一种半导体器件及其制作方法
【专利摘要】本发明提供一种半导体器件及其制作方法，所述方法包括：提供晶圆，所述晶圆的正面上形成有沟槽，在所述沟槽内形成有器件层；在所述沟槽的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶，其中，所述光刻胶下方的沟槽内的气压大于所述光刻胶上方的气压；对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶。根据本发明的制作方法，使光刻胶层下方沟槽内的气压大于1atm，对光刻胶产生一个托举力，从而提高了光刻胶的牢固和稳定的程度，改善了崩塌和下陷的现象，有效防止光刻胶破裂，提高了光刻胶在工艺中的阻挡和保护能力，最终提高了产品的成品率。
【专利说明】
一种半导体器件及其制作方法
技术领域
[0001]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。
【背景技术】
[0002]对于高容量的半导体存储装置需求的日益增加，这些半导体存储装置的集成密度受到人们的关注，为了增加半导体存储装置的集成密度，现有技术中采用了许多不同的方法，例如通过减小晶片尺寸和/或改变内结构单元而在单一晶片上形成多个存储单元，对于通过改变单元结构增加集成密度的方法来说，已经进行尝试沟通过改变有源区的平面布置或改变单元布局来减小单元面积。
[0003]在电子消费领域，多功能设备越来越受到消费者的喜爱，相比于功能简单的设备，多功能设备制作过程将更加复杂，比如需要在电路版上集成多个不同功能的芯片，因而出现了 3D 集成电路(integrated circuit，IC)技术。
[0004]其中，微电子机械系统(MEMS)在体积、功耗、重量以及价格方面具有十分明显的优势，至今已经开发出多种不同的传感器，例如压力传感器、加速度传感器、惯性传感器以及其他的传感器。
[0005]在MEMS领域中由于器件需求，MEMS制备工艺往往会在已产生深沟槽101的晶圆表面进行光刻胶102的覆盖(PR coating)，如图1A所示，目前较常用的是使用旋涂(SpinCoater)的方式将光刻胶102覆盖在晶圆表面。但在后续的工艺中，如图1B-1C，图案化光刻胶后，会对晶圆进行刻蚀，例如在刻蚀槽103中进行湿法刻蚀等，而由于光刻胶两侧衬底材质的分子量不同，深沟槽102对光刻胶101也没有支撑作用，湿法刻蚀过程中的液体溶液还会对光刻胶施加向下的压力，使得此区域的光刻胶101很容易产生崩塌/下陷的现象，更甚至会破裂，导致光刻胶的刻蚀阻挡作用失效，进而影响工艺制程。
[0006]因此，有必要提出一种新的制作方法，以解决现有技术的不足。
【发明内容】
[0007]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。
[0008]为了克服目前存在的问题，本发明提供一种半导体器件的制作方法，包括:
[0009]提供晶圆，所述晶圆的正面上形成有沟槽，在所述沟槽内形成有器件层；
[0010]在所述沟槽的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶，其中，所述光刻胶下方的沟槽内的气压大于所述光刻胶上方的气压；
[0011]对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶。
[0012]进一步，所述光刻胶下方的沟槽内的气压范围为1.5?3atm。
[0013]进一步，采用旋涂工艺形成所述光刻胶。
[0014]进一步，在所述旋涂工艺进行过程中，所述晶圆所处环境的气压大于latm。
[0015]进一步，所述晶圆所处环境的气压范围为1.5?3atm。
[0016]进一步，所述制作方法适用于MEMS器件的制作。
[0017]进一步，所述光刻胶的材料为正性光刻胶材料或负性光刻胶材料。
[0018]进一步，图案化所述光刻胶之后，还包括对所述晶圆进行刻蚀的步骤。
[0019]本发明实施例二提供一种采用前述的方法制作的半导体器件。
[0020]综上所述，根据本发明的制作方法，使光刻胶层下方沟槽内的气压大于latm，对光刻胶产生一个托举力，从而提高了光刻胶的牢固和稳定的程度，改善了崩塌和下陷的现象，有效防止光刻胶破裂，提高了光刻胶在工艺中的阻挡和保护能力，最终提高了产品的成品率。
【附图说明】
[0021]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0022]附图中:
[0023]图1A-1C示出了现有的一种MEMS制备工艺所获的器件的剖面示意图；
[0024]图2A-2E示出了根据本发明的制作方法依次实施所获得器件的剖面示意图；
[0025]图3示出了根据本发明的制作方法依次实施步骤的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0026]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0027]应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0028]应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接至IJ”或“耦合至IJ”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接至IJ”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0029]空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0030]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0031]为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0032]实施例一
