CN111740001A - 半导体器件及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种半导体器件及其形成方法。通过形成保护层,以使光阻层和钝化层之间间隔有保护层,从而在保护层的间隔保护下,能够防止保护层下方的膜层受到损伤。具体而言,在剥离光阻层时可以避免钝化层暴露出,进而可以防止钝化层中的悬空部被破坏,如此,一方面可以进一步增加钝化层中悬空部的尺寸,以提高器件性能;另一方面,在去除光阻层时还能够进一步增大剥离液的喷洒压力,以提高光阻层剥离效率,改善光阻层去除不净的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种半导体器件及其形成方法。
背景技术
利用压电材料的逆压电效应制成的半导体器件,是晶体振荡器和滤波器的关键元件,其常常被应用于体声波滤波器中。图1a~图1c为一种半导体器件在其制备过程中的结构示意图,如图1a~图1c所示,所述半导体器件的形成方法可包括如下步骤。
步骤一,具体参考图1a所示,提供一衬底10,所述衬底10上依次形成有下电极层21、压电材料层30、上电极层40和钝化层50。
其中,所述钝化层50还具有从所述上电极层40延伸出的悬空部51,所述悬空部51悬空遮盖在所述压电材料层30的上方。以及,在所述压电材料层30中还形成有一接触窗31,所述接触窗31暴露出引出电极22,以便于后续工艺中可以在所述引出电极22上形成接触垫。
步骤二,具体参考图1b所示,在所述衬底10上形成光阻层70,所述光阻层70对应覆盖所述钝化层50。并且,从所述光阻层70中还暴露出引出电极22,具体的,所述光阻层70暴露出所述接触窗31。
步骤三,继续参考图1b所示,形成导电材料层80,所述导电材料层80包括覆盖所述光阻层70的第二部分82,以及所述导电材料层80还包括覆盖所述引出电极22的第一部分81,即,所述导电材料层80的第一部分81形成在所述接触窗中。
步骤四,具体参考图1c所示,剥离所述光阻层70,以去除所述导电材料层中覆盖所述光阻层的第二部分,并保留所述导电材料层中位于所述引出电极22上的第一部分以构成接触垫80a。
需要说明的是,在剥离光阻层70的过程中,通常是利用剥离液以较大的喷洒压力喷洒于所述光阻层70上。然而,高强度的喷洒压力还同时会作用于钝化层50上,此时钝化层50的悬空部51在高压喷洒的作用力下即容易被破坏(例如参考图1c中的虚线框所示)。基于此,为了避免钝化层50的悬空部51被破坏,则通常会降低剥离液的喷洒压力,然而,这将会直接导致光阻层70剥离不净的问题。并且,用于剥离光阻层70的剥离液还可能会侵蚀例如所述钝化层50或者所述压电材料层30等,进而必然会对器件性能造成影响。此外,由于钝化层50其悬空部51的下方空间中还容易进入有光阻层70的光刻胶材料,而进入至悬空部51下方空间中的光刻胶材料,也将难以被去除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体器件的形成方法,以解决现有的形成方法中钝化层的悬空部容易发生破损的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种半导体器件的形成方法,包括:
提供一衬底,所述衬底上形成有下电极层和引出电极,以及在所述下电极层和所述引出电极上还依次形成有压电材料层、上电极层和钝化层,所述引出电极用于和所述下电极层电性连接或者和所述上电极层电性连接,以及所述钝化层具有从所述上电极层延伸出的悬空部,所述悬空部悬空遮盖在所述压电材料层的上方;
在所述衬底上形成保护层,所述保护层覆盖所述钝化层的顶表面和所述悬空部的侧壁,并延伸覆盖所述压电材料层的顶表面;
在所述保护层上形成光阻层,所述光阻层中形成有开口,并使至少部分所述引出电极从所述开口暴露出;
形成导电材料层,所述导电材料层覆盖所述光阻层,以及所述导电材料层还覆盖暴露于所述开口中的引出电极;
剥离所述光阻层,以去除所述导电材料层中覆盖所述光阻层的部分,并保留所述导电材料层中覆盖所述引出电极的部分以构成接触垫;以及,
去除所述保护层。
可选的,所述压电材料层中形成有接触窗,所述接触窗中暴露有所述引出电极,以及所述光阻层的所述开口暴露出所述接触窗,以使所述导电材料层形成在所述接触窗中以覆盖所述引出电极,并构成所述接触垫。
