[发明专利]MEMS封装件、半导体结构及其形成方法

说明书

本发明的各个实施例针对使结晶层粗糙化的方法。结晶层沉积在衬底上方。掩模材料沿着结晶层的晶界扩散到结晶层中。例如，结晶层和掩模材料可以分别是多晶硅和氧化硅或分别包括多晶硅和氧化硅。然而，其他合适的材料也是可行的。用相对于掩模材料对结晶层具有高选择性的蚀刻剂对结晶层执行蚀刻。掩模材料限定沿着晶界嵌入在结晶层中的微掩模。微掩模在蚀刻期间保护下面的结晶层的部分，使得蚀刻在未被微掩模掩蔽的结晶层中形成沟槽。本申请的实施例还涉及MEMS封装件、半导体结构及其形成方法。

技术领域

本申请的实施例涉及MEMS封装件、半导体结构及其形成方法。

背景技术

微机电系统(MEMS)器件已在许多现代电子器件中得到广泛使用。例如，在汽车(例如，在气囊展开系统中)、平板电脑、智能手机等中通常发现MEMS加速度计。在许多应用中，MEMS器件与专用集成电路(ASIC)电连接，以形成MEMS封装件。

发明内容

本申请的一些实施例提供了一种半导体结构，包括：第一衬底；结晶层，在所述第一衬底上；以及多个微掩模，从所述结晶层的表面沿着所述结晶层的晶界扩散到所述结晶层中，其中，所述表面具有将所述微掩模彼此分隔开的多个沟槽。

本申请的另一些实施例提供了一种微机电系统(MEMS)封装件，包括：集成电路(IC)；衬底，接合到所述集成电路并独立于所述集成电路，其中，所述衬底限定微机电系统结构，所述微机电系统结构在所述集成电路和所述衬底之间的腔内相对于所述集成电路是可移动的；结晶层，位于所述腔中，并且具有粗糙表面，所述粗糙表面被配置为减少所述微机电系统结构和所述IC之间的静摩擦；以及多个微部件，沿着所述结晶层的晶粒边界嵌入在所述结晶层中，其中，所述结晶层在所述粗糙表面处限定间隔开所述微部件的沟槽，并且其中，所述微部件是掩模或腔。

本申请的又一些实施例提供了一种形成半导体结构的方法，包括：在第一衬底上沉积结晶层；沿着所述结晶层的晶界将掩模材料扩散到所述结晶层中；以及使用相对于所述掩模材料对所述结晶层具有高选择性的蚀刻剂对所述结晶层执行第一蚀刻，其中，扩散到所述结晶层中的所述掩模材料限定微掩模，所述微掩模在所述第一蚀刻期间保护下面的所述结晶层的部分，并且其中，所述第一蚀刻在未被所述微掩模掩蔽的所述结晶层中形成沟槽。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了粗糙结晶层的一些实施例的截面图。

图2A和图2B示出了图1的粗糙结晶层的一些可选实施例的截面图。

图3示出了微机电系统(MEMS)封装件的一些实施例的截面图，该MEMS封装件包括MEMS运动传感器和粗糙结晶层。

图4示出了沿着图3中的线A-A’的图3的MEMS封装件的一些实施例的俯视图。

图5A-图5C示出了图3的MEMS封装件的一些可选实施例的截面图，其中粗糙结晶层的位置是变化的。

图6示出了图3的MEMS封装件的一些可选实施例的截面图，其中MEMS封装件包括多个粗糙结晶层。

图7A-图7C示出了图6的MEMS封装件的一些可选实施例的截面图，其中粗糙结晶层的位置是变化的。

图8示出了图3的MEMS封装件的一些可选实施例的截面图，其中MEMS运动传感器的布局是变化的。

图9示出了包括多个MEMS运动传感器和粗糙结晶层的MEMS封装件的一些实施例的截面图。

图10示出了包括MEMS压力传感器和粗糙结晶层的MEMS封装件的一些实施例的截面图。