[0033]下面将参照图2A-2E及图3对本发明的半导体器件的制作方法做详细描述。
[0034]具体地，如图2A所示，提供晶圆200，所述晶圆200的正面上形成有沟槽201，在所述沟槽201内形成有器件层202。
[0035]其中所述晶圆200至少包括半导体衬底，所述半导体衬底可以是以下所提到的材料中的至少一种:硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等。半导体衬底上可以被定义有源区。
[0036]在所述晶圆200的正面形成有沟槽201，具体地形成方法包括但并不局限于:在所述晶圆200上形成图案化的光刻胶层，以所述光刻胶层为掩膜蚀刻所述晶圆200，以在所述晶圆200上形成所述沟槽201。在MEMS领域中由于器件需求，往往会在晶圆上形成类似的多个沟槽，例如其可以用作MEMS器件的工作腔等。
[0037]示例性地，如图2B所示，在所述沟槽201的侧壁和底部形成器件层202。形成所述器件层202的方法可以采用本领域技术人员熟知的任何技术。所述器件层202包括但并不限于MEMS器件的电子元件，所述MEMS器件的类型包括但不限于传感器、微传感器、共振器、制动器、微制动器、微电子器件及转换器等。
[0038]如图2C所示，在所述沟槽201的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶203，其中，所述光刻胶203下方的沟槽201内的气压大于所述光刻胶203上方的气压。
[0039]光刻胶203的材料可以包括正性光刻胶材料、负性光刻胶材料或混合光刻胶材料的组。光刻胶203的厚度范围约2000到5000埃，但并不局限于上述数值，还可根据实际工艺进行调整。
[0040]在一个示例中，使用旋涂工艺形成光刻胶203，所述旋涂工艺是在涂胶腔室中进行，涂胶过程中，光刻胶从光刻胶喷头喷到旋转的晶圆中心表面上，光刻胶在离心力的作用下涂覆到整片晶圆表面，在旋涂工艺进行过程中，控制涂胶室的气压，使所述晶圆所处环境的气压大于latm，可选地，其气压范围可为1.5?3atm，例如1.5atm、2.0atm、2.5atm、
3.0atm等，较佳地，其气压值为2.0atm。涂胶完成后，光刻胶203下方的沟槽内的气压会近似的为所述晶圆所处环境的气压，也即可使得沟槽内的气压大于latm，沟槽内的气压范围为 1.5 ?3atm，例如 1.5atm、2.0atm、2.5atm、3.0atm 等，较佳地，其气压值为 2.0atm0
[0041]上述形成光刻胶203的方法仅是示例性地，对于其它可使得光刻胶203下方的沟槽内的气压大于Iatm的方法，也均可适用于本发明。
[0042]由于光刻胶203下方的沟槽内的气压大于光刻胶上方的气压，其可对光刻胶203施加托举力，防止沟槽上方的光刻胶203发生崩塌/下陷。
[0043]值得一提的是，沟槽内的气压也不可过大，否则可能引起光刻胶203产生凸起变形或脱落。
[0044]接着，如图2D所示，对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶203。
[0045]在进行曝光前，还包括进行对准的步骤，可采用任何适用的方法进行对准，在此不作赘述。
[0046]进行曝光，利用光刻版使部分光束透过，照射到光刻胶203上，与光刻胶203发生反应，从而定义出初步的图形。可选地，曝光后还可进行后烘(Post Exposure Bake, PEB)的步骤，以减少驻波效应。在一个示例中，采用热板方法进行后烘的步骤。
[0047]对曝光后的光刻胶203进行显影，将显影液喷洒到晶圆表面，将发生反应的光刻胶203去除，形成最终的图形。可根据所使用光刻胶203的类型选择合适的显影液，例如，当光刻胶203为正性光刻胶时，可选择四甲基氢氧化铵(TMAH)作为显影液，当光刻胶203为负性光刻胶时，可选用二甲苯作为显影液。
[0048]之后，还可进行硬烘。硬烘能够去除光刻胶203中多余的溶剂，增强光刻胶203与衬底间的附着力，同时提高光刻胶在刻蚀和离子注入等过程中的抗蚀性和保护能力。
[0049]接着，如图2E所示，还可对晶圆进行刻蚀处理。图案化光刻胶后，会对晶圆进行刻蚀，例如在刻蚀槽204中进行湿法刻蚀等。湿法刻蚀所使用的液体溶液接触光刻胶203，对光刻胶203产生压力，而由于沟槽202内的气压大于latm，其会对光刻胶203产生一个托举力，使作用于光刻胶上的压力差明显缩小，从而避免了沟槽上方的光刻胶发生崩塌、下陷或破裂的问题。
[0050]上述工艺适用于MEMS器件的制作。
[0051]综上所述，根据本发明的制作方法，使光刻胶层下方沟槽内的气压大于latm，对光刻胶产生一个托举力，从而提高了光刻胶的牢固和稳定的程度，改善了崩塌和下陷的现象，有效防止光刻胶破裂，提高了光刻胶在工艺中的阻挡和保护能力，最终提高了产品的成品率。
[0052]参照图3，示出了本发明一个【具体实施方式】依次实施的步骤的工艺流程图，用于简要示出整个制作工艺的流程。
[0053]在步骤301中，提供晶圆，所述晶圆的正面上形成有沟槽，在所述沟槽内形成有器件层；
[0054]在步骤302中，在所述沟槽的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶，其中，所述光刻胶下方的沟槽内的气压大于所述光刻胶上方的气压；
