半导体装置的制造方法制造方法及图纸

在多个硅基板(11、13、21)中的至少1个，形成凹部(14、23)。此外，在多个硅基板中的至少1个，在从空间(30)的预定形成区域离开了的部分，形成硅氧化膜(12、22)，该硅氧化膜(12、22)形成有将预定形成区域包围并达到多个硅基板的外周的槽部(17、28)。进而，以将槽部覆盖的方式，将多个硅基板中的形成有硅氧化膜的硅基板与多个硅基板中的另一个利用经由硅氧化膜的直接接合而进行接合，形成气体排出路径(40)并形成多个硅基板及硅氧化膜的层叠构造，由凹部在层叠构造的内部形成空间。并且，通过热处理，将空间的内部的气体经由气体排出路径向层叠构造的外部排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置的制造方法关联申请的相互参照本申请基于2018年4月24日提出申请的日本专利申请第2018－83050号和2019年3月22日提出申请的日本专利申请第2019－55127号，这里通过参照而引用其记载内容。
本专利技术涉及在内部形成有空间的半导体装置的制造方法。
技术介绍
作为这种半导体装置，例如可以举出加速度传感器，其在内部空间配置有形成于支承基板的固定电极、和能够相对于支承基板位移的可动电极，利用可动电极位移时的电极间的静电电容的变化来检测加速度。此外，可以举出角速度传感器，其使基板的一部分作为可变形的可动部而在内部的空间中振动，并检测被施加角速度时的可动部的位移量来检测角速度。为了使这些传感器的性能提高，将配置可动电极等的空间的压力设为适合于用途的压力是重要的。对此，例如在专利文献1中提出了一种方法，其通过将内部的空间扩大而抑制由制造工艺引起的残留气体所带来的压力的偏差。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014－173961号公报
技术实现思路
但是，根据专利文献1记载的方法，由于在内部空间残留有气体，所以难以使内部空间成为100Pa以下、例如10Pa左右的低压。本专利技术鉴于上述问题，目的在于提供与以往相比能够使内部空间成为低压的半导体装置的制造方法。本专利技术的1个技术方案，是在内部形成有空间(30)的半导体装置的制造方法，具备以下工序：准备多个硅基板(11、13、21)；在多个硅基板中的至少1个，形成凹部(14、23)；在多个硅基板中的至少1个，在从空间的预定形成区域离开了的部分，形成硅氧化膜(12、22)，该硅氧化膜(12、22)形成有将该预定形成区域包围并达到多个硅基板的外周的槽部(17、28)；以将槽部覆盖的方式，将多个硅基板中的形成有硅氧化膜的硅基板与多个硅基板中的另一个利用经由硅氧化膜的直接接合而进行接合，形成气体排出路径(40)并形成多个硅基板及硅氧化膜的层叠构造，由凹部在层叠构造的内部形成空间；在形成空间后，通过热处理，将空间的内部的气体经由气体排出路径向层叠构造的外部排出。由此，在将基板接合而形成层叠构造和层叠构造的内部的空间之后，空间的内部的气体经由气体排出路径被向层叠构造的外部排出，所以能够使内部的空间成为比以往低压。并且，通过这样的制造方法，制造出构成支承层、第1硅氧化膜、活性层、第2硅氧化膜及盖层的层叠构造、并且在空间内具备元件部的半导体装置。由于这样的半导体装置成为残留气体经由气体排出路径被排出的状态，所以能够使半导体装置的性能提高。另外，对各构成要素等赋予的带括弧的参照标记表示该构成要素等与后述实施方式中记载的具体构成要素等的对应关系的一例。附图说明图1是第1实施方式的半导体装置的剖视图。图2是图1的II部分的放大图。图3A是表示传感器部的制造工序的剖视图。图3B是接着图3A的表示传感器部的制造工序的剖视图。图3C是接着图3B的表示传感器部的制造工序的剖视图。图3D是接着图3C的表示传感器部的制造工序的剖视图。图3E是接着图3D的表示传感器部的制造工序的剖视图。图4A是表示盖部的制造工序的剖视图。图4B是接着图4A的表示盖部的制造工序的剖视图。图4C是接着图4B的表示盖部的制造工序的剖视图。图4D是接着图4C的表示盖部的制造工序的剖视图。图4E是接着图4D的表示盖部的制造工序的剖视图。图5是绝缘层的平面图。图6A是表示接合工序的剖视图。图6B是接着图6A的表示接合工序的剖视图。图7是图6的VII部分的放大图。图8是表示通过实验对气体排出路径的有无和空间内的残留气体的排出效率进行调查的结果的图。图9是第2实施方式的半导体装置的剖视图，是相当于图2的图。图10A是表示第2实施方式的盖部的制造工序的剖视图。图10B是接着图10A的表示盖部的制造工序的剖视图。图10C是接着图10B的表示盖部的制造工序的剖视图。图10D是接着图10C的表示盖部的制造工序的剖视图。图10E是接着图10D的表示盖部的制造工序的剖视图。图11是表示第2实施方式的半导体装置的制造工序的剖视图，是相当于图7的图。图12是表示其他实施方式的半导体装置的制造工序的剖视图，是相当于图7的图。图13是表示其他实施方式的半导体装置的制造工序的剖视图，是相当于图7的图。图14是表示其他实施方式的半导体装置的制造工序的剖视图，是相当于图7的图。图15是表示其他实施方式的半导体装置的制造工序的剖视图，是相当于图7的图。图16是表示其他实施方式的半导体装置的制造工序的剖视图，是相当于图7的图。图17是表示其他实施方式的半导体装置的制造工序的剖视图，是相当于图7的图。