[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明公开一种半导体装置及其制造方法，涉及半导体技术领域。其中半导体装置包括衬底以及位于衬底上的振动膜和覆盖层，其中部分覆盖层位于振动膜的上方，衬底、振动膜和覆盖层形成空腔；其中衬底包括能够露出振动膜的至少部分下表面的开口、以及设在所述开口侧壁上的至少一个支撑部。由于在衬底的开口侧壁上设有支撑部，因此当振动膜发生形变时，支撑部能够为振动膜提供支撑，以免振动膜发生断裂。同时由于支撑部与振动膜的接触面积有限，因此并不会对半导体装置的信噪比造成影响。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体装置及其制造方法。

背景技术

在MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)领域中,一些麦克风产品需要利用湿法刻蚀(一般用BOE(Buffered Oxide Etch，缓冲氧化物刻蚀))的方式去掉SiO₂，形成中空的腔体,以使振动膜能够在这个腔体内震荡。

如图1所示，刻蚀液从覆盖层3中的通孔进入产品内部进行刻蚀，以便衬底1、振动膜2和覆盖层3形成空腔。在这个过程中，由于刻蚀液的冲击，振动膜2会发生形变。当振动膜2发生的形变超过一定程度，振动膜2就会发生断裂，如图2所示。

为了克服这一缺陷，目前出现了一种缩小衬底关键尺寸(backside CD)的方案。其中在该方案中，当对衬底1进行干法刻蚀以形成开口4时，缩小相应掩膜的面积，从而使得开口4的边缘能够对发生形变的振动膜2提供支撑，避免振动膜2发生断裂。相应的掩膜变化如图3所示，其中在图3中，左侧为常规使用的掩膜，右侧为缩小后的掩膜。

但是在这种情况下，当衬底1与振动膜2接触时，接触面积比较大，从而导致信号的干扰较多，造成产品性能的恶化。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在的问题，并因此针对上述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体装置，包括：

衬底；

位于衬底上的振动膜和覆盖层，其中部分覆盖层位于振动膜的上方，衬底、振动膜和覆盖层形成空腔；

其中，衬底包括能够露出振动膜的至少部分下表面的开口、以及设在开口侧壁上的至少一个支撑部。

在一个实施例中，支撑部在开口的侧壁上对称设置。

在一个实施例中，支撑部的横向宽度小于开口的横向宽度。

在一个实施例中，支撑部的上表面与衬底的本体上表面齐平。

在一个实施例中，振动膜的材料为多晶硅。

在一个实施例中，覆盖层上设有贯穿覆盖层以与空腔连通的至少一个通孔。

在一个实施例中，覆盖层的下表面还设有电极层。

根据本发明的另一方面，提供一种半导体装置的制造方法，包括：

提供半导体结构，其中半导体结构包括衬底、位于衬底上表面的第一牺牲层和覆盖层、位于第一牺牲层上表面的振动膜、位于振动膜上的第二牺牲层、其中部分覆盖层位于第二牺牲层的上方；

对衬底进行刻蚀，以形成露出至少部分第一牺牲层的下表面的开口，其中开口的侧壁上形成有至少一个支撑部；

去除至少部分第一牺牲层以露出至少部分振动膜的下表面；

去除第二牺牲层，以便衬底、振动膜和覆盖层构成空腔。

在一个实施例中，支撑部在开口的侧壁上对称设置。

在一个实施例中，支撑部的横向宽度小于开口的横向宽度。