[0055]在步骤303中，对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶。
[0056]实施例二
[0057]本发明还提供一种采用实施例一中方法制作的半导体器件。所述半导体器件为MEMS器件，所述MEMS器件包括但不限于传感器、微传感器、共振器、制动器、微制动器、微电子器件及转换器等。
[0058]由于前述的制作方法具有优异的技术效果，因此采用该制作方法形成的半导体器件其具有更高的性能和可靠性。
[0059]本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种半导体器件的制作方法，包括: 提供晶圆，所述晶圆的正面上形成有沟槽，在所述沟槽内形成有器件层； 在所述沟槽的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶，其中，所述光刻胶下方的沟槽内的气压大于所述光刻胶上方的气压； 对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光刻胶下方的沟槽内的气压范围为1.5?3atm。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，采用旋涂工艺形成所述光刻胶。4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述旋涂工艺进行过程中，所述晶圆所处环境的气压大于latm。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述晶圆所处环境的气压范围为L 5 ?3atm。6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法适用于MEMS器件的制作。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光刻胶的材料为正性光刻胶材料或负性光刻胶材料。8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，图案化所述光刻胶之后，还包括对所述晶圆进行刻蚀的步骤。9.一种采用如权利要求1?8之一所述的方法制作的半导体器件。
【文档编号】B81C1/00GK105984833SQ201510058300
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月4日
【发明人】郑超, 王伟, 吴萍
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【专利摘要】本发明提供一种半导体器件及其制作方法，所述方法包括：提供晶圆，所述晶圆的正面上形成有沟槽，在所述沟槽内形成有器件层；在所述沟槽的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶，其中，所述光刻胶下方的沟槽内的气压大于所述光刻胶上方的气压；对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶。根据本发明的制作方法，使光刻胶层下方沟槽内的气压大于1atm，对光刻胶产生一个托举力，从而提高了光刻胶的牢固和稳定的程度，改善了崩塌和下陷的现象，有效防止光刻胶破裂，提高了光刻胶在工艺中的阻挡和保护能力，最终提高了产品的成品率。
【专利说明】
一种半导体器件及其制作方法
技术领域
[0001]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。
【背景技术】
[0002]对于高容量的半导体存储装置需求的日益增加，这些半导体存储装置的集成密度受到人们的关注，为了增加半导体存储装置的集成密度，现有技术中采用了许多不同的方法，例如通过减小晶片尺寸和/或改变内结构单元而在单一晶片上形成多个存储单元，对于通过改变单元结构增加集成密度的方法来说，已经进行尝试沟通过改变有源区的平面布置或改变单元布局来减小单元面积。
[0003]在电子消费领域，多功能设备越来越受到消费者的喜爱，相比于功能简单的设备，多功能设备制作过程将更加复杂，比如需要在电路版上集成多个不同功能的芯片，因而出现了 3D 集成电路(integrated circuit，IC)技术。
[0004]其中，微电子机械系统(MEMS)在体积、功耗、重量以及价格方面具有十分明显的优势，至今已经开发出多种不同的传感器，例如压力传感器、加速度传感器、惯性传感器以及其他的传感器。
[0005]在MEMS领域中由于器件需求，MEMS制备工艺往往会在已产生深沟槽101的晶圆表面进行光刻胶102的覆盖(PR coating)，如图1A所示，目前较常用的是使用旋涂(SpinCoater)的方式将光刻胶102覆盖在晶圆表面。但在后续的工艺中，如图1B-1C，图案化光刻胶后，会对晶圆进行刻蚀，例如在刻蚀槽103中进行湿法刻蚀等，而由于光刻胶两侧衬底材质的分子量不同，深沟槽102对光刻胶101也没有支撑作用，湿法刻蚀过程中的液体溶液还会对光刻胶施加向下的压力，使得此区域的光刻胶101很容易产生崩塌/下陷的现象，更甚至会破裂，导致光刻胶的刻蚀阻挡作用失效，进而影响工艺制程。
[0006]因此，有必要提出一种新的制作方法，以解决现有技术的不足。
【发明内容】
[0007]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。
