半导体结构及其制造方法技术

半导体结构包括第一器件和第二器件。第一器件包括板，该板包括多个孔；与板相对设置并且包括多个波纹的膜；以及延伸穿过板和膜的导电插塞。第二器件包括衬底和设置在衬底上方的接合焊盘，其中，导电插塞与接合焊盘接合以将第一器件和第二器件集成，以及该板包括半导体构件和拉伸构件，并且半导体构件设置在拉伸构件内。本发明专利技术的实施例还涉及制造半导体结构的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及集成电路器件，更具体地，涉及半导体结构及其制造方法。
技术介绍
包括半导体器件的电子设备对于许多现代应用是至关重要的。半导体器件已经经历了快速增长。材料和设计中的技术进步已经产生了多代半导体器件，其中，每一代都比上一代具有更小和更复杂的电路。在进步和创新的过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)已经普遍增大，而几何尺寸(即，可以使用制造工艺产生的最小组件)已经减小。这种进步已经增加了处理和制造半导体器件的复杂性。微电子机械系统(MEMS)器件已经在最近得到发展并且也通常包括在电子设备中。MEMS器件是一种微型器件，其尺寸通常在从约小于1微米至几毫米的范围内。MEMS器件包括使用半导体材料制造以形成机械和电子部件。MEMS器件可以包括许多元件(例如，固定或可移动元件)以实现电子-机械功能。MEMS器件广泛用于各种应用中。MEMS应用包括运动传感器、压力传感器、打印机喷嘴等。其它的MEMS应用包括诸如用于测量线性加速度的加速度计和用于测量角速度的陀螺仪的惯性传感器。此外，MEMS应用已经延伸到诸如可移动反射镜的光学应用和诸如RF开关的射频(RF)应用等。随着技术的发展，鉴于将小尺寸作为整体以及电路的功能和数量的增加，器件的设计变得更加复杂。该器件涉及许多复杂的步骤，并且增加了制造的复杂性。制造复杂性的增加可能会引起诸如高产量损失、翘曲、低信噪比(SNR)等的缺陷。因而，为了提高器件的性能以及减少制造成本和处理时间，电子设备中的器件的结构和制造方法需要持续的改进。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种半导体结构，包括：第一器件，所述第一器件包括：板，包括多个孔；膜，与所述板相对设置并且包括多个波纹；和导电插塞，延伸穿过所述板和所述膜；以及第二器件，所述第二器件包括：衬底；和接合焊盘，设置在所述衬底上方，其中，所述导电插塞与所述接合焊盘接合以将所述第一器件和所述第二器件集成，并且所述板包括半导体构件和拉伸构件，并且所述半导体构件设置在所述拉伸构件内。本专利技术的另一实施例提供了一种单片传感器，包括：微电子机械系统(MEMS)器件，所述微电子机械系统(MEMS)器件包括：板，包括多个孔；膜，与所述板相对设置并且包括多个波纹；导电插塞，延伸穿过所述板和所述膜，以及第一腔，由所述板和所述导电插塞限定；互补金属氧化物半导体(CMOS)器件，所述互补金属氧化物半导体(CMOS)器件包括：衬底；层，设置在所述衬底上方并且包括金属间连接；接合焊盘，由所述层包围并且与所述导电插塞接合，以及第二腔，设置在所述第一腔上方并且穿过所述衬底和所述层，其中，所述板包括第一层、第二层和第三层，所述第一层设置在所述第二层和所述第三层之间，所述第一层包括半导体，所述第二层和所述第三层分别包括氮化物。本专利技术的又一实施例提供了一种制造半导体结构的方法，包括：提供第一衬底；在所述第一衬底上方设置和图案化板；在所述板上方设置第一牺牲氧化物层；在所述第一牺牲氧化物层的表面上方形成多个凹槽；在所述第一牺牲氧化物层上方设置和图案化膜；设置第二牺牲氧化物层以包围所述膜并且覆盖所述第一牺牲氧化物层；以及形成穿过所述板或所述膜的多个导电插塞，其中，所述板包括半导体构件和拉伸构件，并且所述半导体构件设置在所述拉伸构件内。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各个方面。应该强调，根据工业的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1是根据本专利技术的一些实施例的半导体结构的示意图。图2是根据本专利技术的一些实施例的半导体结构的分解图。图3A是根据本专利技术的一些实施例的半导体结构的截面图。图3B是根据本专利技术的一些实施例的半导体结构的截面图。图4A是根据本专利技术的一些实施例的单片传感器的截面图。图4B是根据本专利技术的一些实施例的单片传感器的截面图。图5是根据本专利技术的一些实施例的制造半导体结构的方法的流程图。图5A是根据本专利技术的一些实施例的第一衬底的截面图。图5B是根据本专利技术的一些实施例的具有氧化物层的第一衬底的截面图。图5C是根据本专利技术的一些实施例的板的截面图。图5D是根据本专利技术的一些实施例的图案化的板的截面图。图5E是根据本专利技术的一些实施例的设置在第一衬底上方的第一牺牲氧化物层的截面图。图5F是根据本专利技术的一些实施例的设置在第一牺牲氧化物层上方的多个凹槽的截面图。