形成所述掩膜層的方法包括：在所述金屬層表面形成掩膜材料層之后，在 所述掩膜材料層表面形成光刻膠層，對所述光刻膠層進行圖形化，形成圖形化光刻膠層；以 所述圖形化光刻膠層為掩膜刻蝕所述掩膜材料層形成掩膜層。
[0019] 可選的，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述掩膜材料層形成掩膜層，所述干法刻蝕工藝 采用的氣體包括Cl 2、Ar和CHF3,其中，012的流量為lOsccm~50sccm，Ar的流量為20sccm~ lOOsccm，0^3的流量為 lOsccm ~50sccm，壓強為 lOmTorr ~30mTorr，功率為 20W ~1500W。
[0020] 可選的，在所述犧牲層內(nèi)形成凹槽的方法包括：在所述犧牲層表面形成光刻膠層， 對所述光刻膠層進行曝光顯影，形成圖形化光刻膠層；以所述圖形化光刻膠層為掩膜，對所 述犧牲層進行刻蝕，形成凹槽。
[0021] 可選的，采用干法刻蝕工藝對所述犧牲層進行刻蝕，所述干法刻蝕工藝采用的氣 體包括：CF 4、CHF3、02和Ar，其中CF 4的流量為lOsccm~50sccm，CHF 3的流量為20sccm~ lOOsccm，02的流量為 5sccm ~25sccm，Ar 的流量為 200sccm ~500sccm，功率為 250W ~ 700W，壓強為 lOOmTorr ~300mTorr〇
[0022] 可選的，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述金屬層，所述干法刻蝕工藝采用的氣體包括： BCl2、CljP CHF 3,其中，BC1J9流量為 50sccm ~lOOsccm，C12的流量為 50sccm ~lOOsccm， 〇冊3的流量為5sccm~20sccm，壓強為5mTorr~30mTorr，功率為100W~800W。
[0023] 可選的，去除所述犧牲層的同時，去除所述掩膜層，暴露出金屬焊墊的表面。
[0024] 可選的，形成所述金屬焊墊之后，進行濕法清洗處理。
[0025] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點：
[0026] 本發(fā)明的實施例中，在基底表面先形成犧牲層之后，對犧牲層進行圖形化，在犧牲 層內(nèi)形成凹槽，暴露出表面待形成金屬焊墊的部分基底表面；然后續(xù)所述凹槽內(nèi)和犧牲層 表面形成金屬層，并去除犧牲層表面的金屬層，形成位于基底表面的金屬焊墊。所述犧牲 層作為基底表面的保護層，在形成金屬層以及對金屬層進行圖形化的過程中，能夠?qū)?表面進彳丁保護，避免基底表面受到損傷，從而能夠提尚后續(xù)在基底上形成的MEMS器件的性 能。
[0027] 進一步，所述犧牲層的厚度小于金屬層最大厚度的1/3,可以避免由于犧牲層的厚 度過大，在后續(xù)去除犧牲層的過程中，刻蝕時間過長，對金屬焊墊造成損傷。
【附圖說明】
[0028] 圖1至圖10是本發(fā)明的實施例的半導體結(jié)構(gòu)的形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 如【背景技術】中所述，在晶圓表面形成金屬焊墊的過程中會對晶圓表面造成損傷， 影響MEMS器件的性能。
[0030] 研究發(fā)現(xiàn)，在形成金屬焊墊的過程中，首先會在晶圓表面形成金屬層，所述金屬層 通常采用濺射工藝形成，所述濺射過程中，金屬原子在沉積過程中，由于具有一定的能量， 容易對晶圓表面造成損傷；而在晶圓表面形成金屬層之后，所述金屬層材料還容易與晶圓 材料發(fā)生反應，形成金屬硅化物，導致金屬層與晶圓之間的刻蝕選擇比發(fā)生變化，在后續(xù)對 金屬層進行圖形化形成金屬焊墊的過程中，對金屬層的刻蝕過程不易控制，容易對晶圓造 成損傷；并且，在對金屬層進行刻蝕的過程中，還容易產(chǎn)生不易揮發(fā)的聚合物，粘附在晶圓 表面。上述均會對在晶圓上形成的MEMS器件的性能造成不良影響。
[0031 ] 本實施例中，在形成金屬層之前，現(xiàn)在基底表面形成犧牲層之后，對犧牲層進行圖 形化，形成凹槽，所述凹槽暴露出基底表面待形成金屬焊墊的位置，剩余犧牲層在后續(xù)形成 金屬焊墊的過程中能夠保護基底的表面，使其不受影響，從而提高后續(xù)在基底表面形成的 MEMS器件的性能。
[0032] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施例做詳細的說明。
[0033] 請參考圖1，提供基底100。
[0034] 所述基底100為半導體襯底，所述基底100的材料包括硅、鍺、鍺化硅、砷化鎵等半 導體材料，所述基底100可以是體材料也可以是復合結(jié)構(gòu)如絕緣體上硅。本領域的技術人 員可以根據(jù)基底100上形成的半導體器件選擇所述基底100的類型，因此所述基底100的 類型不應限制本發(fā)明的保護范圍。
[0035] 請參考圖2,在所述基底100表面形成犧牲層200。
[0036] 所述犧牲層200的材料為絕緣介質(zhì)材料，與基底100材料不同，便于后續(xù)刻蝕或去 除犧牲層200的時候?qū)?00表面不會造成損傷。
[0037] 具體的，所述犧牲層200的