[0008]为了克服目前存在的问题，本发明提供一种半导体器件的制作方法，包括:
[0009]提供晶圆，所述晶圆的正面上形成有沟槽，在所述沟槽内形成有器件层；
[0010]在所述沟槽的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶，其中，所述光刻胶下方的沟槽内的气压大于所述光刻胶上方的气压；
[0011]对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶。
[0012]进一步，所述光刻胶下方的沟槽内的气压范围为1.5?3atm。
[0013]进一步，采用旋涂工艺形成所述光刻胶。
[0014]进一步，在所述旋涂工艺进行过程中，所述晶圆所处环境的气压大于latm。
[0015]进一步，所述晶圆所处环境的气压范围为1.5?3atm。
[0016]进一步，所述制作方法适用于MEMS器件的制作。
[0017]进一步，所述光刻胶的材料为正性光刻胶材料或负性光刻胶材料。
[0018]进一步，图案化所述光刻胶之后，还包括对所述晶圆进行刻蚀的步骤。
[0019]本发明实施例二提供一种采用前述的方法制作的半导体器件。
[0020]综上所述，根据本发明的制作方法，使光刻胶层下方沟槽内的气压大于latm，对光刻胶产生一个托举力，从而提高了光刻胶的牢固和稳定的程度，改善了崩塌和下陷的现象，有效防止光刻胶破裂，提高了光刻胶在工艺中的阻挡和保护能力，最终提高了产品的成品率。
【附图说明】
[0021]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0022]附图中:
[0023]图1A-1C示出了现有的一种MEMS制备工艺所获的器件的剖面示意图；
[0024]图2A-2E示出了根据本发明的制作方法依次实施所获得器件的剖面示意图；
[0025]图3示出了根据本发明的制作方法依次实施步骤的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0026]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0027]应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0028]应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接至IJ”或“耦合至IJ”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接至IJ”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0029]空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0030]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0031]为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0032]实施例一
[0033]下面将参照图2A-2E及图3对本发明的半导体器件的制作方法做详细描述。
[0034]具体地，如图2A所示，提供晶圆200，所述晶圆200的正面上形成有沟槽201，在所述沟槽201内形成有器件层202。
[0035]其中所述晶圆200至少包括半导体衬底，所述半导体衬底可以是以下所提到的材料中的至少一种:硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等。半导体衬底上可以被定义有源区。
[0036]在所述晶圆200的正面形成有沟槽201，具体地形成方法包括但并不局限于:在所述晶圆200上形成图案化的光刻胶层，以所述光刻胶层为掩膜蚀刻所述晶圆200，以在所述晶圆200上形成所述沟槽201。在MEMS领域中由于器件需求，往往会在晶圆上形成类似的多个沟槽，例如其可以用作MEMS器件的工作腔等。
[0037]示例性地，如图2B所示，在所述沟槽201的侧壁和底部形成器件层202。形成所述器件层202的方法可以采用本领域技术人员熟知的任何技术。所述器件层202包括但并不限于MEMS器件的电子元件，所述MEMS器件的类型包括但不限于传感器、微传感器、共振器、制动器、微制动器、微电子器件及转换器等。
[0038]如图2C所示，在所述沟槽201的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶203，其中，所述光刻胶203下方的沟槽201内的气压大于所述光刻胶203上方的气压。
[0039]光刻胶203的材料可以包括正性光刻胶材料、负性光刻胶材料或混合光刻胶材料的组。光刻胶203的厚度范围约2000到5000埃，但并不局限于上述数值，还可根据实际工艺进行调整。
[0040]在一个示例中，使用旋涂工艺形成光刻胶203，所述旋涂工艺是在涂胶腔室中进行，涂胶过程中，光刻胶从光刻胶喷头喷到旋转的晶圆中心表面上，光刻胶在离心力的作用下涂覆到整片晶圆表面，在旋涂工艺进行过程中，控制涂胶室的气压，使所述晶圆所处环境的气压大于latm，可选地，其气压范围可为1.5?3atm，例如1.5atm、2.0atm、2.5atm、
3.0atm等，较佳地，其气压值为2.0atm。涂胶完成后，光刻胶203下方的沟槽内的气压会近似的为所述晶圆所处环境的气压，也即可使得沟槽内的气压大于latm，沟槽内的气压范围为 1.5 ?3atm，例如 1.5atm、2.0atm、2.5atm、3.0atm 等，较佳地，其气压值为 2.0atm0
