半导体结构及其形成方法、半导体结构的处理方法技术

一种半导体结构及其形成方法、半导体结构的处理方法，所述半导体结构的形成方法包括：提供晶圆，所述晶圆具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面；在所述晶圆的第一表面形成器件薄膜；从所述晶圆的第二表面对晶圆进行减薄，减薄后的晶圆包括第一区域和第二区域，所述第一区域沿长度方向的对称轴为晶圆的直径，且第一区域的长度为晶圆的直径长度，所述第二区域位于第一区域两侧；在减薄后的晶圆的第二表面上形成图像化掩膜层，所述图形化掩膜层覆盖第一区域，并暴露出部分第二区域的表面；以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀所述晶圆，在所述第二区域内形成若干凹槽，所述凹槽底部暴露出部分器件薄膜。上述方法可以减少晶圆发生破片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种半导体结构及其形成方法、处理方法。
技术介绍
微机电系统(micro-electron-mechanicalsystem, MEMS)作为起源于上世纪 90年代的跨学科的先进制造技术，广泛应用于改善人们生活质量、提高人们生活水平和增强国力。微机电系统是利用半导体集成电路的微细加工技术，将传感器、制动器、控制电路等集成在微小芯片上的技术，也被称为微纳米技术。目前，在通信、汽车、光学、生物等领域获得了广泛的应用。在MEMS器件中，相当多的构件以厚度几微米到几百微米的薄膜形式存在。硅基MEMS工艺与现代集成电路的制作工艺兼容，是一种主流的MEMS制作工艺。通常是在硅衬底上形成MEMS薄膜，所述MEMS薄膜内包含各种MEMS器件。在一些特殊的MEMS器件中，MEMS器件需要形成在较薄的晶圆上，一般是在普通硅片表面形成MEMS薄膜之后，对晶圆进行减薄，晶圆减薄后容易在外力下发生形变甚至破裂，产生破片。并且，一些MEMS器件还需要在减薄后的晶圆上进行刻蚀形成通孔或凹槽，使得晶圆更加柔软容易碎裂。尤其在后续的湿法工艺中，在溶液的流动作用下，晶圆受到溶液的流动冲击作用发生倾倒等问题，特别容易形成破片，导致形成的MEMS器件报废，造成产率下降、成本损耗。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法和半导体结构的处理方法，防止晶圆发生破片。为解决上述问题，本专利技术提供一种提供晶圆，所述晶圆具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面；在所述晶圆的第一表面形成器件薄膜；从所述晶圆的第二表面对晶圆进行减薄，减薄后的晶圆包括第一区域和第二区域，所述第一区域沿长度方向的对称轴为晶圆的直径，且第一区域的长度为晶圆的直径长度，所述第二区域位于第一区域两侧；在减薄后的晶圆的第二表面上形成图像化掩膜层，所述图形化掩膜层覆盖第一区域，并暴露出部分第二区域的表面；以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀所述晶圆，在所述第二区域内形成若干凹槽，所述凹槽底部暴露出部分器件薄膜。可选的，所述第一区域的宽度为3mm?5mm。可选的，减薄后晶圆的厚度为300μπι?400μπι。可选的，所述器件薄膜为单层结构或多层堆叠结构。可选的，所述器件薄膜为微机电薄膜，所述微机电薄膜内具有微机电器件。可选的，所述微机电器件为麦克风、压力传感器或震动传感器。可选的，所述晶圆上具有对准标记，所述第一区域的长度方向的对称轴为所述对准标记与晶圆圆心所在的直径。可选的，采用深反应离子刻蚀工艺形成所述凹槽。可选的，所述凹槽的间距为80μπι?200μπι。为解决上述问题，本专利技术的实施例还提供一种采用上述方法形成的半导体结构，包括:减薄后晶圆，所述减薄后晶圆具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面，且所述减薄后晶圆包括第一区域和第二区域，所述第一区域沿长度方向的对称轴为减薄后晶圆的直径，且第二区域的长度为减薄后晶圆的直径长度，所述第二区域位于第一区域两侧；位于所述减薄后晶圆的第一表面上的器件薄膜；位于减薄后晶圆的第二表面一侧的第二区域内的若干凹槽，所述凹槽暴露出部分器件薄膜的表面。