可选的,所述上电极层中靠近所述接触窗的端部从所述钝化层暴露出;以及,所述上电极层的所述端部和所述接触窗均暴露于所述光阻层的所述开口中,并使所述导电材料层中覆盖所述端部的部分和形成在所述接触窗中的部分相互连接,以使所述上电极层和所述引出电极电性连接。
可选的,在形成所述保护层时,所述保护层还填充所述接触窗;在形成所述光阻层时,所述光阻层的所述开口位于所述接触窗的上方;以及,在形成所述光阻层之后,还包括:以所述光阻层为掩模刻蚀所述保护层,去除所述保护层中填充在所述接触窗中的部分,以暴露出所述引出电极。
可选的,所述导电材料层中形成在所述接触窗中的部分的顶表面位置介于所述保护层的底表面位置和顶表面位置之间。
可选的,所述保护层覆盖所述悬空部的侧壁,并且未填充所述悬空部下方的空间,以封盖所述悬空部下方空间的侧向开口。
可选的,去除所述保护层时作用于所述保护层上的压力小于在剥离所述光阻层时作用于所述光阻层上的压力
基于如上所述的形成方法,本发明还提供了一种半导体器件,包括:
衬底;
引出电极,形成在所述衬底上;
下电极层,形成在所述衬底上;
压电材料层,形成在所述衬底上并覆盖所述下电极层和所述引出电极;
上电极层,形成在所述压电材料层上;
钝化层,形成在所述上电极层上,并且所述钝化层具有从所述上电极层延伸出的悬空部,所述悬空部悬空遮盖在所述压电材料层的上方;
接触垫,形成在所述引出电极上,以通过所述引出电极和所述上电极层电性连接或者和所述下电极层电性连接。
可选的,所述压电材料层中形成有接触窗,所述接触窗的底部具有至少部分所述引出电极,以及所述接触垫形成在所述接触窗中以和所述引出电极电性连接。
可选的,所述上电极层中靠近所述接触窗的端部从所述钝化层暴露出,所述接触垫形成在所述接触窗中并延伸覆盖所述上电极层的所述端部,以使所述上电极层和所述引出电极电性连接。
在本发明提供的半导体器件的形成方法中,在形成光阻层之前,还包括形成保护层,以利用所述保护层保护其下方的膜层。具体而言,由于光阻层和钝化层之间间隔有保护层,从而在剥离光阻层时可避免钝化层暴露出,相应的可以避免钝化层中的悬空部被破坏。此时,一方面可以进一步增加钝化层中悬空部的尺寸,以提高器件性能;另一方面,在去除光阻层时还能够进一步增大剥离液的喷洒压力,以提高光阻层剥离效率,改善光阻层去除不净的问题。此外,在保护层的间隔保护下,还能够防止保护层下方的膜层被光阻层的剥离液侵蚀的问题。
附图说明
图1a~图1c为一种半导体器件在其制备过程中的结构示意图;
图2为本发明一实施例中的半导体器件的形成方法的流程示意图;
图3a~图3f为本发明一实施例中的半导体器件的形成方法在其制备过程中的结构示意图。
其中,附图标记如下:
10-衬底; 100-衬底;
21-下电极层; 210-下电极层;
22-引出电极; 220-引出电极;
30-压电材料层; 300-压电材料层;
31-接触窗; 310-接触窗;
40-上电极层; 400-上电极层;
50-钝化层; 500-钝化层;
51-悬空部; 510-悬空部;
600-保护层;
70-光阻层; 700-光阻层;
710-开口;
80-导电材料层; 800-导电材料层;
81-第一部分; 810-第一部分;
82-第二部分; 820-第二部分;
80a-接触垫; 800a-接触垫。
具体实施方式
承如背景技术所述,在目前的半导体器件的制备方法中,基于高强度的喷洒压力以去除光阻层时,容易导致钝化层的悬空部被破坏。基于此,即使通过降低喷洒压力以避免悬空部被破坏,然而,此时却会引起光阻层去除不净的问题。
为此,本发明提供了一种的半导体器件的形成方法,以确保在光阻层能够被完全去除的基础上,防止钝化层中的悬空部被破坏的问题。例如参考图2所示,所述半导体器件的形成方法包括:
步骤S100,提供一衬底,所述衬底上形成有下电极层和引出电极,以及在所述下电极层和所述引出电极上还依次形成有压电材料层、上电极层和钝化层,所述引出电极用于和所述下电极层电性连接或者和所述上电极层电性连接,以及所述钝化层具有从所述上电极层延伸出的悬空部,所述悬空部悬空遮盖在所述压电材料层的上方;
步骤S200,在所述衬底上形成保护层,所述保护层覆盖所述钝化层的顶表面和所述悬空部的侧壁,并延伸覆盖所述压电材料层的顶表面;
步骤S300,在所述保护层上形成光阻层,所述光阻层中形成有开口,并使至少部分所述引出电极从所述开口暴露出;
步骤S400,形成导电材料层,所述导电材料层覆盖所述光阻层,以及所述导电材料层还覆盖暴露于所述开口中的引出电极;
