[发明专利]衬底结构、半导体结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及集成电路器件，更具体地，涉及衬底结构、半导体结构及其制造方法。

背景技术

集成电路(IC)的制造已经大大地受到增加半导体器件中形成的集成电路的密度的需求的驱动。这通常是通过实施更多积极的设计规则以允许形成的IC器件的更大的密度来完成。然而，诸如晶体管的IC器件的增加的密度也已经增加了处理具有减小的部件尺寸的半导体器件的复杂性。

微电子机械系统(MEMS)是一种通常称为微型机械和电子机械元件(即，器件和结构)(使用微制造技术制成)的技术。近年来，MEMS结构是在集成电路技术的领域中发展起来的，其中，在衬底上形成的MEMS器件以机械和电部件为特征。MEMS器件包括诸如传感器、阀门、齿轮、致动器、反光镜、加热器、打印机喷嘴等。一般地，MEMS结构包括具有MEMS器件和盖结构的衬底结构，并且MEMS器件放置在盖结构之间。在MEMS结构的制造工艺中，进一步改进是在按比例缩小工艺中不断满足性能需求所必需的。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于微电子机械系统(MEMS)器件的衬底结构，包括：盖，具有腔；以及微电子机械系统(MEMS)衬底，设置在所述盖上，所述MEMS衬底具有暴露所述腔的多个孔洞，并且所述孔洞的纵横比大于30。

本发明的另一实施例提供了一种制造半导体结构的方法，所述方法包括：在第一衬底中形成沟槽；将具有第二子孔洞的第二衬底堆叠在所述第一衬底上，并且所述第二子孔洞暴露所述沟槽；将具有腔的盖接合在所述第二衬底上；以及减小所述第一衬底的厚度以将所述沟槽转变为第一子孔洞。

本发明的又一实施例提供了一种制造半导体结构的方法，所述方法包括：接收具有腔的盖；在所述腔中填充第一支撑层；形成第一衬底以覆盖所述第一支撑层；在所述第一衬底中形成第一子孔洞以暴露所述第一支撑层；在所述第一子孔洞中填充第二支撑层；形成第二衬底以覆盖所述第二支撑层；在所述第二衬底中形成第二子孔洞以暴露所述第二支撑层；以及去除所述第一支撑层和所述第二支撑层。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1A是根据一些实施例的MEMS衬底的示意性顶视图。

图1B是根据一些实施例的用于MEMS器件的衬底结构的示意性截面图。

图1C是根据一些实施例的半导体结构的示意性截面图。

图2示出了根据各个实施例的制造半导体结构的方法的流程图。

图3A至图3E是根据各个实施例的处于制造的中间阶段的图1C中的半导体结构的截面图。

图4示出了根据各个实施例的制造半导体结构的另一方法的流程图。

图5A至图5G是根据各个实施例的处于制造的中间阶段的图1C中的半导体结构的截面图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实例。此外，本发明可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。

一般地，抛光晶圆至期望的厚度，并且在晶圆中形成孔洞以限定诸如弹簧和加速度计的不同的微电子机械系统(MEMS)结构。由于MEMS结构的尺寸随着半导体器件的部件尺寸的减小而减小，因此MEMS结构的厚度必须增大以满足MEMS结构的需求(诸如加速度计的质量和弹簧的强度)。然而，MEMS结构的厚度受到加工能力限制。具体地，通过本技术形成的孔洞的纵横比限于小于30的值，并且因此该孔洞不能穿透具有更大厚度的晶圆以及限定MEMS结构。