[0041]上述形成光刻胶203的方法仅是示例性地，对于其它可使得光刻胶203下方的沟槽内的气压大于Iatm的方法，也均可适用于本发明。
[0042]由于光刻胶203下方的沟槽内的气压大于光刻胶上方的气压，其可对光刻胶203施加托举力，防止沟槽上方的光刻胶203发生崩塌/下陷。
[0043]值得一提的是，沟槽内的气压也不可过大，否则可能引起光刻胶203产生凸起变形或脱落。
[0044]接着，如图2D所示，对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶203。
[0045]在进行曝光前，还包括进行对准的步骤，可采用任何适用的方法进行对准，在此不作赘述。
[0046]进行曝光，利用光刻版使部分光束透过，照射到光刻胶203上，与光刻胶203发生反应，从而定义出初步的图形。可选地，曝光后还可进行后烘(Post Exposure Bake, PEB)的步骤，以减少驻波效应。在一个示例中，采用热板方法进行后烘的步骤。
[0047]对曝光后的光刻胶203进行显影，将显影液喷洒到晶圆表面，将发生反应的光刻胶203去除，形成最终的图形。可根据所使用光刻胶203的类型选择合适的显影液，例如，当光刻胶203为正性光刻胶时，可选择四甲基氢氧化铵(TMAH)作为显影液，当光刻胶203为负性光刻胶时，可选用二甲苯作为显影液。
[0048]之后，还可进行硬烘。硬烘能够去除光刻胶203中多余的溶剂，增强光刻胶203与衬底间的附着力，同时提高光刻胶在刻蚀和离子注入等过程中的抗蚀性和保护能力。
[0049]接着，如图2E所示，还可对晶圆进行刻蚀处理。图案化光刻胶后，会对晶圆进行刻蚀，例如在刻蚀槽204中进行湿法刻蚀等。湿法刻蚀所使用的液体溶液接触光刻胶203，对光刻胶203产生压力，而由于沟槽202内的气压大于latm，其会对光刻胶203产生一个托举力，使作用于光刻胶上的压力差明显缩小，从而避免了沟槽上方的光刻胶发生崩塌、下陷或破裂的问题。
[0050]上述工艺适用于MEMS器件的制作。
[0051]综上所述，根据本发明的制作方法，使光刻胶层下方沟槽内的气压大于latm，对光刻胶产生一个托举力，从而提高了光刻胶的牢固和稳定的程度，改善了崩塌和下陷的现象，有效防止光刻胶破裂，提高了光刻胶在工艺中的阻挡和保护能力，最终提高了产品的成品率。
[0052]参照图3，示出了本发明一个【具体实施方式】依次实施的步骤的工艺流程图，用于简要示出整个制作工艺的流程。
[0053]在步骤301中，提供晶圆，所述晶圆的正面上形成有沟槽，在所述沟槽内形成有器件层；
[0054]在步骤302中，在所述沟槽的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶，其中，所述光刻胶下方的沟槽内的气压大于所述光刻胶上方的气压；
[0055]在步骤303中，对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶。
[0056]实施例二
[0057]本发明还提供一种采用实施例一中方法制作的半导体器件。所述半导体器件为MEMS器件，所述MEMS器件包括但不限于传感器、微传感器、共振器、制动器、微制动器、微电子器件及转换器等。
[0058]由于前述的制作方法具有优异的技术效果，因此采用该制作方法形成的半导体器件其具有更高的性能和可靠性。
[0059]本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种半导体器件的制作方法，包括: 提供晶圆，所述晶圆的正面上形成有沟槽，在所述沟槽内形成有器件层； 在所述沟槽的上方形成覆盖所述晶圆表面的光刻胶，其中，所述光刻胶下方的沟槽内的气压大于所述光刻胶上方的气压； 对所述光刻胶进行曝光和显影处理，以图案化所述光刻胶。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光刻胶下方的沟槽内的气压范围为1.5?3atm。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，采用旋涂工艺形成所述光刻胶。4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述旋涂工艺进行过程中，所述晶圆所处环境的气压大于latm。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述晶圆所处环境的气压范围为L 5 ?3atm。6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法适用于MEMS器件的制作。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光刻胶的材料为正性光刻胶材料或负性光刻胶材料。8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，图案化所述光刻胶之后，还包括对所述晶圆进行刻蚀的步骤。9.一种采用如权利要求1?8之一所述的方法制作的半导体器件。
【文档编号】B81C1/00GK105984833SQ201510058300
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月4日
【发明人】郑超, 王伟, 吴萍
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
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