图18是表示其他实施方式的半导体装置的制造工序的剖视图，是相当于图7的图。图19是其他实施方式的绝缘层的平面图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式中，对于相互相同或等同的部分赋予相同的标记而进行说明。(第1实施方式)对第1实施方式进行说明。本实施方式的半导体装置是使用MEMS(MicroElectroMechanicalSystems)制造的物理量传感器，如图1所示，具备传感器部10和直接接合于传感器部10的盖部20。传感器部10为依次层叠有由硅(Si)构成的支承层11、由硅氧化膜(SiO2)构成的绝缘层12和由Si构成的活性层13的SOI(SilicononInsulator)构造。通过绝缘层12将支承层11与活性层13电绝缘。在支承层11的表面形成有凹部14，绝缘层12以将支承层11的表面和凹部14的内壁面覆盖的方式形成。活性层13通过经由绝缘层12的表面活化接合而与支承层11的表面相接合。这样，本实施方式的传感器部10被做成了在支承层11及绝缘层12与活性层13之间形成有空间的腔室SOI构造。活性层13中的位于凹部14上方的部分的一部分被除去，其余部分被设为元件部15。元件部15能够相对于活性层13中的与支承层11接合的部分位移。例如通过做成在元件部15处形成可动电极、在形成于凹部14内的绝缘层12或后述的凹部23内形成固定电极、能够检测这些电极间的静电电容的变化的结构，能够将半导体装置用作加速度传感器。此外，通过做成使元件部15振动、能够检测对元件部15施加了角速度时的元件部15的位移量的结构，能够将半导体装置用作角速度传感器。盖部20用来保护元件部15，具备由Si构成的基板21。在基板21的背面，形成有由SiO2构成的绝缘层22。基板21通过经由绝缘层22的表面活化接合而与活性层13相接合。通过绝缘层22将活性层13和基板21电绝缘。在盖部20中的与凹部14对置的部分，绝缘层2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的制造方法，是在内部形成有空间(30)的半导体装置的制造方法，其特征在于，/n具备以下工序：/n准备多个硅基板(11、13、21)；/n在上述多个硅基板中的至少1个，形成凹部(14、23)；/n在上述多个硅基板中的至少1个，在从上述空间的预定形成区域离开了的部分，形成硅氧化膜(12、22)，该硅氧化膜(12、22)形成有将该预定形成区域包围并达到上述多个硅基板的外周的槽部(17、28)；/n以将上述槽部覆盖的方式，将上述多个硅基板中的形成有上述硅氧化膜的硅基板与上述多个硅基板中的另一个利用经由上述硅氧化膜的直接接合而进行接合，形成气体排出路径(40)并形成上述多个硅基板及上述硅氧化膜的层叠构造，由上述凹部在上述层叠构造的内部形成上述空间；以及/n在形成上述空间后，通过热处理，将上述空间的内部的气体经由上述气体排出路径向上述层叠构造的外部排出。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180424 JP 2018-083050;20190322 JP 2019-0551271.一种半导体装置的制造方法，是在内部形成有空间(30)的半导体装置的制造方法，其特征在于，
具备以下工序：
准备多个硅基板(11、13、21)；
在上述多个硅基板中的至少1个，形成凹部(14、23)；
在上述多个硅基板中的至少1个，在从上述空间的预定形成区域离开了的部分，形成硅氧化膜(12、22)，该硅氧化膜(12、22)形成有将该预定形成区域包围并达到上述多个硅基板的外周的槽部(17、28)；
以将上述槽部覆盖的方式，将上述多个硅基板中的形成有上述硅氧化膜的硅基板与上述多个硅基板中的另一个利用经由上述硅氧化膜的直接接合而进行接合，形成气体排出路径(40)并形成上述多个硅基板及上述硅氧化膜的层叠构造，由上述凹部在上述层叠构造的内部形成上述空间；以及
在形成上述空间后，通过热处理，将上述空间的内部的气体经由上述气体排出路径向上述层叠构造的外部排出。


2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
形成形成有上述槽部的上述硅氧化膜的工序是如下工序：
在上述多个硅基板中的至少1个，在形成上述硅氧化膜之后，将上述硅氧化膜的一部分蚀刻而形成上述槽部。


3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
形成形成有上述槽部的上述硅氧化膜的工序包括以下工序：
在上述多个硅基板中的形成上述硅氧化膜的至少1个，形成作为基底的槽部(29)；以及
在形成上述作为基底的槽部之后，在上述多个硅基板中的至少1个之上，形成通过反映出上述作为基底的槽部的形状而形成有上述槽部的上述硅氧化膜。


4.一种半导体装置，在内部形成有空间(30)，其特征在于，
具有：
支承层(11)，由硅构成；
活性层(13)，由硅构成，具有元件部(15)，并且经由第1硅氧化膜(12)而被接合在上...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木爱美，山本康雄，明石照久，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP