一种半导体器件及电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 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电子装置。
【背景技术】
[0002]随着半导体技术的不断发展，在运动传感器(mot1n sensor)类产品的市场上，智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，这类传动传感器产品的发展方向是规模更小的尺寸，高质量的电学性能和更低的损耗。
[0003]其中，MEMS压力传感器广泛应用于汽车电子:如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器；消费电子:如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤，洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器、空调压力传感器、洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器；工业电子:如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等。
[0004]一般MEMS电容式压力传感器包括敏感电容Cs和参考电容Cr，然而两者对温度变化的线性不一致，导致设计过程中无法给两者设定一个统一的补偿(offset)，致使最终测试的数据有误差，即产品的可靠性存在问题。图1A示出了常见电容式压力传感器的敏感电容的剖面示意图，图1B示出了常见电容式压力传感器的参考电容的剖面示意图，由图可以看出两种电容结构上存在差异，这种差异导致敏感电容更易受环境温度的影响，敏感电容的空腔中的气体易受到环境温度的影响而热胀冷缩，从而导致Cs发生变化。
[0005]因此，为了解决上述技术问题，有必要提出一种新的半导体器件。
【发明内容】
[0006]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。
[0007]为了克服目前存在问题，本发明实施例一提出一种半导体器件，包括:基底；位于所述基底上的层间介电层；位于所述层间介电层内的压力传感器底部电极；位于所述底部电极上方的压力传感器空腔；位于所述压力传感器空腔上方并覆盖部分所述层间介电层的感应膜；位于所述层间介电层和所述感应膜上方的覆盖层，其中所述覆盖层中还形成有开口，暴露部分所述感应膜；至少位于所述开口底部并覆盖于所述感应膜之上的高热膨胀系数材料层。
[0008]进一步，所述感应膜的材料包括娃或者锗石圭。
[0009]进一步，所述高热膨胀系数材料层分布于所述感应膜的边缘。
[0010]进一步，所述高热膨胀系数材料层呈环状分布于所述感应膜的边缘。
[0011]进一步，所述高热膨胀系数材料层的热膨胀系数大于所述感应膜的热膨胀系数。
[0012]进一步，所述高热膨胀系数材料层的热膨胀系数大于5.0ppm/K。
[0013]进一步，所述高热膨胀系数材料层的材料包括金属材料。
[0014]进一步，所述金属材料为金属铝。
[0015]进一步，所述高热膨胀系数材料层的厚度小于所述感应膜的厚度。
[0016]本发明实施例二提供一种电子装置，包括至少一个半导体器件，所述半导体器件包括:基底；位于所述基底上的层间介电层；位于所述层间介电层内的压力传感器底部电极；位于所述底部电极上方的压力传感器空腔；位于所述压力传感器空腔上方并覆盖部分所述层间介电层的感应膜；位于所述层间介电层和所述感应膜上方的覆盖层，其中所述覆盖层中还形成有开口，暴露部分所述感应膜；至少位于所述开口底部并覆盖于所述感应膜之上的高热膨胀系数材料层。
[0017]综上所述，根据本发明实施例中压力传感器敏感电容的结构，具有以下优点:通过在敏感电容的感应膜表面上覆盖一层高热膨胀系数的材料，可减少环境温度变化引起的敏感电容的变化，同时敏感电容基本结构没有变化，而且对压力的敏感性也不会受到影响，进而提高了器件的可靠性和良率。
【附图说明】
[0018]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。
[0019]附图中:
[0020]图1A为常见电容式压力传感器的敏感电容的剖面示意图；
[0021]图1B为常见电容式压力传感器的参考电容的剖面示意图；
[0022]图2A为本发明实施例一中压力传感器的敏感电容的剖面示意图；
[0023]图2B为本发明实施例一中高膨胀系数材料层呈环状分布时的俯视图；
[0024]图2C为根据本发明实施一中压力传感器遇冷时感应膜的受力情况示意图；
[0025]图2D为根据本发明实施一中压力传感器遇热时感应膜的受力情况示意图。
【具体实施方式】
[0026]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。
[0027]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。
[0028]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接至『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。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，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。
[0032]实施例一
[0033]下面，参照图2A-2D对本发明的压力传感器的敏感电容结构做进一步的说明。
[0034]如图2A所示，提供一电容式压力传感器的敏感电容结构，包括基底200，所述基底200中形成有CMOS器件。
[0035]所述基底200至少包含半导体衬底，其中所述半导体衬底可以是以下所提到的材料中的至少一种:硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SS0I)、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)等。所述半导体衬底中还形成有有源器件和/或无源器件，其中所述有源器件和无源器件的种类以及数目可以根据具体需要进行选择，并不局限于某一种。
[0036]所述压力传感器的敏感电容结构还进一步包括层间介电层201，所述层间介电层201位于所述基底200的上方，所述层间介电层可以使用氧化物或者氮化物，例如所述层间介电层可以使用例如Si02、碳氟化合物(CF)、SiN、掺碳氧化硅(S1C)或碳氮化硅(SiCN)等。示例性地，在本发明的一【具体实施方式】中选用Si02，但并不局限于该实例。
[0037]其中，所述压力传感器的敏感电容结构包括位于中心部位的传感区域以及位于所述传感区域外侧的金属