[发明专利]一种选择器及其制造方法

说明书

本发明提供一种选择器及其制造方法，所述方法包括：提供半导体衬底，在半导体衬底上形成钝化层；在钝化层上形成具有隔离槽的第一金属层，隔离槽将第一金属层分隔为分别与形成在半导体衬底上的CMOS的漏极、栅极和源极连通的三个部分；沉积形成牺牲层，覆盖第一金属层；在牺牲层的与第一金属层的连通CMOS的漏极的部分相接触的部分中形成凹槽；沉积并研磨第二金属层，形成与选择器的悬臂梁的末端相连的触点；在牺牲层中形成沟槽，露出第一金属层的连通CMOS的源极的部分；沉积用于构成悬臂梁的锗硅层，填充沟槽并覆盖牺牲层和触点；去除锗硅层的位于触点之外的部分；去除牺牲层。根据本发明，制造选择器的工艺与在单一芯片中实施的CMOS的制造工艺完全兼容。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种选择器（Switch）及其制造方法。

背景技术

随着半导体制造工艺的不断发展与进步，利用微机电系统（MEMS）技术制造选择器是一种发展趋势。如图1A所示，其示出了现有的选择器的关闭状态：在绝缘衬底100形成有源极103、栅极102和漏极101，选择器的悬臂梁104固定于源极103，位于悬臂梁104末端的触点105未与漏极101相接触。如图1B所示，其示出了现有的选择器的开启状态：位于悬臂梁104末端的触点105与漏极101相接触。

选择器具有以下优点：原则上具有零漏电和零亚阈值波动；耐高温；不受电磁冲击的影响；可以与CMOS兼容。然而，选择器的悬臂梁的构成材料的可靠性是决定上述选择器制造的一个关键因素，在单一芯片中将上述选择器制造工序与CMOS的制造工序集成在一起则是另一个关键因素。举例来说，现有的选择器的悬臂梁的构成材料为GeAs，其可靠性以及应力的调节存在一定问题，同时，不能在单一芯片中将构成材料为GeAs的悬臂梁的制造工序与CMOS的制造工序集成在一起。

因此，需要提出一种方法，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种选择器的制造方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成钝化层；在所述钝化层上形成具有隔离槽的第一金属层，所述隔离槽将所述第一金属层分隔为分别与形成在所述半导体衬底上的CMOS的漏极、栅极和源极连通的三个部分；沉积形成牺牲层，以覆盖具有所述隔离槽的所述第一金属层；在所述牺牲层的与所述第一金属层的连通所述CMOS的漏极的部分相接触的部分中形成凹槽；沉积第二金属层，以覆盖所述具有所述凹槽的牺牲层，并执行化学机械研磨直至露出所述牺牲层，以形成与所述选择器的悬臂梁的末端相连的触点；在所述牺牲层中形成沟槽，以露出所述第一金属层的连通所述CMOS的源极的部分；沉积用于构成所述悬臂梁的锗硅层，以完全填充所述沟槽并覆盖所述牺牲层和所述触点；去除所述锗硅层的位于所述触点之外的部分；刻蚀去除所述牺牲层，以在所述悬臂梁和所述第一金属层之间形成气隙。

进一步，形成所述具有隔离槽的第一金属层的步骤包括：在所述钝化层上沉积形成所述第一金属层；在所述第一金属层上形成具有所述隔离槽的图案的光刻胶层；以所述光刻胶层为掩膜，通过蚀刻形成所述具有隔离槽的第一金属层；通过灰化去除所述光刻胶层。

进一步，在形成所述凹槽之前，还包括执行另一化学机械研磨平坦化所述牺牲层的顶部的步骤。

进一步，所述钝化层的构成材料为氧化物，所述第一金属层和所述第二金属层的构成材料为不会受到双氧水腐蚀攻击的材料，所述牺牲层的构成材料为锗。

进一步，所述第一金属层和所述第二金属层的构成材料为铝，沉积构成所述第二金属层的铝的温度为240-300℃。

进一步，通过调整沉积所述锗硅层时的工艺参数或者实施所述沉积的同时原位掺杂杂质来调节所述悬臂梁所具有的应力。

进一步，所述刻蚀的刻蚀液为热的双氧水，温度为80-100℃。

本发明还提供一种采用如上述制造方法制造的选择器，所述选择器的悬臂梁由锗硅层构成。