步骤S500,剥离所述光阻层,以去除所述导电材料层中覆盖所述光阻层的部分,并保留所述导电材料层中覆盖所述引出电极的部分以构成接触垫;
步骤S600,去除所述保护层。
即,本发明提供的形成方法中,通过设置保护层,从而在剥离所述光阻层时能够有效保护所述保护层下方的膜层,避免了保护层下方的膜层不受到损伤。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的半导体器件及其形成方法作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图3a~图3f为本发明一实施例中的半导体器件的形成方法在其制备过程中的结构示意图。
在步骤S100中,具体参考图3a所示,提供一衬底100,所述衬底100上依次形成有下电极层210和引出电极220,以及在所述下电极层210和所述引出电极220上还依次形成有压电材料层300、上电极层400和钝化层500,所述钝化层500具有从所述上电极层400横向延伸出的悬空部510,所述悬空部510悬空遮盖在所述压电材料层300的上方。
需要说明的是,本实施例中,利用所述钝化层500从所述上电极层400横向延伸出的第一端部构成悬空部510,即相当于使所构成的半导体器件设置有悬空部510,从而在将该半导体器件应用于体声波滤波器中时,即可以有效降低其纵向机械波的能量损失,有利于提高体声谐振器的质量因子(Q值)。
其中,可以根据所形成的半导体器件其具体的应用场合,对应调整所述衬底100。例如,当所形成的半导体器件用于构成体声波滤波器(bulk acoustic wave,BAW),此时,所述衬底100可以包括多层布拉格反射层;或者,当所述半导体器件还可以进一步构成薄膜体声谐振滤波器(film bulk acoustic resonator,FBAR),则所述衬底100可以为硅衬底。
进一步的,所述下电极层210和所述上电极层400投影在同一水平面上的投影图像至少部分重叠。以及,所述下电极层210和所述上电极层400可以采用相同的材料形成。例如,所述下电极层210和所述上电极层400的材料可以均包括金属材料,具体的,所述金属材料例如包括钼(Mo)。以及,所述压电材料层300的材料可以包括氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)和锆钛酸铅(PZT)中的至少一种。此外,在具体的实施例中,所述钝化层500也可以采用和所述压电材料层300相同的材料形成,例如均包括氮化铝(AlN)等。
本实施例中,所述引出电极220用于和所述下电极层210电性连接或者和所述上电极层400电性连接,进而使所述下电极层210或者所述上电极层400可以通过所述引出电极220实现电性引出。可以理解的是,当所述下电极层210通过所述引出电极220实现电性引出时,则可以认为所述下电极层210的部分区域构成所述引出电极220;或者,当所述上电极层400通过所述引出电极220实现电性引出时,则在后续工艺中可通过导电材料实现上电极层400和所述引出电极200的电性连接。
继续参考图3a所示,所述压电材料层300中形成有至少一接触窗,所述接触窗暴露出所述引出电极220,从而在后续工艺中可以在所述接触窗中形成接触垫,以实现上电极层和/或下电极层的电性引出。
本实施例中,以所述引出电极220用于和所述上电极层400电性连接,从而使所述上电极层400通过所述引出电极220实现电性引出为例进行解释说明。以及,在后续工艺中,通过所述接触窗310,不仅可以使所述引出电极220和所述上电极层400相互电性连接,并且还可以进一步在所述接触窗310中制备接触垫,以进一步实现上电极层400的电性引出。
进一步的,所述钝化层500在靠近所述接触窗310的第二端部暴露出部分所述上电极层400。即,所述上电极层400中靠近所述接触窗310的部分从所述钝化层500暴露出并构成连接部,如此,即有利于将上电极层400中暴露出的连接部与所述引出电极220电性连接。
可选的方案中,所述引出电极220和所述下电极层210可以同时形成,其制备方法例如包括:首先,在所述衬底100上形成电极材料层;接着,图形化所述电极材料层,以分别形成所述引出电极220和所述下电极层210,所述引出电极220和所述下电极层210相互分断。
在步骤S200中,具体参考图3b所示,在所述衬底100上形成保护层600,所述保护层600覆盖所述钝化层500的顶表面和所述悬空部510的侧壁,并延伸覆盖所述压电材料层300的顶表面。
