一种半导体器件及其制备方法和电子装置与流程-j9九游会真人

文档序号:35856730发布日期:2023-10-26 04:01阅读:22来源:国知局
一种半导体器件及其制备方法和电子装置与流程

1.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备方法和电子装置。


背景技术:

2.随着mems-imu(micro-electro-mechanical system,微机电系统,简称为mems;inertial measurement unit,惯性测量单元,简称为imu)在智能手机和可穿戴设备中的集成率的不断提高,独立mems中的加速度计和陀螺仪越来越多地被集成的imu取代,imu中的加速度计和陀螺仪的组合可以满足高级消费电子应用的需求,同时集成后可以很大程度地降低封测成本。
3.将加速度计和陀螺仪整合在一颗芯片上,不仅对设计带来挑战,也对工艺提出更高的要求。因对真空度的需求不同,陀螺仪需要在空腔(cavity)底部定义吸气剂(getter)以达到极高的真空度,吸气剂也即本文中的吸气材料层,而加速度计则不能使用吸气剂来维持较低的真空度。
4.相关技术中,依次采取采用光刻工艺、吸气材料层沉积工艺和剥离(lift off)工艺,以实现吸气材料层在空腔底部的定义。
5.但是,在陀螺仪和加速度计两者集成的情况下,加速度计的一边因不定义吸气材料层而存在大块待剥离区域,该区域通过剥离工艺剥离困难,无法剥离干净。
6.鉴于上述技术问题的存在,本发明提供一种新的半导体器件及其制备方法和电子装置。


技术实现要素:

7.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。
8.针对目前存在的问题,本发明一方面提供一种半导体器件的制备方法,包括:
9.提供盖帽基底,所述盖帽基底具有第一空腔和第二空腔;
10.形成第一虚拟图案层,所述第一虚拟图案层覆盖所述第一空腔;
11.形成第二虚拟图案层和第三虚拟图案层,所述第二虚拟图案层覆盖所述第一虚拟图案层且露出所述第一虚拟图案层的部分底面,所述第三虚拟图案层覆盖所述第二空腔且露出所述第二空腔的部分底面;
12.在所述盖帽基底形成有所述第一空腔和所述第二空腔的一面沉积吸气材料层,所述第一虚拟图案层上的吸气材料层与所述第二虚拟图案层之间形成有第一剥离切入口;
13.去除所述第一虚拟图案层、所述第二虚拟图案层和所述第三虚拟图案层,以使得所述第一虚拟图案层上的吸气材料层、所述第二虚拟图案层上的吸气材料层、及所述第三虚拟图案层上的吸气材料层同时被去除。
14.示例性地,所述形成第一虚拟图案层,所述第一虚拟图案层覆盖所述第二空腔,包括:
15.在所述盖帽基底形成有所述第一空腔和所述第二空腔的一面涂覆正性光刻胶;
16.基于第一掩膜对所述正性光刻胶进行显影,以形成覆盖所述第一空腔的第一虚拟图案层。
17.示例性地,所述形成第二虚拟图案层和第三虚拟图案层,所述第二虚拟图案层覆盖所述第一虚拟图案层且露出所述第一虚拟图案层的部分底壁,所述第三虚拟图案层覆盖所述第二空腔且露出所述第二空腔的部分底部,包括:
18.在所述盖帽基底形成有所述第一空腔和所述第二空腔的一面涂覆负性光刻胶;
19.基于第二掩膜对所述负性光刻胶进行显影,以形成第二虚拟图案层和第三虚拟图案层,所述第二虚拟图案层覆盖所述第一虚拟图案层且露出所述第一虚拟图案层的部分底壁,所述第三虚拟图案层覆盖所述第二空腔且露出所述第二空腔的部分底部。
20.示例性地,基于离子注入工艺在所述盖帽基底形成有所述第一空腔和所述第二空腔的一面沉积所述吸气材料层,以形成所述第一剥离切入口,且沉积所述吸气材料层后,所述第二空腔上的吸气层材料与周围所述第三虚拟图案层之间形成有第二剥离切入口。
21.示例性地,所述去除所述第一虚拟图案层、所述第二虚拟图案层和所述第三虚拟图案层,以使得所述第一虚拟图案层上的吸气材料层、所述第二虚拟图案层上的吸气材料层、及所述第三虚拟图案层上的吸气材料层同时被去除,包括:
22.采用剥离液,以通过所述第一剥离切入口去除所述第一虚拟图案层和所述第二虚拟图案层,通过所述第二剥离切入口去除所述第三虚拟图案层,以及使得所述第一虚拟图案层上的吸气材料层、所述第二虚拟图案层上的吸气材料层、及所述第三虚拟图案层上的吸气材料层同时被去除。
23.示例性地,所述方法还包括:
