[发明专利]一种半导体结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种半导体结构及其制作方法。其中，半导体结构包括器件层、隔绝层、腐蚀阻挡层、自限制腐蚀腔、第一腐蚀腔和衬底，器件层位于衬底的第一侧，自限制腐蚀腔位于衬底的第二侧，隔绝层和腐蚀阻挡层位于自限制腐蚀腔靠近器件层的一侧，且自限制腐蚀腔位于隔绝层和腐蚀阻挡层所限定的空间内，第一腐蚀腔位于自限制腐蚀腔远离器件层的一侧，且第一腐蚀腔与自限制腐蚀腔连通。本发明提供的半导体结构及其制作方法，通过使衬底的第二侧的自限制腐蚀腔由衬底的第一侧形成腐蚀阻挡层所限定，使得衬底的第一侧和第二侧的图案均可在衬底的第一侧进行定位和对准，且自限制腐蚀腔不受双面光刻的误差影响，提高了自限制腐蚀腔和器件层的对准精度。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其制作方法。

背景技术

在半导体工艺中，有些情况需要用到双面加工工艺，例如需要在硅片的正面和反面都制作图形，特别是一些MEMS器件，比如，在压力传感器、热电堆温度传感器等MEMS器件的背面需要做深刻蚀，使得最终器件是一层薄膜器件。其中，双面加工工艺需要用到专门的设备双面光刻机，深刻蚀可以使用干法刻蚀或湿法腐蚀等。

双面光刻机采用接近式或接触式曝光，即光学系统将图形以1:1的比例投射到硅片上，因此使用到的掩膜版与硅片的尺寸相同，并且掩膜版上的图形的尺寸和位置也必须和实际情况一致，这样就使得传统的双面光刻工艺中基本上都采用人工方式来放置和对准掩膜版。然而人工方式放置掩膜版普遍存在对位不准确的情况，包括中心偏离，即曝光图形的中心会偏离晶圆的中心，最大偏离会达到十几毫米；还包括旋转偏差，即曝光图形相对晶圆的平边会发生旋转，最大会达到几十度。虽然操作熟练的工程师可以在较大程度上克服这个问题，但对准精度仍然受到操作熟练度的影响。

当硅片正反面图形形成一定的偏差后，深刻蚀后的图形会继续保持这种偏差，甚至放大这种偏差，从而对器件的性能产生不利影响。

发明内容

本发明提供一种半导体结构及其制作方法，以提高深刻蚀器件对准精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种半导体结构，包括器件层、隔绝层、腐蚀阻挡层、自限制腐蚀腔、第一腐蚀腔和衬底；

所述器件层位于所述衬底的第一侧，所述自限制腐蚀腔位于所述衬底的第二侧，所述隔绝层和所述腐蚀阻挡层位于所述自限制腐蚀腔靠近所述器件层的一侧，且所述自限制腐蚀腔位于所述隔绝层和所述腐蚀阻挡层所限定的空间内；

所述第一腐蚀腔位于所述自限制腐蚀腔远离所述器件层的一侧，且所述第一腐蚀腔与所述自限制腐蚀腔连通。

可选的，所述隔绝层位于所述器件层靠近所述衬底的一侧，所述腐蚀阻挡层位于所述隔绝层远离所述器件层的一侧。

可选的，所述衬底包括第一衬底分部和第二衬底分部，所述第二衬底分部位于所述第一衬底分部远离所述器件层的一侧；

所述隔绝层位于所述第一衬底分部和所述第二衬底分部之间；

所述腐蚀阻挡层位于所述器件层靠近所述第一腐蚀腔的一侧，且所述腐蚀阻挡层贯穿所述第一衬底分部、所述隔绝层以及至少部分所述第二衬底分部。

可选的，所述自限制腐蚀腔在所述器件层所在平面的垂直投影位于所述第一腐蚀腔在所述器件层所在平面的垂直投影内，且所述第一腐蚀腔在所述器件层所在平面的垂直投影的面积大于所述自限制腐蚀腔在所述器件层所在平面的垂直投影的面积。

可选的，所述隔绝层的材料包括氧化硅或氮化硅，所述腐蚀阻挡层的材料包括氧化硅。

第二方面，本发明实施例还提供了一种半导体结构的制备方法，用于制备第一方面所述的任一半导体结构，该方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成隔绝层和腐蚀阻挡层；