[发明专利]用于制造腔结构、制造用于半导体结构的腔结构的方法和使用该方法制造的半导体传声器

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及用于制造腔结构、例如形成用于半导体器件的腔结构的方法。若干实施例涉及半导体结构的制造和用于半导体传声器的腔结构的制造。其他的实施例涉及使用此处描述的方法制造的半导体传声器。

背景技术

腔结构、空化或中空结构的制造在器件或器件结构的制造工艺期间可能是重要的部分。这种器件或器件结构例如可以用在机械、电子、光学或医学领域中。例如对于微机械、微机电（MEMS）、微光学或微电子器件的形成，可能需要这种腔结构的制造。这意味着，用于制造腔结构的方法可以用在不同种类的技术领域中。腔结构可以使用牺牲层制造，该牺牲层稍后在进一步制造阶段中去除，从而形成中空腔结构。例如，对于硅传声器的制造可能需要这种腔结构的形成，其中腔结构限定两个膜层之间的中空空间，使得硅传声器的可偏转膜层能够根据检测的声波偏转。这种硅传声器可以形成为电容式传声器。

发明内容

一些实施例涉及使用碳层作为牺牲层制造腔结构的方法，其中碳层借助于干法蚀刻去除，从而形成腔结构。其他实施例涉及制造包含腔结构的半导体结构的方法，且其中碳用作牺牲材料以形成腔结构。其他实施例涉及使用通过化学气相沉积（CVD）沉积的碳层形成用于半导体器件的腔结构的方法，且其中碳层通过干法蚀刻去除，使得在第一和第二层的交叠部分之间形成腔结构。在其他实施例中，描述形成用于半导体传声器的腔结构的方法和使用该方法制造的半导体传声器。

附图说明

图1示出腔结构的示意性侧视图，用于描述根据一个实施例制造腔结构的方法。

图2a示出腔结构的示意性侧视图，用于描述使用第一或第二层中的开口制造腔结构。

图2b示出腔结构的示意性侧视图，该腔结构包含第一层中的凹陷且使用开口来去除牺牲碳层，从而形成腔结构。

图2c示出包含腔结构和第一层之间的界面层的腔结构的示意性侧视图。

图2d示出使用牺牲碳层和第二层之间的的界面层的腔结构的示意性侧视图。

图2e示出在去除中间牺牲碳层之后通过第一层和第二层的交叠区域构建的腔结构的示意图。

图2f示出在凹陷结构中形成的腔结构的示意图，其中腔结构由第一和第二层的交叠区域限定。

图2g示出由第一和第二层的交叠区域限定的圆形腔结构的示意图。

图3a示出半导体传声器结构的示意性侧视图，用于描述用于半导体传声器的腔结构的形成，其中碳用作牺牲层。

图3b示出半导体传声器结构的示意性侧视图，用于描述腔结构的形成，其中牺牲碳层被氮化物层覆盖且被氧化物层密封。

图3c示出在覆盖有氮化物氧化物层的碳层顶部上沉积作为盖的第二膜层的示意性侧视图。

图3d示出在去除碳层以使得在第一和第二膜层之间形成腔结构之后的示意性硅传声器。

图4a示出根据另一实施例包含第一和第二膜层之间的碳牺牲层的硅传声器的侧视图。

图4b示出在去除碳牺牲层之后包含第一和第二膜层之间的腔结构的硅传声器的示意性侧视图。

具体实施方式

在实施例中，公开了用于制造腔结构、例如用于半导体结构或器件的腔结构的方法。另外，公开了用于制造半导体结构、例如半导体传声器的方法的实施例。

这种腔结构的制造可以用于制造微机电结构（MEMS）。这种MEMS结构例如可以是能检测压力变化的传感器或传声器。传感器或传声器可以配置成压力敏感电学电容器。压力敏感传感器能够包含由限定的距离（其形成介电介质）——具有限定的厚度的“气隙” ——分离的两个电极。气隙可以由按照此处描述的制造方法制造的腔结构形成。两个电极或膜其中至少一个是可移动或可偏转的。取决于施加的压力，两个电极之间的间隙的厚度或距离是可变的，且因此，可检测电容值取决于施加的压力。