半导体结构及包含所述半导体结构的传声器的制备方法技术

本发明专利技术提供一种半导体结构及包含所述半导体结构的传声器的制备方法，包括：提供半导体衬底，在半导体衬底上沉积第一二氧化硅层；在第一二氧化硅层表面形成Ge填充层，并在Ge填充层及第一二氧化硅层内形成下电极；在Ge填充层表面沉积第二二氧化硅层及第三二氧化硅层；在第三二氧化硅层表面形成上电极；在上电极表面形成具有声孔及阻挡结构的氮化硅层；背面刻蚀贯穿半导体衬底的通孔；去除第一二氧化硅层、Ge填充层、第二二氧化硅层及第三二氧化硅层。位于下电极上方的Ge填充层作为二氧化硅层的刻蚀阻挡层，避免了二氧化硅层的刻蚀对下电极造成损坏；Ge作为填充层，更容易去除，不会在下电极表面有残留，提高了传声器的电容稳定性及灵敏度。

Semiconductor structure and method for manufacturing microphone comprising said semiconductor structure

The present invention provides a method for preparing a microphone, comprising a semiconductor structure and semiconductor structure includes: providing a semiconductor substrate, depositing a first silicon oxide layer on a semiconductor substrate; the first silicon dioxide layer formed on the surface of Ge and Ge in the filler layer, filling layer and a lower electrode formed silica layer; filling layer is deposited on the surface of second the silica layer and the three layer of silica in Ge; the upper electrode formed third silica layer; with the sound hole and blocking the silicon nitride layer structure formed on the electrode surface through hole; the etching the semiconductor substrate; removing the first silicon dioxide layer, Ge layer, filling second layer and three layer silica silica. Located above the bottom electrode of Ge filling layer as the silica layer etching barrier layer to avoid silica layer etching damage to the lower electrode; Ge as filler layer, easy removal, no residue on the electrode surface, improves the stability and capacitance microphone sensitivity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体制造
，特别涉及一种半导体结构及包含所述半导体结构的传声器的制备方法。
技术介绍
请参阅图1a至图1h，现有的半导体结构的传声器的制备工艺包括如下步骤：S1：提供半导体衬底10，在所述半导体衬底10上沉积第一二氧化硅层11，刻蚀所述第一二氧化硅层11以在对应于后续要形成保护柱的位置形成第一开口111，如图1a所示；S2：在所述第一二氧化硅层11表面及所述第一开口111内沉积第二二氧化硅层12，所述第二二氧化硅层12表面形成有与所述第一开口111相对应的第一凹槽121，如图1b所示；S3：在所述第二二氧化硅层12表面形成下电极13，所述下电极13的底部形成有保护柱131，如图1c所示；S4：在所述下电极13表面沉积第三二氧化硅层14，刻蚀所述第三二氧化硅层14，以在对应于后续要形成阻挡结构的位置形成第二开口141，如图1d所示；S5：在所述第三二氧化硅层14表面及所述第二开口141内沉积第四二氧化硅层15，所述第四二氧化硅层15表面形成有与所述第二开口141相对应的第二凹槽151，如图1e所示；S6：在所述第四二氧化硅层15表面依次形成第五二氧化硅层16及上电极17，如图1f所示；S7：在所述上电极17表面及所述第二开口141内形成具有声孔182及阻挡结构181的氮化硅层18，如图1g所示；S8：背面刻蚀所述半导体衬底10，形成贯穿所述半导体衬底10的通孔19；去除所述第一二氧化硅层11、所述第二二氧化硅层12、所述第三二氧化硅层14、所述第四二氧化硅层15及所述第五二氧化硅层16，如图1h所示。然而，上述制备方法存在如下问题：1、在对所述第三二氧化硅层14刻蚀时，多晶硅的上电极板为刻蚀阻挡层，刻蚀过程中容易对上电极造成损坏。2、在所述第四二氧化硅层15沉积的过程中，由于沉积厚度较厚，且沉积时其厚度的形状具有明显的八角形效应，对后续氮化硅层18的填充及阻挡结构的均一性造成很大的挑战。3、在最后的制程中，二氧化硅层的去除难度较高，很难将二氧化硅层完全去除，残留的氧化硅会对半导体结构的传声器的电容稳定性及接收信号的灵敏度造成影响。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出了一种半导体结构及包含所述半导体结构的传声器的制备方法，用于解决现有技术中存在的刻蚀二氧化硅层时容易对上电极造成损坏的问题，氮化硅层的填充及阻挡结构的均一性难以控制的问题及填充的二氧化硅层难以完全去除，进而影响半导体结构的传声器的电容稳定性及接收信号的灵敏度的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种半导体结构，所述半导体结构由下至上依次包括半导体衬底、第一二氧化硅层、第一Ge层、下电极、第二Ge层、第二二氧化硅层、第三二氧化硅层、上电极及氮化硅层。