[发明专利]半导体器件与其制作方法

说明书

本申请提供了一种半导体器件与其制作方法。该制作方法包括：提供第一待键合结构，第一待键合结构包括具有凹槽的第一衬底，第一衬底的材料包括碳化硅；提供第二待键合结构，第二待键合结构包括依次叠置设置的第二衬底、感应层和形变层，感应层的材料包括基体材料和N型或P型的掺杂杂质；将第一待键合结构和第二待键合结构键合，使得形变层的远离感应层的表面与凹槽两侧的第一衬底的表面接触，且形变层和凹槽形成感应空腔；去除第二衬底。该制作方法形成的半导体器件能够在高温等极端恶劣的环境下实现精准测量。

技术领域

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种半导体器件与其制作方法。

背景技术

压力是仅次于温度的第二大需要测量的物理量，压力传感器是目前广泛应用的一类传感器，随着现代工业技术的进一步发展，在石油化工、航空航天和军事等领域应用的高温压力传感器对我国工业发展至关重要。

虽然，传统的硅基电容型压力传感器已在现代工业中取得了极其广泛的应用，但是硅材料的固有物理化学特性的限制，例如易腐蚀性、低的热机械稳定性(500℃时开始丧失机械可靠性)和相对较窄的禁带宽度(硅基PN结在200℃时开始劣化)等，使传统的硅基传感技术无法完成极端恶劣环境下实时精准探测的要求。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种半导体器件与其制作方法，以解决现有技术中的传感器无法在高温等极端恶劣的环境下实现精准测量的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种半导体器件的制作方法，该制作方法包括：提供第一待键合结构，上述第一待键合结构包括具有凹槽的第一衬底，上述第一衬底的材料包括碳化硅；提供第二待键合结构，上述第二待键合结构包括依次叠置设置的第二衬底、感应层和形变层，上述感应层的材料包括基体材料和N型或P型的掺杂杂质；将上述第一待键合结构和上述第二待键合结构键合，使得上述形变层的远离上述感应层的表面与上述凹槽两侧的上述第一衬底的表面接触，且上述形变层和上述凹槽形成感应空腔；去除上述第二衬底。

进一步地，上述提供上述第二待键合结构的过程包括：在预形变层的表面上设置感应层；提供第二衬底；将上述第二衬底和设置有上述感应层的上述预形变层进行键合，使得上述感应层的远离上述预形变层的表面和上述第二衬底的表面接触；减薄上述预形变层；对减薄后的上述预形变层进行化学机械抛光，形成形变层。

进一步地，在上述预形变层的表面上设置感应层前，上述提供上述第二待键合结构的过程还包括：在预形变层的表面上设置掺杂层，上述感应层设置在上述掺杂层的远离上述预形变层的表面上，上述掺杂层和上述感应层之间形成PN结。

进一步地，在去除上述第二衬底后，上述制作方法还包括：对上述感应层进行刻蚀，形成多个间隔设置的感应部；在各上述感应部的裸露表面和各上述感应部两侧的上述形变层的表面上设置绝缘材料；对上述绝缘材料进行刻蚀，形成具有多个通孔的绝缘层，上述通孔一一对应地使上述感应部的部分表面裸露；至少在各上述通孔中设置电极材料且使得上述电极材料与上述感应层接触，形成多个间隔的电极部。

进一步地，上述感应层的掺杂杂质为N型杂质，上述掺杂层的掺杂杂质为P型杂质，上述感应层的掺杂浓度大于10²⁰/cm³，上述掺杂层的掺杂浓度大于10¹⁸/cm³。

进一步地，上述掺杂层的材料包括碳化硅，上述形变层的材料和上述基体材料均包括碳化硅。

进一步地，上述凹槽的深度在5～50μm之间，上述形变层的厚度在5～50μm。