[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法，其中方法包括：提供衬底，所述衬底表面具有分立的主电极层；在主电极层上形成支撑柱；在所述支撑柱表面和主电极层表面形成第一导电层；在所述第一导电层和衬底上形成牺牲层，所述牺牲层暴露出支撑柱顶部表面的第一导电层；在牺牲层和第一导电层上形成第二导电膜，第二导电膜和第一导电层电学连接。所述方法能够提高半导体器件的电学性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro Mechanical System，MEMS)是一种获取信息、处理信息和执行操作的集成器件。微机电系统中的传感器能够接受压力、位置、速度、加速度、磁场、温度或湿度等外部信息，并将所获得的外部信息转换成电信号，以便于在微机电系统中进行处理。

温度传感器是一种重要的传感器。温度传感器能够将外界环境的温度信号转换成电信号。温度传感器包括感应层、热敏元件、电学连接层和电学信号处理器。

所述温度传感器的工作原理为：感应层接受外界环境发射的红外波而产生热量。感应层将从外界环境接受到的热量传递给热敏元件，使得热敏元件的电学特性发生变化，如使得热敏元件的电阻发生变化。电学连接层电学连接热敏元件和电学信号处理器，电学连接层能够将热敏元件中电学特性的变化传递到电学信号处理器。

然而，现有的温度传感器构成的半导体器件的电学性能较差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件及其形成方法，以提高半导体器件的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底表面具有分立的主电极层；在主电极层上形成支撑柱；在所述支撑柱表面和主电极层表面形成第一导电层；在所述第一导电层和衬底上形成牺牲层，所述牺牲层暴露出支撑柱顶部表面的第一导电层；在牺牲层和第一导电层上形成第二导电膜，第二导电膜和第一导电层电学连接。

可选的，形成所述支撑柱的方法包括：在所述主电极层和衬底上形成填充层；在所述填充层中形成支撑开口；在所述支撑开口中形成支撑柱；在所述支撑开口中形成支撑柱后，去除所述填充层。

可选的，还包括：在形成所述支撑开口之前，在所述填充层表面形成第一掩膜层，第一掩膜层中具有掩膜开口，所述掩膜开口暴露出与主电极层位置对应的填充层表面；以所述第一掩膜层为掩膜刻蚀去除掩膜开口底部的填充层，在所述填充层中形成所述支撑开口；在所述支撑开口中形成支撑柱的过程中去除第一掩膜层。

可选的，在所述支撑开口中形成支撑柱的方法包括：在所述支撑开口和掩膜开口中、以及第一掩膜层上形成支撑材料层；去除第一掩膜层和高于填充层顶部表面的支撑材料层，形成所述支撑柱。

可选的，所述第一掩膜层和支撑材料层的材料相同。

可选的，所述第一掩膜层和支撑材料层的材料为锗化硅、硅、锗或绝缘介质材料。

可选的，形成所述第一导电层的方法包括：在所述支撑柱表面和主电极层表面、以及衬底表面形成第一导电膜；去除衬底表面的第一导电膜，形成所述第一导电层。

可选的，所述第一导电层的材料为Ti、TiN、Ta、TaN或TiCN。

可选的，形成所述牺牲层的方法包括：形成覆盖所述第一导电层、主电极层和衬底的牺牲膜；平坦化所述牺牲膜直至暴露出支撑柱顶部表面的第一导电层，形成牺牲层。

可选的，所述牺牲层的材料为有机聚合层或无定型碳。

可选的，还包括：在形成所述第二导电膜之前，在所述牺牲层上形成第一绝缘层，所述第一绝缘层中具有第一开口，所述第一开口暴露出支撑柱顶部表面的第一导电层；在所述第一开口的侧壁和底部、以及第一绝缘层上形成所述第二导电膜。