[發明專利]襯底結構、半導體結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201610657471.9
• 申請日: 2016-08-11
• 公開（公告）號: CN106629570A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 洪蔡豪;郭仕奇;李宗憲;劉陶承
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,李偉

技術領域

本發明的實施例涉及集成電路器件，更具體地，涉及襯底結構、半導體結構及其制造方法。

背景技術

集成電路(IC)的制造已經大大地受到增加半導體器件中形成的集成電路的密度的需求的驅動。這通常是通過實施更多積極的設計規則以允許形成的IC器件的更大的密度來完成。然而，諸如晶體管的IC器件的增加的密度也已經增加了處理具有減小的部件尺寸的半導體器件的復雜性。

微電子機械系統(MEMS)是一種通常稱為微型機械和電子機械元件(即，器件和結構)(使用微制造技術制成)的技術。近年來，MEMS結構是在集成電路技術的領域中發展起來的，其中，在襯底上形成的MEMS器件以機械和電部件為特征。MEMS器件包括諸如傳感器、閥門、齒輪、致動器、反光鏡、加熱器、打印機噴嘴等。一般地，MEMS結構包括具有MEMS器件和蓋結構的襯底結構，并且MEMS器件放置在蓋結構之間。在MEMS結構的制造工藝中，進一步改進是在按比例縮小工藝中不斷滿足性能需求所必需的。

發明內容

本發明的實施例提供了一種用于微電子機械系統(MEMS)器件的襯底結構，包括：蓋，具有腔；以及微電子機械系統(MEMS)襯底，設置在所述蓋上，所述MEMS襯底具有暴露所述腔的多個孔洞，并且所述孔洞的縱橫比大于30。

本發明的另一實施例提供了一種制造半導體結構的方法，所述方法包括：在第一襯底中形成溝槽；將具有第二子孔洞的第二襯底堆疊在所述第一襯底上，并且所述第二子孔洞暴露所述溝槽；將具有腔的蓋接合在所述第二襯底上；以及減小所述第一襯底的厚度以將所述溝槽轉變為第一子孔洞。

本發明的又一實施例提供了一種制造半導體結構的方法，所述方法包括：接收具有腔的蓋；在所述腔中填充第一支撐層；形成第一襯底以覆蓋所述第一支撐層；在所述第一襯底中形成第一子孔洞以暴露所述第一支撐層；在所述第一子孔洞中填充第二支撐層；形成第二襯底以覆蓋所述第二支撐層；在所述第二襯底中形成第二子孔洞以暴露所述第二支撐層；以及去除所述第一支撐層和所述第二支撐層。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各個方面。應該指出，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1A是根據一些實施例的MEMS襯底的示意性頂視圖。

圖1B是根據一些實施例的用于MEMS器件的襯底結構的示意性截面圖。

圖1C是根據一些實施例的半導體結構的示意性截面圖。

圖2示出了根據各個實施例的制造半導體結構的方法的流程圖。

圖3A至圖3E是根據各個實施例的處于制造的中間階段的圖1C中的半導體結構的截面圖。

圖4示出了根據各個實施例的制造半導體結構的另一方法的流程圖。

圖5A至圖5G是根據各個實施例的處于制造的中間階段的圖1C中的半導體結構的截面圖。

具體實施方式

以下公開內容提供了許多用于實現所提供主題的不同特征的不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發明。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觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實例。此外，本發明可在各個實施例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空間相對術語，以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)原件或部件的關系。除了圖中所示的方位外，空間相對術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作出相應的解釋。

一般地，拋光晶圓至期望的厚度，并且在晶圓中形成孔洞以限定諸如彈簧和加速度計的不同的微電子機械系統(MEMS)結構。由于MEMS結構的尺寸隨著半導體器件的部件尺寸的減小而減小，因此MEMS結構的厚度必須增大以滿足MEMS結構的需求(諸如加速度計的質量和彈簧的強度)。然而，MEMS結構的厚度受到加工能力限制。具體地，通過本技術形成的孔洞的縱橫比限于小于30的值，并且因此該孔洞不能穿透具有更大厚度的晶圓以及限定MEMS結構。