作为本专利技术的半导体结构的一种优选方案，所述下电极底部形成有延伸至所述第一Ge层内的保护柱。作为本专利技术的半导体结构的一种优选方案，所述氮化硅层底部形成有延伸至所述第二二氧化硅层及所述第三二氧化硅层内的阻挡结构。作为本专利技术的半导体结构的一种优选方案，所述氮化硅层内形成有贯穿所述氮化硅层的声孔。作为本专利技术的半导体结构的一种优选方案，所述半导体衬底内形成有贯穿所述半导体衬底的通孔。本专利技术还提供一种包含半导体结构的传声器的制备方法，所述半导体结构的传声器的制备方法至少包括以下步骤：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上沉积第一二氧化硅层，刻蚀所述第一二氧化硅层以在对应于后续要形成保护柱的位置形成第一开口；在所述第一二氧化硅层表面形成Ge填充层，并在所述Ge填充层及二氧化硅层内形成下电极，所述下电极的下表面形成有所述保护柱；在所述Ge填充层表面依次沉积第二二氧化硅层及第三二氧化硅层，刻蚀所述第二二氧化硅层及所述第三二氧化硅层，以在对应于后续要形成阻挡结构的位置形成第二开口；在所述第三二氧化硅层表面形成上电极；在所述上电极表面及所述第二开口内形成具有声孔及阻挡结构的氮化硅层；背面刻蚀所述半导体衬底，形成贯穿所述半导体衬底的通孔；去除所述第一二氧化硅层、所述Ge填充层、所述第二二氧化硅层及所述第三二氧化硅层。作为本专利技术的包含半导体结构的传声器的制备方法的一种优选方案，在所述第一二氧化硅层表面形成Ge填充层，并在所述Ge填充层内形成下电极，所述下电极的下表面形成有所述保护柱包括以下步骤：在所述第一二氧化硅层表面及所述第一开口内沉积第一Ge层，所述第一Ge层表面形成有与所述第一开口相对应的凹槽；在所述第一Ge层表面及所述凹槽内沉积第一多晶硅层作为下电极，并在所述凹槽内形成保护柱；在所述下电极表面沉积第二Ge层。作为本专利技术的包含半导体结构的传声器的制备方法的一种优选方案，在所述第三二氧化硅层表面形成上电极包括以下步骤：在所述第三二氧化硅层表面沉积第二多晶硅层；图形化所述第二多晶硅层以形成所述上电极。作为本专利技术的包含半导体结构的传声器的制备方法的一种优选方案，在所述上电极表面及所述第二开口内形成具有声孔及阻挡结构的氮化硅层包括以下步骤：在所述上电极、所述第三二氧化硅层表面及所述第二开口内沉积氮化硅层，位于所述第二开口内的所述氮化硅层形成所述阻挡结构；刻蚀去除位于所述第三二氧化硅层表面的所述氮化硅层形成声孔。作为本专利技术的包含半导体结构的传声器的制备方法的一种优选方案，采用H2O2去除所述Ge填充层。本专利技术的一种半导体结构及包含所述半导体结构的传声器的制备方法的有益效果为：1.位于下电极上方的Ge填充层作为二氧化硅层的刻蚀阻挡层，有效地避免了二氧化硅层的刻蚀对下电极造成损坏；2.直接刻蚀用于形成阻挡结构的开口，保证了开口的均一性，降低了声孔及阻挡结构的失效率；3.Ge作为填充层，相较于二氧化硅更容易去除，几乎不会在下电极表面有任何残留，从而使得下电极的电势更容易归零，提高了半导体结构的传声器的电容稳定性及接收信号的灵敏度。附图说明图1a至1h显示为现有技术中的半导体结构的传声器的制备方法在各步骤中的结构示意图。图2显示为本专利技术的半导体结构的结构示意图。图3显示为本专利技术的包含半导体结构的传声器的制备方法的流程图。图4a至图4i显示为本专利技术的包含半导体结构的传声器的制备方法在各步骤中的结构示意图。元件标号说明10半导体衬底11第一二氧化硅层111第一开口12第二二氧化硅层121第一凹槽13下电极131保护柱14第三二氧化硅层141第二开口15第四二氧化硅层151第二凹槽16第五二氧化硅层17上电极18氮化硅层181阻挡结构182声孔19通孔20半导体衬底21第一二氧化硅层211第一开口22第一Ge层221凹槽23下电极231保护柱24第二Ge层25第二二氧化硅层26第三二氧化硅层261第二开口27上电极28氮化硅层281阻挡结构282声孔29通孔具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图2至图4i。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构由下至上依次包括半导体衬底、第一二氧化硅层、第一Ge层、下电极、第二Ge层、第二二氧化硅层、第三二氧化硅层、上电极及氮化硅层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构由下至上依次包括半导体衬底、第一二氧化硅层、第一Ge层、下电极、第二Ge层、第二二氧化硅层、第三二氧化硅层、上电极及氮化硅层。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述下电极底部形成有延伸至所述第一Ge层内的保护柱。3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述氮化硅层底部形成有延伸至所述第二二氧化硅层及所述第三二氧化硅层内的阻挡结构。4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于：所述氮化硅层内形成有贯穿所述氮化硅层的声孔。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体结构，其特征在于：所述半导体衬底内形成有贯穿所述半导体衬底的通孔。6.一种包含半导体结构的传声器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上沉积第一二氧化硅层，刻蚀所述第一二氧化硅层以在对应于后续要形成保护柱的位置形成第一开口；在所述第一二氧化硅层表面形成Ge填充层，并在所述Ge填充层及第一二氧化硅层内形成下电极，所述下电极的下表面形成有所述保护柱；在所述Ge填充层表面依次沉积第二二氧化硅层及第三二氧化硅层，刻蚀所述第二二氧化硅层及所述第三二氧化硅层，以在对应于后续要形成阻挡结构的位置形成第二开口；在所述第三二氧化硅层表面形成上电极；在所述上电极表面及所述第二开口内形成具有声孔及阻挡结构的氮化硅层；背面...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健健，朱瑜杰，郑世远，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31