纯二氧化硅侧壁的腔体结构、复合腔体及其形成方法技术

技术编号:10221672 阅读:258 留言:0更新日期:2014-07-16 23:07
本发明专利技术提供一种纯二氧化硅侧壁的腔体结构、复合腔体及其形成方法,该腔体结构的形成方法包括步骤:提供硅衬底;在其正面形成二氧化硅层;对二氧化硅层作图形化,形成凹槽;提供键合片,将其与二氧化硅层键合,在硅衬底与键合片之间形成密闭的侧壁为二氧化硅的腔体结构。该复合腔体的形成方法在先获得该腔体结构的基础上包括步骤:在硅衬底的背面形成掩蔽层并对其作图形化;以掩蔽层为掩模,从背面刻蚀硅衬底至正面的二氧化硅层,在硅衬底中形成大腔体;以掩蔽层和二氧化硅层为掩模,从背面穿过硅衬底刻蚀键合片,在键合片及二氧化硅层中形成小腔体。本发明专利技术提高了形成复合腔体时从硅衬底的背面刻蚀形成小腔体后小腔体介质厚度的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微机电系统(MEMS)
,具体来说,本专利技术涉及一种。
技术介绍
普通SOI (Silicon On Insulator,绝缘体上娃)键合技术的含义包括将两层娃或二氧化硅界面在特定的环境下进行键合。SOI技术演变出了 CSOI (Cavity S0I,空腔SOI)技术,即预先在衬底硅材料片上图形化并刻蚀/腐蚀出一个空腔(一般为事先刻出一个硅腔体),再进行硅硅键合,从而形成一个近真空的封闭腔体。在实际产品应用中,可以作为惯性器件纵向运动空间或表层压力器件的形变膜腔体。在需要开放式背腔的MEMS应用(如硅麦克风)中,经常会使用到SOI片并在最后工艺阶段用刻蚀方法打开背腔。但是普通的SOI结构决定了形成的背面腔体相对比较单一;而CSOI结构虽然可以提供预埋腔体,但是在经过背面穿通刻蚀后预埋的底层空腔单晶硅介质厚度会因为刻蚀工艺本身(刻蚀方法如DRIE,深反应离子刻蚀)的均匀性而难以控制(约20%片内均匀性)。图1为现有技术中的一种腔体结构的形成工艺的流程图。如图1所示,在工艺步骤Sll中,提供硅衬底101。在工艺步骤S12中,在硅衬底101的正面形成二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯二氧化硅侧壁的腔体结构的形成方法,包括步骤:A.提供硅衬底(301);B.在所述硅衬底(301)的正面形成二氧化硅层(302);C.对所述二氧化硅层(302)作图形化,形成一个或多个侧壁为二氧化硅材料的凹槽(303);D.提供键合片(304),将所述键合片(304)与图形化的所述二氧化硅层(302)相键合,把所述凹槽(303)封闭,在所述硅衬底(301)与所述键合片(304)之间形成一个或多个密闭的侧壁为二氧化硅材料的腔体结构(305)。

【技术特征摘要】
1.一种纯二氧化硅侧壁的腔体结构的形成方法,包括步骤: A.提供硅衬底(301); B.在所述硅衬底(301)的正面形成二氧化硅层(302); C.对所述二氧化硅层(302)作图形化,形成一个或多个侧壁为二氧化硅材料的凹槽(303); D.提供键合片(304),将所述键合片(304)与图形化的所述二氧化硅层(302)相键合,把所述凹槽(303)封闭,在所述硅衬底(301)与所述键合片(304)之间形成一个或多个密闭的侧壁为二氧化硅材料的腔体结构(305)。2.根据权利要求1所述的腔体结构的形成方法,其特征在于,形成所述二氧化硅层(302)的方式为热氧化或者化学气相淀积。3.根据权利要求2所述的腔体结构的形成方法,其特征在于,图形化所述二氧化硅层(302)的方式为干法刻蚀或者湿法腐蚀。4.根据权利要求3所述的腔体结构的形成方法,其特征在于,所述键合片(304)的材料为单晶硅或者玻璃。5.一种采用权利要求1所述的形成方法形成的纯二氧化硅侧壁的腔体结构,包括: 硅衬底(301); 图形化的二氧化硅层(302),形成于所述硅衬底(301)的正面,所述二氧化硅层(302)中形成有一个或多个侧壁为二氧化硅材料的凹槽(303); 键合片(304),与所述二氧化硅层(302)相键合,把所述凹槽(303)封闭,在所述硅衬底(301)与所述键合片(304)之间形成了一个或多个密闭的侧壁为二氧化硅材料的腔体结构(305)。6.根据权利要求5所述的腔体结构,其特征在于,所述二氧化硅层(302)的形成方式为热氧化或者化学气相淀积。7.根据权利要求6所述的腔体结构,其特征在于,所述二氧化硅层(302)的图形化方式为干法刻蚀或者湿法腐蚀。8.根据权利要求7所述的腔体结构,其特征在于,所述键合片(304)的材料为单晶硅或者玻璃。9.一种复合腔体的形成方法,包括步骤: A.提供硅衬底(301); B.在所述硅衬底(301)的正面形成二氧化硅层(302); C.对所述二氧化硅层(302)作图形化,形成一个或多个侧壁为二氧化硅材料的凹槽 (303),所述二氧化硅层(302)的图形与下述步骤G中待形成的小腔体(308)的位置相对应; D.提供键合片(304),将所述键合片(304)与图形化的所述二氧化硅层(302)相键合,把所述凹槽(303)封闭,在所述硅衬底(301)与所述键合片(304)之间形成一个或多个密闭的侧壁为二氧化硅材料的腔体结构(305); E.在所述硅衬底(301)...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐元俊
申请(专利权)人:上海先进半导体制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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