半导体器件结构及其加工方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种半导体器件结构，还涉及一种半导体器件结构的加工方法。

背景技术：

1、在微电机系统(mems)等器件结构中，需要形成深度不同的深腔结构，其中一个深腔为大腔，另一深腔为与大腔连通的小腔，小腔和大腔的深度不同，在交界处形成台阶。一种示例性的形成前述结构的方法在第二次腐蚀时，大腔和小腔交界处的台阶结构在腐蚀过程中受到损伤，从而形成圆弧状台阶，如图1a和图1b所示。这就导致，如果采用此方法制作大腔里面有柱体的结构时，由于第二次腐蚀对台阶的腐蚀损伤，小尺寸的柱体结构会被腐蚀掉，如图2a和图2b所示。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种半导体器件结构的加工方法，能够使得大腔底部和小腔的交界处形成的台阶具有良好的形貌(即趋于直角的工整结构)。

2、一种半导体器件结构的加工方法，包括：获取基底；在基底表面形成图案化的第一刻蚀阻挡层，所述第一刻蚀阻挡层具有沟槽窗口；刻蚀所述基底至第一预定深度，形成沟槽；去除所述第一刻蚀阻挡层并在所述沟槽中填充牺牲层材料；在所述基底表面形成图案化的第二刻蚀阻挡层，所述第二刻蚀阻挡层具有腔体窗口；刻蚀所述基底至第二预定深度，形成腔体，所述牺牲层材料和第二刻蚀阻挡层作为刻蚀的阻挡层；所述第二预定深度小于所述第一预定深度，从而使所述沟槽的底部低于所述腔体的底部；去除所述牺牲层材料。

3、上述半导体器件结构的加工方法，牺牲层材料在第二次刻蚀时能够对腔体底部与沟槽形成的台阶起保护作用，因此该台阶能够保持较好的台阶形貌(即台阶形貌是趋于直角的工整结构)。

4、在其中一个实施例中，所述在所述基底表面形成图案化的第二刻蚀阻挡层的步骤是通过光刻形成图案化的光刻胶层。

5、在其中一个实施例中，所述牺牲层材料包括硅氧化物。

6、在其中一个实施例中，所述牺牲层材料包括二氧化硅。

7、在其中一个实施例中，所述去除所述牺牲层材料的步骤是通过湿法腐蚀或气相氢氟酸将所述硅氧化物去除。

8、在其中一个实施例中，所述牺牲层材料将所述沟槽填满并覆盖所述基底表面；所述在所述基底表面形成图案化的第二刻蚀阻挡层的步骤包括：通过光刻和刻蚀使所述基底表面的牺牲层材料形成所述腔体窗口。

9、在其中一个实施例中，所述在基底表面形成图案化的第一刻蚀阻挡层的步骤是通过光刻形成图案化的光刻胶层。

10、在其中一个实施例中，所述第一刻蚀阻挡层具有多个沟槽窗口。

11、在其中一个实施例中，各所述沟槽窗口为网状，从而将所述第一刻蚀阻挡层分割形成多个网眼，且在所述去除所述牺牲层材料的步骤后形成多个柱体结构。

12、在其中一个实施例中，各所述沟槽窗口为栅状，从而在所述去除所述牺牲层材料的步骤后形成多个墙状结构。

13、在其中一个实施例中，所述腔体窗口将所述沟槽完全露出，从而在所述去除所述牺牲层材料的步骤之后，形成位于所述腔体的侧壁的第一台阶和位于所述腔体的底部与所述沟槽交界处的第二台阶。

14、在其中一个实施例中，所述腔体窗口将所述沟槽的最外圈部分露出，从而使所述腔体的侧壁与所述沟槽的最外圈的槽壁重合。

15、还有必要提供一种半导体器件结构。

16、一种半导体器件结构，所述半导体器件结构的基底中形成有腔体以及从所述腔体的底部继续向下延伸的沟槽，所述半导体器件结构是通过前述任一实施例所述的半导体器件结构的加工方法加工形成。

17、上述半导体器件结构，通过牺牲层材料在刻蚀时对腔体底部与沟槽形成的台阶起保护作用，因此该台阶能够保持较好的台阶形貌。

技术特征：

1.一种半导体器件结构的加工方法，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件结构的加工方法，其特征在于，所述在所述基底表面形成图案化的第二刻蚀阻挡层的步骤是通过光刻形成图案化的光刻胶层。

3.根据权利要求1所述的半导体器件结构的加工方法，其特征在于，所述牺牲层材料包括硅氧化物。

4.根据权利要求3所述的半导体器件结构的加工方法，其特征在于，所述去除所述牺牲层材料的步骤是通过湿法腐蚀或气相氢氟酸将所述硅氧化物去除。

5.根据权利要求1所述的半导体器件结构的加工方法，其特征在于，所述牺牲层材料将所述沟槽填满并覆盖所述基底表面；所述在所述基底表面形成图案化的第二刻蚀阻挡层的步骤包括：通过光刻和刻蚀使所述基底表面的牺牲层材料形成所述腔体窗口。

6.根据权利要求1所述的半导体器件结构的加工方法，其特征在于，所述在基底表面形成图案化的第一刻蚀阻挡层的步骤是通过光刻形成图案化的光刻胶层。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的半导体器件结构的加工方法，其特征在于，所述第一刻蚀阻挡层具有多个沟槽窗口。

8.根据权利要求7所述的半导体器件结构的加工方法，其特征在于，各所述沟槽窗口为网状，从而将所述第一刻蚀阻挡层分割形成多个网眼，且在所述去除所述牺牲层材料的步骤后形成多个柱体结构；或

9.根据权利要求8所述的半导体器件结构的加工方法，其特征在于，所述腔体窗口将所述沟槽完全露出，从而在所述去除所述牺牲层材料的步骤之后，形成位于所述腔体的侧壁的第一台阶和位于所述腔体的底部与所述沟槽交界处的第二台阶；或

10.一种半导体器件结构，所述半导体器件结构的基底中形成有腔体以及从所述腔体的底部继续向下延伸的沟槽，其特征在于，所述半导体器件结构是通过如权利要求1-9中任一项所述的半导体器件结构的加工方法加工形成。

技术总结本发明涉及一种半导体器件结构及其加工方法，所述方法包括：获取基底；在基底表面形成图案化的第一刻蚀阻挡层，所述第一刻蚀阻挡层具有沟槽窗口；刻蚀所述基底至第一预定深度，形成沟槽；去除所述第一刻蚀阻挡层并在所述沟槽中填充牺牲层材料；在所述基底表面形成图案化的第二刻蚀阻挡层，所述第二刻蚀阻挡层具有腔体窗口；刻蚀所述基底至第二预定深度，形成腔体，所述牺牲层材料和第二刻蚀阻挡层作为刻蚀的阻挡层；所述第二预定深度小于所述第一预定深度，从而使所述沟槽的底部低于所述腔体的底部；去除所述牺牲层材料。本发明的牺牲层材料在第二次刻蚀时对腔体底部与沟槽形成的台阶起保护作用，因此该台阶能够保持较好的台阶形貌。技术研发人员：胡永刚,胡永强受保护的技术使用者：无锡华润上华科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/19