图5G是根据本专利技术的一些实施例的设置在第一牺牲氧化物层上方的膜的截面图。图5H是根据本专利技术的一些实施例的设置在膜和第一牺牲氧化物层上方的第二牺牲氧化物层的截面图。图5I是根据本专利技术的一些实施例的穿过第一牺牲氧化物层和第二牺牲氧化物层的多个通孔的截面图。图5J是根据本专利技术的一些实施例的穿过第一牺牲氧化物层和第二牺牲氧化物层的多个导电插塞的截面图。图5K是根据本专利技术的一些实施例的没有第一衬底的半导体结构的截面图。图5L是根据本专利技术的一些实施例的没有第一衬底的一些部分的半导体结构的截面图。图5M是根据本专利技术的一些实施例的设置在另一衬底上方的半导体结构的截面图。图5N是根据本专利技术的一些实施例的设置在另一衬底上方的半导体结构的截面图。图5O是根据本专利技术的一些实施例的具有相对于板可移动的膜的半导体结构的截面图。图5P是根据本专利技术的一些实施例的具有相对于板可移动的膜的半导体结构的截面图。图6是根据本专利技术的一些实施例的制造半导体结构的方法的流程图。图6A是根据本专利技术的一些实施例的第一衬底的截面图。图6B是根据本专利技术的一些实施例的具有氧化物层的第一衬底的截面图。图6C是根据本专利技术的一些实施例的板的截面图。图6D是根据本专利技术的一些实施例的图案化的板的截面图。图6E是根据本专利技术的一些实施例的设置在第一衬底上方的第一牺牲氧化物层的截面图。图6F是根据本专利技术的一些实施例的设置在第一牺牲氧化物层上方的多个凹槽的截面图。图6G是根据本专利技术的一些实施例的设置在第一牺牲氧化物层上方的膜的截面图。图6H是根据本专利技术的一些实施例的设置在膜和第一牺牲氧化物层上方的第二牺牲氧化物层的截面图。图6I是根据本专利技术的一些实施例的穿过第一牺牲氧化物层和第二牺牲氧化物层的多个通孔的截面图。图6J是根据本专利技术的一些实施例的穿过第一牺牲氧化物层和第二牺牲氧化物层的多个导电插塞的截面图。图6K是根据本专利技术的一些实施例的第二器件的截面图。图6L是根据本专利技术的一些实施例的部分地去除的层的截面图。图6M是根据本专利技术的一些实施例的设置在第二器件上方的保护层的截面图。图6N是根据本专利技术的一些实施例的设置在保护层上方的附加氧化物层的截面图。图6O是根据本专利技术的一些实施例的由保护层和附加氧化物层暴露的多个接合焊盘的截面图。图6P是根据本专利技术的一些实施例的第一器件与第二器件接合的截面图。图6Q是根据本专利技术的一些实施例的具有减薄的第一衬底的半导体结构的截面图。图6R是根据本专利技术的一些实施例的具有第一衬底的一些部分的半导体结构的截面图。图6S是根据本专利技术的一些实施例的具有相对于板可移动的膜的半导体结构的截面图。图6T是根据本专利技术的一些实施例的具有相对于板可移动的膜的半导体结构的截面图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构，包括：第一器件，所述第一器件包括：板，包括多个孔；膜，与所述板相对设置并且包括多个波纹；和导电插塞，延伸穿过所述板和所述膜；以及第二器件，所述第二器件包括：衬底；和接合焊盘，设置在所述衬底上方，其中，所述导电插塞与所述接合焊盘接合以将所述第一器件和所述第二器件集成，并且所述板包括半导体构件和拉伸构件，并且所述半导体构件设置在所述拉伸构件内。

【技术特征摘要】
2015.07.31 US 14/815,2201.一种半导体结构，包括：第一器件，所述第一器件包括：板，包括多个孔；膜，与所述板相对设置并且包括多个波纹；和导电插塞，延伸穿过所述板和所述膜；以及第二器件，所述第二器件包括：衬底；和接合焊盘，设置在所述衬底上方，其中，所述导电插塞与所述接合焊盘接合以将所述第一器件和所述第二器件集成，并且所述板包括半导体构件和拉伸构件，并且所述半导体构件设置在所述拉伸构件内。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述半导体构件包括多晶硅，或所述拉伸构件包括氮化硅。3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述拉伸构件包括夹着所述半导体构件的至少两层。4.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述拉伸构件配置为最小化所述板的变形。5.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述膜对声压敏感并且相对于所述板在由所述板和所述导电插塞限定的腔内可移位。6.一种单片传感器，包括：微电子机械系统(MEMS)器件，所述微电子机械系统(MEMS)器件包括：板，包括多个孔；膜，与所述板相对设置并且包括多个波纹；导电插塞，延伸穿过所述板和所述膜，以及第一腔，由所述板和所述导电插塞限定；互补...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仪贤，郑创仁，沈维晟，陈文健，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71