24.提供器件基底,所述器件基底形成有微机电系统;
25.将所述器件基底与所述盖帽基底形成有所述第一空腔和所述第二空腔的一面相结合。
26.示例性地,所述将所述器件基底与所述盖帽基底形成有所述第一空腔和所述第二空腔的一面相结合,包括:
27.在所述第一空腔和所述第二空腔外侧的所述盖帽基底的表面上形成第一键合层;
28.在所述微机电系统上形成第二键合层;
29.将所述第一键合层和所述第二键合层相键合,以使所述微机电系统与所述盖帽基底相结合。
30.示例性地,所述微机电系统包括加速度计和陀螺仪,所述加速度计对应于所述第一空腔,所述陀螺仪对应于所述第二空腔。
31.本发明再一方面提供一种半导体器件,由前述的任意一项半导体器件的制备方法所制造。
32.本发明再一方面还提供一种电子装置,所述电子装置包括前述的半导体器件。
33.本发明的半导体器件的制备方法,通过形成覆盖第一空腔的第一虚拟图案层,以及形成覆盖第一虚拟图案层且露出第一虚拟图案层的部分底面的第二虚拟图案层,沉积吸
气材料层后,第一虚拟图案层上的吸气材料层与第二虚拟图案层之间形成有第一剥离切入口,从而后续可以通过第一剥离切入口去除第一虚拟图案层和第二虚拟图案层,以及使得第一虚拟图案层上的吸气材料层和第二虚拟图案层上的吸气材料层被同时去除,从而可以轻松完整地去除第一空腔的待剥离区域。
34.而且,去除第一虚拟图案层、第二虚拟图案层、第一虚拟图案层上的吸气材料层和第二虚拟图案层上的吸气材料层后,盖帽基底的表面上的键合层上不存在吸气材料残留,不影响后续与mems的键合工艺。
附图说明
35.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。
36.附图中:
37.图1a至图1d示出了相关技术中mems imu的制备方法依次实施所获得结构的剖面示意图;
38.图2示出了本发明一个具体实施方式的半导体器件的制备方法的流程图;
39.图3a至图3f示出了本发明一个具体实施方式的半导体器件的制备方法依次实施所获得结构的剖面示意图;
40.图4示出了本发明一个具体实施方式的电子装置的示意图。
具体实施方式
41.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。
42.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。
43.应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”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”、“直接连接到”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。
44.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。
45.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。
46.为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细步骤和结构,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。
47.相关技术中,依次采取采用光刻工艺、吸气材料层沉积工艺和剥离(lift off)工艺,以实现吸气材料层在空腔底部的定义。
48.如图1a~图1d所示,盖帽基底101具有加速度腔110和陀螺仪腔120,在加速度腔110和陀螺仪腔120外侧的盖帽基底的表面上形成有键合层102。依次采取采用光刻工艺、吸气材料层沉积工艺和剥离(lift off)工艺,以实现吸气材料层在空腔底部的定义,也即先在盖帽基底形成有加速度腔110和陀螺仪腔120的一面形成光刻胶层103,光刻胶层103覆盖加速度腔110和陀螺仪腔120,且光刻胶层103露出部分陀螺仪腔120的底部,然后沉积吸气材料层104,最后去除陀螺仪腔120部分的光刻胶层103、光刻胶层103上的吸气材料层104,留下陀螺仪腔120底部的吸气材料层104。
49.上述相关技术中,在陀螺仪和加速度计两者集成的情况下,加速度计腔110的一侧因不定义吸气材料层r而存在大块待剥离区域,该区域通过剥离工艺剥离困难,无法剥离干净。