可选的，所述第一区域的宽度为3mm?5mm。可选的，减薄后晶圆的厚度为300μπι?400μπι。可选的，所述器件薄膜为单层结构或多层堆叠结构。可选的，所述器件薄膜为微机电薄膜，所述微机电薄膜内具有微机电器件。可选的，所述微机电器件为麦克风、压力传感器或震动传感器。可选的，所述减薄后晶圆上具有对准标记，所述第一区域的长度方向的对称轴为所述对准标记与晶圆圆心所在的直径。本专利技术的技术方案还提供一种上述半导体结构的处理方法，包括:提供若干上述半导体结构；提供湿法处理槽，所述湿法处理槽内具有湿法处理溶液；提供晶圆引导架，所述晶圆引导架上具有若干平行排列的引导槽；将所述若干半导体结构分别至于所述晶圆引导架的引导槽内，使晶圆表面与晶圆引导架垂直；将所述晶圆引导架连同半导体结构浸没于所述湿法处理槽内的湿法处理溶液内，进行湿法处理。可选的，所述晶圆引导架的引导槽宽度大于所述半导体结构垂直于晶圆表面方向的厚度。可选的，所述半导体结构的减薄后晶圆的第一区域的长度方向与所述晶圆引导架垂直。可选的，所述湿法处理槽内的湿法处理溶液处于流动状态。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:本专利技术的技术方案中，在形成所述半导体结构的过程中，在晶圆的第一表面形成器件薄膜之后，对晶圆第二表面进行减薄，使晶圆厚度减小；减薄后的晶圆包括第一区域和第二区域，所述第一区域沿长度方向的对称轴为晶圆的直径，且第一区域的长度为晶圆的直径长度，所述第二区域位于第一区域两侧；对晶圆的第二表面进行刻蚀，仅在第二区域上形成凹槽。由于第二区域上形成凹槽，使得晶圆的第二区域的硬度变弱，但是由于所述第二区域之间的第一区域上未形成所述凹槽，所述第一区域的强度大于第二区域的强度，所述第一区域可以作为形成凹槽之后的晶圆的支撑梁，起到支撑作用，与现有技术在整个晶圆上形成凹槽相比，使得所述晶圆的强度得到提高。可以减少晶圆破片的发生。进一步的，所述第一区域的宽度为3mm?5mm，所述宽度既能够使第一区域具有足够的强度支撑晶圆，又使得第一区域仅占据较少的晶圆面积，避免对晶圆上形成的器件的数量造成较大影响。进一步的，晶圆上具有对准标记，所述第一区域的长度方向的对称轴为所述对准标记与晶圆圆心所在的直径，机台可以通过所述对准标记获得第一区域的位置和方向。本专利技术的技术方案提供的一种半导体结构，所述半导体结构包括减薄后晶圆，所述减薄后晶圆包括第一区域和第二区域，所述第一区域沿长度方向的对称轴为减薄后晶圆的直径，且第二区域的长度为减薄后晶圆的直径长度，所述第二区域位于第一区域两侧；位于所述减薄后晶圆的第一表面上的器件薄膜；位于第二区域内的若干凹槽。所述凹槽使得第二区域的硬度变弱，但是由于所述第二区域之间的第一区域上没有所述凹槽，所述第一区域的强度大于第二区域的强度，所述第一区域可以作为形成凹槽之后的支撑梁，起到支撑作用，使得所述减薄后晶圆的强度得到提高，防止晶圆发生破片。本专利技术的技术方案还提供一种半导体结构的处理方法，将若干半导体结构垂直置于晶圆引导架上，并置于湿法处理槽内进行湿法处理。由于半导体结构的当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供晶圆，所述晶圆具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面；在所述晶圆的第一表面形成器件薄膜；从所述晶圆的第二表面对晶圆进行减薄，减薄后的晶圆包括第一区域和第二区域，所述第一区域沿长度方向的对称轴为晶圆的直径，且第一区域的长度为晶圆的直径长度，所述第二区域位于第一区域两侧；在减薄后的晶圆的第二表面上形成图像化掩膜层，所述图形化掩膜层覆盖第一区域，并暴露出部分第二区域的表面；以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀所述晶圆，在所述第二区域内形成若干凹槽，所述凹槽底部暴露出部分器件薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑超，王伟，李卫刚，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31