[發明專利]半導體器件及其形成方法

在審

• 申請號: 202010856148.0
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112441551A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 邱怡瑄;洪嘉明;彭利群;陳相甫
• 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;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

本公開的各種實施例涉及一種半導體器件。所述半導體器件包括設置在半導體襯底之上的內連線結構。介電結構設置在內連線結構之上。多個空腔設置在介電結構中。微機電系統(MEMS)襯底設置在介電結構之上，其中微機電系統襯底包括多個可移動薄膜，且其中所述多個可移動薄膜分別上覆在所述多個空腔之上。多個流體連通通道設置在所述介電結構中，其中所述多個流體連通通道中的每一者在所述多個空腔中的兩個相鄰空腔之間在側向上延伸，使得所述多個空腔中的每一者彼此流體連通。

技術領域

本發明實施例涉及一種半導體器件及其形成方法。

背景技術

微機電系統(Microelectromechanical system，MEMS)是一種在集成芯片上集成小型化機械及機電元件的技術。MEMS器件通常利用微制造技術來制成。近年來，MEMS器件已獲得廣泛的應用范圍。例如，在手機(例如，加速度計、陀螺儀、數字羅盤)、壓力傳感器、微流體元件(例如，閥門、泵)、光學開關(例如，鏡子)、成像器件(例如，微機械超聲換能器(micromachined ultrasonic transducer，MUT))等中會找到MEMS器件。

發明內容

本發明實施例提供一種半導體器件，包括：內連線結構，設置在半導體襯底之上；介電結構，設置在所述內連線結構之上；多個空腔，設置在所述介電結構中且被排列成包括行及列的陣列；微機電系統(MEMS)襯底，設置在所述介電結構之上，其中所述微機電系統襯底界定所述多個空腔的上表面，其中所述微機電系統襯底包括多個可移動薄膜，且其中所述多個可移動薄膜分別上覆在所述多個空腔之上；以及多個流體連通通道，設置在所述介電結構中，其中所述多個流體連通通道的上表面由所述微機電系統襯底界定，且其中所述多個流體連通通道中的每一者在所述多個空腔中的兩個相鄰空腔之間在側向上延伸，使得所述多個空腔中的每一者彼此流體連通。

本發明實施例提供一種半導體器件，包括：內連線結構，設置在半導體襯底之上；介電結構，設置在所述內連線結構之上；微機電系統(MEMS)襯底，設置在所述介電結構之上；第一微機電系統器件，設置在所述半導體襯底之上，其中所述第一微機電系統器件包括設置在所述介電結構中的第一空腔，且包括上覆在所述第一空腔之上的所述微機電系統襯底的第一可移動薄膜；第二微機電系統器件，設置在所述半導體襯底之上，其中所述第二微機電系統器件包括設置在所述介電結構中的第二空腔，且包括上覆在所述第二空腔之上的所述微機電系統襯底的第二可移動薄膜，且其中所述第二微機電系統器件在第一方向上與所述第一微機電系統器件在側向上間隔開；以及第一流體連通通道，設置在所述介電結構中，其中所述第一流體連通通道在所述第一方向上從所述第一空腔在側向上延伸到所述第二空腔，使得所述第一空腔與所述第二空腔流體連通。

本發明實施例提供一種形成半導體器件的方法，所述方法包括：接收集成電路(IC)結構，所述集成電路(IC)結構包括設置在所述集成電路結構的半導體襯底之上的第一電極及第二電極，其中所述第一電極與所述第二電極在側向上間隔開；在所述集成電路結構、所述第一電極及所述第二電極之上形成介電結構；在所述介電結構中形成第一空腔開口，且所述第一空腔開口上覆在所述第一電極之上；在所述介電結構中形成第二空腔開口，且所述第二空腔開口上覆在所述第二電極之上，其中所述介電結構的部分設置在所述第一空腔開口與所述第二空腔開口之間；在所述介電結構的所述部分中形成流體連通通道開口，其中所述流體連通通道開口從所述第一空腔開口在側向上延伸到所述第二空腔開口；以及將微機電系統(MEMS)襯底結合到所述介電結構，其中將所述微機電系統襯底結合到所述介電結構覆蓋所述第一空腔開口、所述第二空腔開口及所述流體連通通道開口，從而分別形成第一空腔、第二空腔及流體連通通道，且其中所述流體連通通道從所述第一空腔在側向上延伸到所述第二空腔。

附圖說明

結合附圖閱讀以下詳細說明，會最好地理解本公開的各方面。應注意，根據本行業中的標準慣例，各種特征并非按比例繪制。事實上，為論述清晰起見，可任意增大或減小各種特征的尺寸。

圖1示出空腔壓力均勻性得到改善的具有微機電系統(MEMS)器件的半導體器件的一些實施例的剖視圖。