[发明专利]半导体装置的形成方法及半导体装置

说明书

本公开实施例提供一种半导体装置的形成方法及半导体装置。半导体装置的形成方法包含将第一半导体基板的第一表面接合至第二半导体基板的第一表面，且在第一半导体基板的第一区中形成一空腔，其中形成空腔包括：供应钝化气体混合物，在空腔的底表面及多个侧壁上沉积钝化层，其中在钝化层的沉积时，钝化层在空腔的底表面上的沉积速率与钝化层在空腔的多个侧壁上的沉积速率相同；以及使用蚀刻气体蚀刻第一半导体基板的第一区，其中蚀刻气体是与钝化气体混合物同时供应，蚀刻第一半导体基板的第一区包括在垂直方向蚀刻的速率大于在水平方向蚀刻的速率。

技术领域

本公开涉及半导体装置，尤其涉及一种包含空腔的半导体装置。

背景技术

半导体装置使用于各种电子应用，例如，举例而言，个人电脑、手机、数字相机及其他电子设备。半导体装置通常是通过依序沉积绝缘或介电层、导电层及半导体层的材料于半导体基板上来制造，且利用光刻图案化各种材料层以形成电路组件及元件于其上方。

半导体产业持续通过不断的缩小最小部件尺寸，允许更多的组件集成至给定的区域，由此改善各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度。然而，随着最小部件尺寸缩小，发生了额外的需要解决的问题。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种半导体装置的形成方法及半导体装置，以解决上述至少一个问题。

一种半导体装置的形成方法，包括：将第一半导体基板的第一表面接合至第二半导体基板的第一表面；在第一半导体基板的第二表面上图案化掩模层以露出第一半导体基板的第一区，第二表面与第一表面相对；以及在第一半导体基板的第一区中形成空腔，其中形成空腔包括：供应钝化气体混合物，在空腔的底表面及多个侧壁上沉积钝化层，其中在钝化层的沉积时，钝化层在空腔的底表面上的沉积速率与钝化层在空腔的多个侧壁上的沉积速率相同；以及使用蚀刻气体蚀刻第一半导体基板的第一区，其中蚀刻气体是与钝化气体混合物同时供应，蚀刻第一半导体基板的第一区包括在垂直方向蚀刻的速率大于在水平方向蚀刻的速率。

一种半导体装置的形成方法，包括：将第一半导体基板接合至第二半导体基板；在第一半导体基板的未接合的表面上图案化掩模层；以及使用掩模层作为图案化掩模以在第一半导体基板中蚀刻空腔，其中蚀刻空腔包括：通过激发钝化气体混合物以产生沉积等离子体，沉积等离子体在空腔的底表面及多个侧壁上沉积钝化层，其中钝化层在空腔的底表面上的沉积速率与钝化层在空腔的多个侧壁上的沉积速率相同；以及通过激发蚀刻气体以产生蚀刻等离子体，其中产生蚀刻等离子体与产生沉积等离子体同时发生，第一RF电源将多个离子从蚀刻等离子体加速至空腔的底表面，其中蚀刻等离子体的垂直蚀刻速率比蚀刻等离子体的水平蚀刻速率更显著。

一种半导体装置，包括：第一半导体基板；第二半导体基板，接合至第一半导体基板；以及空腔，延伸穿过第一半导体基板，空腔包括：顶部，有具有第一侧壁轮廓的多个侧壁；以及底部，具有第二侧壁轮廓的多个侧壁，空腔的顶部的侧壁与第一半导体基板的顶表面具有第一轮廓角度，空腔的底部的侧壁与第一半导体基板的顶表面具有第二轮廓角度，其中第一轮廓角度与第二轮廓角度不同。

本公开实施例的有益效果在于，通过使用半导体装置的形成方法，对于硅晶片的特定的结晶方位的相依性较小，其中对于硅晶片的特定的结晶方位的相依性为例如在湿蚀刻工艺的情况。此外，一些实施例可以在背面空腔的形成时降低对于一或多层掩模层的需求，简化工艺且使其更有成本效益。

附图说明

以下将配合所附附图详述本发明实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，可任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本发明实施例的特征。

图1A至图1B根据一些实施例示出了制造装置的各种中间步骤的剖面图。

图1C根据一些实施例示出了说明装置的制造中的中间蚀刻步骤的剖面图。