需要说明的是,通过形成所述保护层600,从而可以有效保护所述钝化层500及其下方的膜层,避免钝化层500及其下方的膜层在后续工艺中受到损伤,尤其是,可以有效保护钝化层500的悬空部510,改善了所述悬空部510在后续工艺中容易塌陷的问题。此外,还需要说明的是,由于设置有所述保护层600,此时,即使增加悬空部510的尺寸,仍能够保障所述悬空部510的完整性,进而有利于进一步提高器件性能。
本实施例中,所述保护层600例如可以采用气相沉积工艺形成,以使所述保护层600覆盖所述悬空部510的侧壁,并且未填充被所述悬空部510悬空遮盖的下方空间,而仅封盖下方空间的侧向开口,从而在后续去除所述保护层600时可以避免保护层的材料残留的问题。其中,所述保护层600的材料例如包括氧化硅(SiO)和多晶硅中的至少一种,所述氧化硅还可以具体包括磷硅玻璃(PSG)。
继续参考图3b所示,所述保护层600覆盖所述钝化层500和压电材料层300,并且还填充所述接触窗310。本实施例中,所述保护层600填充在接触窗310中的部分以及覆盖上电极层400的连接部的部分可以在后续形成光阻层之后,在所述光阻层的掩膜遮盖下去除。当然,在其他实施例中,也可以在形成所述光阻层之前,优先将所述保护层600填充在接触窗310中的部分和覆盖所述连接部的部分去除,以暴露出所述引出电极220和所述上电极层400的连接部。
在步骤S300中,具体参考图3c所示,在所述保护层600上形成光阻层700,所述光阻层700中形成有开口710,并使至少部分所述引出电极220从所述开口710暴露出。
需要说明的是,本实施例中,是利用剥离工艺(Lift-off)在引出电极220上制备接触垫,此时通过所述光阻层700中的所述开口710暴露出所述引出电极220,从而在后续工艺中,即可以在所述引出电极220上形成接触垫。
本实施例中,所述光阻层700的所述开口710暴露出所述接触窗310,进而暴露出所述接触窗310中引出电极220。并且,所述光阻层700的所述开口710中还暴露出部分所述上电极层400,通过使所述上电极层400的连接部和所述引出电极220均暴露于同一开口710中,即可以进一步实现上电极层400和引出电极220的电性连接。
继续参考图3c所示,所述光阻层700中,所述开口710的开口尺寸由下至上依次减小,以使所述开口710的侧壁为倾斜侧壁。具体的,所述光阻层700的开口710的截面形状例如为梯形。如此一来,在后续形成导电材料层时,即可以有效减少覆盖在所述光阻层700侧壁上的导电材料,阻止覆盖在光阻层700上的导电材料和覆盖在引出电极220上的导电材料相互连接,进而有利于实现降低光阻层的剥离难度。
进一步的,所述光阻层700具体可以采用负性光阻,如此,以使所述光阻层700中所形成的开口710可以呈现为由下至上开口尺寸依次减小的梯形结构。
此外,如上所述,本实施例中,在形成所述光阻层700之前,所述保护层600覆盖所述上电极层400的连接部,并填充所述接触窗310。以及,在形成所述光阻层700之后,所述光阻层700的开口710暴露出所述保护层600中覆盖所述连接部和填充在所述接触窗310中的部分,基于此,即可以在所述光阻层700的掩模遮盖下,刻蚀暴露于所述开口710中的保护层,以暴露出所述上电极层400的连接部和所述接触窗310中的引出电极220。以及,本实施例中,剩余的保护层600形成在所述压电材料层300的上方。
在步骤S400中,具体参考图3d所示,形成导电材料层800,所述导电材料层800覆盖所述光阻层700,以及所述导电材料层800还覆盖暴露于所述开口710中的引出电极220。本实施例中,所述导电材料层800即填充所述接触窗310,以覆盖所述引出电极220。
其中,所述导电材料层800的形成方法例如包括蒸镀工艺,以及所述导电材料层800的材料例如包括铝(Al)、金(Au)、铜(Cu)和钼(Mo)中的至少一种。
进一步的,由于所述光阻层700的开口710暴露出所述上电极层400的连接部和所述接触窗中的引出电极220,因此所述导电材料层800中对应于在所述开口710中部分,即覆盖所述上电极层400的连接部和所述引出电极220,进而实现所述上电极层400的连接部和所述引出电极220相互连接。
可以认为,所述导电材料层800中覆盖所述光阻层700的部分构成第二部分820,以及所述导电材料层800中对应在所述开口710中的部分构成第一部分810。本实施例中,所述导电材料层800的第一部分810,连接所述上电极层400和引出电极220,并用于构成接触垫。进一步的,所述第一部分810中覆盖上电极层400的顶表面和填充于所述接触窗的顶表面齐平。