50.而且,残留在键合层上的吸气材料层104将影响后续与mems的键合工艺,导致只能报废处理。
51.因此,鉴于前述技术问题的存在,本发明提出一种半导体器件的制备方法,如图2所示,包括:
52.步骤s1,提供盖帽基底,所述盖帽基底具有第一空腔和第二空腔;
53.步骤s2,形成第一虚拟图案层,所述第一虚拟图案层覆盖所述第一空腔;
54.步骤s3,形成第二虚拟图案层和第三虚拟图案层,所述第二虚拟图案层覆盖所述第一虚拟图案层且露出所述第一虚拟图案层的部分底面,所述第三虚拟图案层覆盖所述第二空腔且露出所述第二空腔的部分底面;
55.步骤s4,在所述盖帽基底形成有所述第一空腔和所述第二空腔的一面沉积吸气材料层,所述第一虚拟图案层上的吸气材料层与所述第二虚拟图案层之间形成有第一剥离切入口;
56.步骤s5,去除所述第一虚拟图案层、所述第二虚拟图案层和所述第三虚拟图案层,以使得所述第一虚拟图案层上的吸气材料层、所述第二虚拟图案层上的吸气材料层、及所
述第三虚拟图案层上的吸气材料层同时被去除。
57.本发明的半导体器件的制备方法,通过形成覆盖第一空腔的第一虚拟图案层,以及形成覆盖第一虚拟图案层且露出第一虚拟图案层的部分底面的第二虚拟图案层,沉积吸气材料层后,第一虚拟图案层上的吸气材料层与第二虚拟图案层之间形成有第一剥离切入口,从而后续可以通过第一剥离切入口去除第一虚拟图案层和第二虚拟图案层,以及使得第一虚拟图案层上的吸气材料层和第二虚拟图案层上的吸气材料层被同时去除,从而可以轻松完整地去除第一空腔的待剥离区域。
58.而且,去除第一虚拟图案层、第二虚拟图案层、第一虚拟图案层上的吸气材料层和第二虚拟图案层上的吸气材料层后,盖帽基底的表面上的键合层上不存在吸气材料残留,不影响后续与mems的键合工艺。
59.实施例一
60.下面,参考图3a至图3f对本发明的半导体器件的制备方法做详细描述,其中,图3a至图3f示出了本发明一个具体实施方式的制备方法依次实施所获得的半导体器件的剖面示意图。
61.示例性地,本发明的半导体器件的制备方法包括以下步骤:
62.首先,执行步骤一,如图3a所示,提供盖帽基底301,所述盖帽基底301具有第一空腔310和第二空腔320。
63.具体地,盖帽基底301可以为任意合适的半导体衬底,例如体硅衬底,其还可以是以下所提到的材料中的至少一种:si、ge、sige、sic、sigec、inas、gaas、inp或者其它iii/v化合物半导体,还包括这些半导体构成的多层结构等,或者为绝缘体上硅(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),或者还可以为双面抛光硅片(double side polished wafers,dsp),也可为氧化铝等的陶瓷衬底、石英或玻璃衬底等。
64.其中,第一空腔310可以对应于微机电系统中的加速度计,第二空腔320可以对应于微机电系统中的陀螺仪,换言之,第一空腔310可以是加速度计空腔,第二空腔320可以是陀螺仪空腔。示例性的,图中以虚线将盖帽基底301划分为第一空腔310和第二空腔320。
65.接着,执行步骤二,如图3b所示,形成第一虚拟图案层303,所述第一虚拟图案层303覆盖所述第一空腔310。
66.需要说明的是,上述的覆盖是指在第一空腔310的表面形成一层虚拟图案材料,所形成的虚拟图案材料构成第一虚拟图案层303。所述的虚拟图案材料并不对第一空腔310进行填充。其中,虚拟图案材料可以采取为光刻胶等,对此不进行限定。
67.在一个示例中,形成第一虚拟图案层303,第一虚拟图案层303覆盖第一空腔310,包括:在盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面涂覆正性光刻胶;基于第一掩膜对正性光刻胶进行显影,以形成覆盖第一空腔310的第一虚拟图案层303。
68.示例性地,在盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面涂覆正性光刻胶,之后采用第一掩膜,第一掩膜上定义有相应的图案,基于第一掩膜对正性光刻胶进行显影,位于曝光区的正性光刻胶在正胶显影液中被溶解,留下位于非曝光区的正性光刻胶,也即第一虚拟图案层303。
69.正胶显影液是一种用水稀释的强碱溶液。在一些实施例中,正胶显影液可以采取
氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、四甲基氢氧化铵(tmah)溶液等,对此不进行限定。
70.接着,执行步骤三,如图3c所示,形成第二虚拟图案层304和第三虚拟图案层305,所述第二虚拟图案层304覆盖所述第一虚拟图案层303且露出所述第一虚拟图案层303的部分底面,所述第三虚拟图案层305覆盖所述第二空腔320且露出所述第二空腔320的部分底面。
71.需要说明的是,上述的覆盖是指在第一虚拟图案层303的表面和第二空腔320的表面分别形成一层虚拟图案材料,第一虚拟图案层303的表面形成的虚拟图案材料构成第二虚拟图案层304,第二虚拟图案层304露出第一虚拟图案层303的部分底面,第二空腔320的表面形成的虚拟图案材料构成第三虚拟图案层305,第三虚拟图案层305露出所述第二空腔320的部分底面。所述的虚拟图案材料并不对第一虚拟图案层303中的凹槽和第二空腔320进行填充。其中,虚拟图案材料可以采取为光刻胶等,对此不进行限定。
72.在一个示例中,形成第二虚拟图案层304和第三虚拟图案层305,第二虚拟图案层304覆盖第一虚拟图案层303且露出第一虚拟图案层303的部分底面,第三虚拟图案层305覆盖第二空腔320且露出第二空腔320的部分底面,包括:在盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面涂覆负性光刻胶;基于第二掩膜对负性光刻胶进行光刻,以形成第二虚拟图案层304和第三虚拟图案层305,第二虚拟图案层304覆盖第一虚拟图案层303且露出第一虚拟图案层303的部分底壁,第三虚拟图案层305覆盖第二空腔320且露出第二空腔320的部分底部。
73.示例性地,在盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面涂覆负性光刻胶,之后采用第二掩膜,第二掩膜上定义有相应的图案,基于第二掩膜对负性光刻胶进行曝光,再之后利用显影液进行显影,位于非曝光区的负性光刻胶在负胶显影液中被溶解,留下位于曝光区的负性光刻胶,也即第二虚拟图案层304和第三虚拟图案层305。
74.负胶显影液是一种含有表面活性剂的碱性溶液,其与正胶显影液的主要区别是正胶显影液中不含有表面活性剂。在一些实施例中,负胶显影液可以采取氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、四甲基氢氧化铵(tmah)溶液等,对此不进行限定。
75.接着,执行步骤四,如图3d所示,在所述盖帽基底301形成有所述第一空腔310和所述第二空腔320的一面沉积吸气材料层306,所述第一虚拟图案层303上的吸气材料层306与所述第二虚拟图案层304之间形成有第一剥离切入口307。
76.其中,吸气材料能够吸收器件内部的气体分子,从而提高和维持器件内部的真空度。在一些实施例中,吸气材料可以包括zr、ti及其合金等活性材料,对此不进行限定。
77.在一个示例中,可以通过离子注入工艺在盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面沉积上述吸气材料以形成吸气材料层306,进而在第一虚拟图案层303上的吸气材料层306与第二虚拟图案层304之间形成有第一剥离切入口307。当然,本技术并不排除其他形成吸气材料层306,并形成第一剥离切入口307的沉积方式。
78.在一个示例中,如图3d所示,在盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面沉积吸气材料后,分别在第二虚拟图案层304的表面、第二虚拟图案层304中所露出的第一虚拟图案层303的表面、第三虚拟图案层305的表面、第三虚拟图案层305中所露出的第二空腔320的表面形成吸气材料层306。
79.在一个示例中,如图3d所示,沉积吸气材料层306后,第一虚拟图案层303上的吸气
材料层306与所述第二虚拟图案层304之间形成有第一剥离切入口307,从而方便后续通过第一剥离切入口307对第一虚拟图案层303、第二虚拟图案层304、第一虚拟图案层303上的吸气材料层306和第二虚拟图案层304上的吸气材料层306进行剥离。
80.在一个示例中,如图3d所示,沉积所述吸气材料层306后,所述第二空腔320上的吸气层材料与周围所述第三虚拟图案层305之间形成有第二剥离切入口308,从而方便后续通过第二剥离切入口308对第三虚拟图案层305和第三虚拟图案层305上的吸气材料层306进行剥离。
81.接着,执行步骤五,如图3e所示,去除所述第一虚拟图案层303、所述第二虚拟图案层304和所述第三虚拟图案层305,以使得所述第一虚拟图案层303上的吸气材料层306、所述第二虚拟图案层304上的吸气材料层306、及所述第三虚拟图案层305上的吸气材料层306同时被去除。
82.在一个示例中,去除所述第一虚拟图案层303、所述第二虚拟图案层304和所述第三虚拟图案层305,以使得所述第一虚拟图案层303上的吸气材料层306、所述第二虚拟图案层304上的吸气材料层306、及所述第三虚拟图案层305上的吸气材料层306同时被去除,包括:采用剥离液,以通过所述第一剥离切入口307去除所述第一虚拟图案层303和所述第二虚拟图案层304,通过所述第二剥离切入口308去除所述第三虚拟图案层305,以及使得所述第一虚拟图案层303上的吸气材料层306、所述第二虚拟图案层304上的吸气材料层306、及所述第三虚拟图案层305上的吸气材料层306同时被去除。
83.剥离液是一种用于去除光刻胶或其他有机物的化学溶剂,可以通过溶解或交联的方式将不需要的材料从衬底上分离。在一些实施例中,剥离液可以采取为水性剥离液、有机铜剥离液、有机铝剥离液等,对此不进行限定。示例性地,剥离液可以优选为n-甲基吡咯烷酮。
84.在一个示例中,如图3e所示,执行步骤五后,去除了第一空腔310区域所有的吸气材料层306,从而可以不利用吸气材料以使第一空腔310维持较低的真空度;在第二空腔320的部分底面上留下了吸气材料层306,从而可以利用吸气材料以使第二空腔320达到极高的真空度。
85.此外,在一些实施例中,如图3f所示,还可以继续执行步骤六、提供器件基底330,所述器件基底330形成有微机电系统;将所述器件基底330与所述盖帽基底301形成有所述第一空腔310和所述第二空腔320的一面相结合。
86.其中,微机电系统是一组可被制造并且可展现特定机械和/或电子特性的装置。例如:mems装置可以包含移动和变形的能力。在某些情况下,但非全部,mems能够和电信号互动作用。mems装置是指可以被实现作为微机电系统的半导体器件。mems装置可包含,例如,机械单元和/或电子元件(如,感测器电子元件)。mems装置可以包括,例如,陀螺仪、加速度计、磁力计、压力计等。
87.在一个示例中,将器件基底330与盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面相结合,包括:在第一空腔310和第二空腔320外侧的盖帽基底301的表面上形成第一键合层302;在微机电系统上形成第二键合层331;将第一键合层302和第二键合层331相键合,以使微机电系统与盖帽基底301相结合。
88.需要说明的是,可以在形成第一虚拟图案层303之间在第一空腔310和第二空腔
320外侧的盖帽基底301的表面上形成第一键合层302,也可以在步骤五之后在第一空腔310和第二空腔320外侧的盖帽基底301的表面上形成第一键合层302。
89.第一键合层302和/或第二键合层331的材料可以包括任意适合的金属材料,包括但不限于ag、au、cu、pd、cr、mo、ti、ta、sn、w和al中的至少一种金属,较佳地,第一键合层302和/或第二键合层331的材料包括al或者金。
90.可以使用任何适合的方法形成第一键合层302。例如,可以首先形成键合材料层以覆盖盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面,再利用光刻工艺和刻蚀工艺图案化该键合材料层,以形成第一键合层302。或者,也可以通过包括但不限于物理气相沉积方法、化学气相沉积方法或磁控溅射的沉积方法形成第一键合层302。
91.也可以采取任何适合的方法形成第二键合层331,第二键合层331的形成方法可以参考上述第一键合层302的形成方法,此处不再赘述。
92.值得一提的是,上述步骤的顺序仅作为示例,在不冲突的前提下,上述步骤的顺序还可以进行调换或者交替进行等。
93.至此完成了对本发明的半导体器件的关键制备方法的介绍,对于完整的器件的制作还需其他前序步骤、中间步骤或者后续步骤,在此不做赘述。
