[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

本公开的各种实施例涉及一种半导体器件。所述半导体器件包括设置在半导体衬底之上的内连线结构。介电结构设置在内连线结构之上。多个空腔设置在介电结构中。微机电系统(MEMS)衬底设置在介电结构之上，其中微机电系统衬底包括多个可移动薄膜，且其中所述多个可移动薄膜分别上覆在所述多个空腔之上。多个流体连通通道设置在所述介电结构中，其中所述多个流体连通通道中的每一者在所述多个空腔中的两个相邻空腔之间在侧向上延伸，使得所述多个空腔中的每一者彼此流体连通。

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

微机电系统(Microelectromechanical system，MEMS)是一种在集成芯片上集成小型化机械及机电元件的技术。MEMS器件通常利用微制造技术来制成。近年来，MEMS器件已获得广泛的应用范围。例如，在手机(例如，加速度计、陀螺仪、数字罗盘)、压力传感器、微流体元件(例如，阀门、泵)、光学开关(例如，镜子)、成像器件(例如，微机械超声换能器(micromachined ultrasonic transducer，MUT))等中会找到MEMS器件。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体器件，包括：内连线结构，设置在半导体衬底之上；介电结构，设置在所述内连线结构之上；多个空腔，设置在所述介电结构中且被排列成包括行及列的阵列；微机电系统(MEMS)衬底，设置在所述介电结构之上，其中所述微机电系统衬底界定所述多个空腔的上表面，其中所述微机电系统衬底包括多个可移动薄膜，且其中所述多个可移动薄膜分别上覆在所述多个空腔之上；以及多个流体连通通道，设置在所述介电结构中，其中所述多个流体连通通道的上表面由所述微机电系统衬底界定，且其中所述多个流体连通通道中的每一者在所述多个空腔中的两个相邻空腔之间在侧向上延伸，使得所述多个空腔中的每一者彼此流体连通。

本发明实施例提供一种半导体器件，包括：内连线结构，设置在半导体衬底之上；介电结构，设置在所述内连线结构之上；微机电系统(MEMS)衬底，设置在所述介电结构之上；第一微机电系统器件，设置在所述半导体衬底之上，其中所述第一微机电系统器件包括设置在所述介电结构中的第一空腔，且包括上覆在所述第一空腔之上的所述微机电系统衬底的第一可移动薄膜；第二微机电系统器件，设置在所述半导体衬底之上，其中所述第二微机电系统器件包括设置在所述介电结构中的第二空腔，且包括上覆在所述第二空腔之上的所述微机电系统衬底的第二可移动薄膜，且其中所述第二微机电系统器件在第一方向上与所述第一微机电系统器件在侧向上间隔开；以及第一流体连通通道，设置在所述介电结构中，其中所述第一流体连通通道在所述第一方向上从所述第一空腔在侧向上延伸到所述第二空腔，使得所述第一空腔与所述第二空腔流体连通。

本发明实施例提供一种形成半导体器件的方法，所述方法包括：接收集成电路(IC)结构，所述集成电路(IC)结构包括设置在所述集成电路结构的半导体衬底之上的第一电极及第二电极，其中所述第一电极与所述第二电极在侧向上间隔开；在所述集成电路结构、所述第一电极及所述第二电极之上形成介电结构；在所述介电结构中形成第一空腔开口，且所述第一空腔开口上覆在所述第一电极之上；在所述介电结构中形成第二空腔开口，且所述第二空腔开口上覆在所述第二电极之上，其中所述介电结构的部分设置在所述第一空腔开口与所述第二空腔开口之间；在所述介电结构的所述部分中形成流体连通通道开口，其中所述流体连通通道开口从所述第一空腔开口在侧向上延伸到所述第二空腔开口；以及将微机电系统(MEMS)衬底结合到所述介电结构，其中将所述微机电系统衬底结合到所述介电结构覆盖所述第一空腔开口、所述第二空腔开口及所述流体连通通道开口，从而分别形成第一空腔、第二空腔及流体连通通道，且其中所述流体连通通道从所述第一空腔在侧向上延伸到所述第二空腔。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出空腔压力均匀性得到改善的具有微机电系统(MEMS)器件的半导体器件的一些实施例的剖视图。