继续参考图3d所示,本实施例中,在所述钝化层500和所述光阻层700之间间隔有保护层600,从而使得由钝化层500至光阻层700之间具有较大的高度差,如此一来,所述导电材料层800中对应于所述开口710中第一部分810不会连接至所述光阻层700。具体而言,所述第一部分810覆盖所述保护层600朝向所述接触窗的内壁,并且所述第一部分810不高于所述保护层600的顶部,即所述第一部分810的顶表面位置不高于所述光阻层700的底表面位置(本实施例中,所述第一部分810的顶表面位置介于所述保护层600的底表面位置和顶表面位置之间),使得所述第一部分810不会连接至光阻层700的侧壁上,基于此,后续在剥离所述光阻层700时,即可以避免光阻层700对第一部分810产生牵引力,如此,不仅可以降低光阻层700的剥离难度,并且还可以避免对第一部分810造成损伤。
以及,如上所示,本实施例中的光阻层700具有倾斜侧壁,从而在制备导电材料层800时可以减少形成在所述倾斜侧壁上的导电材料,并且基于所述光阻层700的下方还形成有保护层600,进而可使所述导电材料层800中覆盖光阻层700的第二部分820和对应于开口710中的第一部分810难以相互连接。即,所述导电材料层800中,第一部分810和第二部分820为相互分断,如此,即可以进一步降低光阻层700的剥离难度,并避免在光阻层的剥离过程中牵扯所述第一部分810。
此外,需要说明的是,所述光阻层通常采用涂覆工艺形成,此时,所述光阻层将容易填充暴露出的空隙,例如参考图1b所示,在将光阻层直接形成在所述钝化层上时,所述光阻层极易填充悬空部下方的空间,进而会导致后续去除光阻层时,悬空部的下方空间中的光阻材料难以被去除的问题。与之相比,本实施例中,由于设置有保护层600,使得光阻层700间隔形成在所述钝化层500上,从而不会填充钝化层500其悬空部510的下方空间,因此可以有效改善光阻层700去除不净的问题。
在步骤S500中,具体参考图3e所示,剥离所述光阻层700,以去除所述导电材料层800中覆盖所述光阻层700的部分,并保留所述导电材料层800中覆盖所述引出电极220的部分以构成接触垫800a,所述接触垫800a电性连接所述上电极层或所述下电极层。
本实施例中,所述导电材料层800位于所述接触窗中的部分构成接触垫800a,以及所述接触垫800a电性连接所述上电极层400。
具体的,在剥离所述光阻层700的过程中,通常是利用剥离液以较大的喷洒压力喷洒于所述光阻层700上,进而实现光阻层700的剥离过程。需要说明的是,由于本实施例中,在所述钝化层500和所述光阻层700之间设置有保护层600,从而在所述保护层600的间隔保护下,可以避免高强度的喷洒压力作用在所述钝化层500上,尤其是高强度的喷洒压力不会作用于钝化层500的悬空部510上,从而可以有效避免悬空部510发生坍塌。基于此,在可选的方案中,则可以进一步增大剥离液的喷洒压力,以提高所述光阻层700的去除效率。
以及,由于所述钝化层500和所述压电材料层300可以在所述保护层600的遮盖下,避免了被所述剥离液侵蚀。
此外,如上所述,本实施例中的导电材料层其第一部分和第二部分相互分断,并且第一部分也未连接至所述光阻层,因此可以有效降低光阻层的剥离难度,并避免光阻层的剥离过程拉扯所述第一部分,防止所形成的接触垫800a其边缘受到损伤。
在步骤S600中,具体参考图3f所示,去除所述保护层600。具体的,去除所述保护层600的方法例如包括刻蚀工艺。以及,所述刻蚀工艺可以包括干法刻蚀工艺和/或湿法刻蚀工艺。
需要说明的是,在去除所述保护层600时作用于所述保护层600上的压力远小于在剥离所述光阻层700时作用于所述光阻层700上的压力。因此,在去除所述保护层600以暴露出钝化层500时,可以大大降低作用于所述钝化层500上压力,有效改善钝化层500的悬空部510容易被破坏的问题。
此外,在具体的实施例中,所述半导体器件的形成方法还包括:在所述下电极层210下方的衬底100中形成一空腔。具体的,所述空腔的形成方法具体可包括:
首先,在形成所述下电极层之前,在所述衬底100中填充有牺牲层;
接着,依次执行如上所述的步骤S100~步骤S500,以及在执行步骤S100~步骤S500的过程中,还在所述压电材料层300中形成有通孔,所述通孔贯穿所述压电材料层300以延伸至所述牺牲层;
接着,在执行步骤S600以去除所述保护层600之后,即可暴露出所述通孔,从而可经由所述通孔去除所述牺牲层,以在所述衬底100中形成空腔。其中,经由所述通孔以去除所述牺牲层的步骤可以和去除所述保护层的步骤同时进行,即,用于刻蚀所述保护层600的刻蚀剂可以通过所述通孔进一步刻蚀所述牺牲层,以去除所述牺牲层。
基于如上所述的形成方法,本实施例中还提供了一种半导体器件,具体可参考图3f所示,所述半导体器件包括:
衬底100;
引出电极220,形成在所述衬底100上;
下电极层210,形成在所述衬底100上;
压电材料层300,形成在所述衬底100上并覆盖所述下电极层210和所述引出电极220;
上电极层400,形成在所述压电材料层300上,其中所述下电极层400和所述上电极层210在高度方向上投影至少部分重叠;
钝化层500,形成在所述上电极层400上,并且所述钝化层500具有从所述上电极层400延伸出的悬空部510,所述悬空部510悬空遮盖在所述压电材料层300的上方;以及,
接触垫800a,形成在所述引出电极220上,以通过所述引出电极220和所述上电极层400电性连接或者和所述下电极层210电性连接,从而可通过接触垫800a并经由所述引出电极220进一步实现上电极层400或下电极层210的电性引出。
需要说明的是,基于如上所述的形成方法制备的半导体器件,不仅可以有效保障所述钝化层500中的悬空部510的完整性,并且还可以进一步实现所述钝化层500中的悬空部510可以具备更大的尺寸,从而可以进一步提高器件的性能。
以及,所述压电材料层300中形成有接触窗,所述接触窗中具有至少部分的引出电极220,并使所述接触垫800a形成在所述接触窗中以和所述引出电极220电性连接。
本实施例中,所述引出电极220用于与所述上电极层400电性连接,以及所述引出电极220即形成在接触窗310中,以通过所述接触窗310中的接触垫800a电性引出。
进一步的,所述上电极层400靠近所述接触窗310的端部还从所述钝化层500暴露出。基于此,所述接触垫800a填充所述电极接触窗310以和所述引出电极220电性连接的同时,所述接触垫800a还进一步覆盖所述上电极层400的所述端部,进而实现上电极层400和所述引出电极220电性连接。
综上所述,在本实施例中的半导体器件的形成方法,通过形成所述保护层,从而可以有效保护所述钝化层及其下方的膜层,避免钝化层及其下方的膜层在后续工艺中受到损伤,尤其是,可以有效保护钝化层的悬空部在后续工艺中容易塌陷的问题。基于此,在剥离光阻层时,即能够进一步增大剥离液的喷洒压力以提高光阻层的剥离效率,避免光阻层去除不净的现象。并且,在所述保护层的间隔保护下,还允许进一步增加钝化层其悬空部的尺寸,此时仍能够保障所述悬空部的完整性,有利于进一步提高器件性能。
同时,在钝化层和所述光阻层间间隔有保护层,从而使得由钝化层至光阻层之间具有较大的高度差,此时,即可使导电材料层中形成在引出电极上的部分不会抵达至光阻层。如此一来,后续在剥离所述光阻层时,即可以避免导电材料层中形成在引出电极上的部分受到光阻层的拉扯力,不仅降低了光阻层的剥离难度,并且还可以避免对最终所形成的接触垫造成损伤。
进一步的,与传统工艺中将光阻层直接形成在钝化层上相比,本实施例中,由于设置有保护层,使得光阻层和钝化层之间间隔有保护层,从而使得光阻层并不会填充钝化层其悬空部的下方空间,因此可以有效改善光阻层去除不净的问题。
需要说明的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围。
还应当理解的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
此外还应该认识到,此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例,而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是,此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准,除非上下文明确表示相反意思。例如,对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述,并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及,词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义,而不是逻辑“异或”的定义,除非上下文明确表示相反意思。此外,本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。
Claims (10)
1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,
提供一衬底,所述衬底上形成有下电极层和引出电极,以及在所述下电极层和所述引出电极上还依次形成有压电材料层、上电极层和钝化层,所述引出电极用于和所述下电极层电性连接或者和所述上电极层电性连接,以及所述钝化层具有从所述上电极层延伸出的悬空部,所述悬空部悬空遮盖在所述压电材料层的上方;
在所述衬底上形成保护层,所述保护层覆盖所述钝化层的顶表面和所述悬空部的侧壁,并延伸覆盖所述压电材料层的顶表面;
在所述保护层上形成光阻层,所述光阻层中形成有开口,并使至少部分所述引出电极从所述开口暴露出;
形成导电材料层,所述导电材料层覆盖所述光阻层,以及所述导电材料层还覆盖暴露于所述开口中的引出电极;
剥离所述光阻层,以去除所述导电材料层中覆盖所述光阻层的部分,并保留所述导电材料层中覆盖所述引出电极的部分以构成接触垫;以及,
去除所述保护层。
2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述压电材料层中形成有接触窗,所述接触窗中暴露有所述引出电极,以及所述光阻层的所述开口暴露出所述接触窗,以使所述导电材料层形成在所述接触窗中以覆盖所述引出电极,并构成所述接触垫。
3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述上电极层中靠近所述接触窗的端部从所述钝化层暴露出,以及所述上电极层的所述端部和所述接触窗均暴露于所述光阻层的所述开口中,并使所述导电材料层中覆盖所述端部的部分和形成在所述接触窗中的部分相互连接,以使所述上电极层和所述引出电极电性连接。
4.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在形成所述保护层时,所述保护层还填充所述接触窗;在形成所述光阻层时,所述光阻层的所述开口位于所述接触窗的上方;
以及,在形成所述光阻层之后,还包括:以所述光阻层为掩模刻蚀所述保护层,去除所述保护层中填充在所述接触窗中的部分,以暴露出所述引出电极。
5.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述导电材料层中形成在所述接触窗中的部分还覆盖所述保护层朝向所述接触窗的内壁,并且所述导电材料层中形成在所述接触窗中的部分不高于所述保护层的顶部。
6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述保护层覆盖所述悬空部的侧壁,并且未填充所述悬空部下方的空间,以封盖所述悬空部下方空间的侧向开口。
7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,去除所述保护层时作用于所述保护层上的压力小于在剥离所述光阻层时作用于所述光阻层上的压力。
8.一种采用如权利要求1-7任一种所述的形成方法制备的半导体器件,其特征在于,包括:
衬底;
引出电极,形成在所述衬底上;
下电极层,形成在所述衬底上;
压电材料层,形成在所述衬底上并覆盖所述下电极层和所述引出电极;
上电极层,形成在所述压电材料层上;
钝化层,形成在所述上电极层上,并且所述钝化层具有从所述上电极层延伸出的悬空部,所述悬空部悬空遮盖在所述压电材料层的上方;
接触垫,形成在所述引出电极上,以通过所述引出电极和所述上电极层电性连接或者和所述下电极层电性连接。
9.如权利要求8所述的半导体器件,其特征在于,所述压电材料层中形成有接触窗,所述接触窗的底部具有至少部分所述引出电极,以及所述接触垫形成在所述接触窗中以和所述引出电极电性连接。
10.如权利要求9所述的半导体器件,其特征在于,所述上电极层中靠近所述接触窗的端部从所述钝化层暴露出,所述接触垫形成在所述接触窗中并延伸覆盖所述上电极层的所述端部,以使所述上电极层和所述引出电极电性连接。
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