94.综上所述,本发明的半导体器件的制备方法,通过形成覆盖第一空腔310的第一虚拟图案层303,以及形成覆盖第一虚拟图案层303且露出第一虚拟图案层303的部分底面的第二虚拟图案层304,沉积吸气材料层306后,第一虚拟图案层303上的吸气材料层306与第二虚拟图案层304之间形成有第一剥离切入口307,从而后续可以通过第一剥离切入口307去除第一虚拟图案层303和第二虚拟图案层304,以及使得第一虚拟图案层303上的吸气材料层306和第二虚拟图案层304上的吸气材料层306被同时去除,从而可以轻松完整地去除第一空腔310内的待剥离区域。
95.而且,去除第一虚拟图案层303、第二虚拟图案层304、第一虚拟图案层303上的吸气材料层306和第二虚拟图案层304上的吸气材料层306后,盖帽基底301的表面上的键合层上不存在吸气材料残留,不影响后续与mems的键合工艺。
96.实施例二
97.本发明还提供一种半导体器件,该半导体器件可以由前述实施例一中的方法制备获得。
98.下面,参考图3f对本发明的半导体器件做详细介绍和说明,值得一提的是,为了避免重复,对于与前述实施例一中相同的部件和结构仅做简单说明,其具体的解释和说明可参考实施例一中的描述。
99.具体地,如图3f所示,本发明的半导体器件包括盖帽基底301,盖帽基底301上形成有第一空腔310和第二空腔320。
100.其中,第一空腔310可以对应于微机电系统中的加速度计,第二空腔320可以对应于微机电系统中的陀螺仪,换言之,第一空腔310可以是加速度计空腔,第二空腔320可以是陀螺仪空腔。
101.在一个示例中,半导体器件还包括位于第二空腔320的部分底面上的吸气材料层306,利用吸气材料以使第二空腔320达到极高的真空度。
102.其中,吸气材料可以包括zr、ti及其合金等活性材料,对此不进行限定。
103.在一个示例中,半导体器件还包括器件基底330,器件基底330上形成有微机电系统,器件基底330与盖帽基底301形成有第一空腔310和第二空腔320的一面相结合。
104.在一个示例中,在第一空腔310和第二空腔320外侧的盖帽基底301的表面上形成有第一键合层302,在微机电系统上形成有第二键合层331,通过将第一键合层302和第二键合层331相键合,从而使微机电系统与盖帽基底301相结合。
105.其中,第一键合层302和第二键合层331的材料可以包括任意适合的金属材料,包括但不限于ag、au、cu、pd、cr、mo、ti、ta、sn、w和al中的至少一种金属,较佳地,第一键合层302和第二键合层331的材料包括al或者金。
106.根据本发明的半导体器件,采取实施例一中的方法制备获得,所得到的半导体器件中在第一空腔不存在吸气材料层残留,且盖帽基底的表面上的键合层上不存在吸气材料残留,不影响后续与mems的键合工艺。
107.实施例三
108.本发明另一实施例中还提供了一种电子装置,包括前述的半导体器件,所述半导体器件根据前述的方法制备得到。
109.本实施例的电子装置,可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游戏机、电视机、vcd、dvd、导航仪、数码相框、照相机、摄像机、录音笔、mp3、mp4、psp等任何电子产品或设备,也可为任何包括电路的中间产品。本发明实施例的电子装置,由于使用了上述的半导体器件,因而具有更好的性能。
110.其中,图4示出移动电话手机的示例。移动电话手机400被设置有包括在外壳401中的显示部分402、操作按钮403、外部连接端口404、扬声器405、话筒406等。
111.其中所述移动电话手机包括实施例二中所述的半导体器件,所述半导体器件包括:
112.盖帽基底;
113.第一空腔和第二空腔,形成在所述盖帽基底中;
114.吸气材料层,形成在所述第二空腔的部分底面上;
115.第一键合层,形成在所述第一空腔和所述第二空腔外侧的所述盖帽基底的表面上;
116.器件基底,所述器件基底上形成有微机电系统;所述器件基底上还形成有第二键合层,通过所述第一键合层和所述第二键合层相键合,所述器件基底与所述盖帽基底相结合。
117.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。
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