包括多材料填充物的改進(jìn)型硅通孔的制作方法
【專利摘要】本申請涉及一種包括多材料填充物的改進(jìn)型硅通孔。一種裝置包括：襯底，其具有設(shè)置在所述襯底內(nèi)的至少一個孔，其中，所述襯底包括：溝槽，其具有大體上成梯形的橫截面，所述溝槽貫穿所述襯底在所述襯底的下表面和所述襯底的上表面之間延伸，其中，所述溝槽的頂部通向頂部開口，并且所述溝槽的底部通向底部開口，所述頂部開口比所述底部開口要大。所述裝置可以包括：口狀體，其圍繞所述頂部開口并且在所述上表面和所述頂部開口之間延伸，其中，所述上表面的口狀體開口比所述溝槽的所述頂部開口要大，其中，所述孔包括：電介質(zhì)層，其設(shè)置在溝槽的內(nèi)表面上。所述裝置包括：填充物，其設(shè)置在所述溝槽內(nèi)，所述電介質(zhì)層夾在所述填充物和所述襯底之間。
【專利說明】包括多材料填充物的改進(jìn)型硅通孔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]概括地說，本申請涉及一種硅通孔(TSV)，并且尤其涉及一種包括多材料填充物的改進(jìn)型TSV。
【背景技術(shù)】
[0002]小型半導(dǎo)體器件(例如，電容器)被廣泛地用于電子設(shè)備(例如，個人電子設(shè)備)中。這些器件可以被用作壓力換能器。例如，這些器件可以被用作麥克風(fēng)，例如用于記錄或播放聲音。這些器件可以被用作運動檢測器，起到加速度計和/或陀螺儀的作用。其他用途是可能的。隨著對個人電子設(shè)備的市場需求的增加，制造商尋求通過減小器件的尺寸和降低器件的成本來獲利，從而他們可能創(chuàng)造出改進(jìn)的個人電子設(shè)備。
[0003]美國專利號7，539，003提供了在所有關(guān)鍵的應(yīng)力點上具有單晶硅的電容式傳感器。正如圖1A中所示的，絕緣溝槽由溝槽和再填充物(refill)形成，所述再填充物形成用于驅(qū)動、傳感和防護(hù)的電絕緣的導(dǎo)電硅電極。壓力端口與電線焊墊相對，以便于封裝。還描述了測量平面內(nèi)加速度和平面外加速度的雙軸加速度計。通過復(fù)制該加速度計并且相對于其平面外軸旋轉(zhuǎn)90度來提供平面內(nèi)第三軸。
[0004]正如圖1A中所示的，美國專利號7，539，003中的方法之一依賴于使用不期望的單材料電介質(zhì)溝槽100結(jié)構(gòu)所形成的器件。該溝槽貫穿半導(dǎo)體101并且具有兩個觸點102。如圖所示，該溝槽難以制造，至少因為它難以沉積填充物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]除了其他方面以外，本申請還討論了一種裝置，該裝置包括:襯底，其具有設(shè)置在所述襯底內(nèi)的至少一個孔，其中，所述襯底包括:溝槽，其具有大體上成梯形的橫截面，所述溝槽貫穿所述襯底在所述襯底的下表面和所述襯底的上表面之間延伸，其中，所述溝槽的頂部通向頂部開口，并且所述溝槽的底部通向底部開口，所述頂部開口比所述底部開口要大。所述裝置可以包括:口狀體，其圍繞所述頂部開口并且在所述上表面和所述頂部開口之間延伸，其中，所述上表面內(nèi)的口狀體開口比所述溝槽的所述頂部開口要大，其中，所述孔包括:電介質(zhì)層，其設(shè)置在溝槽的內(nèi)表面上。所述裝置包括:填充物，其設(shè)置在所述溝槽內(nèi)，所述電介質(zhì)層夾在所述填充物和所述襯底之間。
[0006]一種在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成至少一個孔的方法，該方法包括:形成具有大體上成梯形的橫截面的溝槽，包括形成貫穿所述襯底在所述襯底的下表面和所述襯底的上表面之間的所述溝槽，所述溝槽通向所述上表面的頂部開口和所述下表面的底部開口，所述頂部開口比所述底部開口要大；形成在所述上表面和所述頂部開口之間延伸的口狀體，所述上表面的口狀體開口比所述溝槽的所述頂部開口要大；在溝槽的內(nèi)表面上形成電介質(zhì)層；以及使用填充物來填充所述溝槽，所述電介質(zhì)層夾在所述填充物和所述襯底之間。
[0007]這部分旨在提供對本專利申請的主題的概述。這部分并非旨在提供本發(fā)明的排他性的或詳盡的說明。本文包括了詳細(xì)的描述，以提供關(guān)于本專利申請的進(jìn)一步信息?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0008]在附圖中(這些附圖不一定是按照比例繪制的)，相同的數(shù)字能夠描述不同視圖中的相似部件。具有不同字母后綴的相同數(shù)字能夠表示相似部件的不同示例。附圖通過示例而非限制的方式概括地示例了本申請中討論的各個實施例。
[0009]圖1A示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有單材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0010]圖1B示出了根據(jù)一個示例的具有懸垂部分(overhang)和空隙的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0011]圖2示出了根據(jù)一個示例的具有期望屬性的孔的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0012]圖3示出了根據(jù)一個示例的具有曲線凹槽的孔的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0013]圖4是根據(jù)一個示例的具有大體上為直線凹槽的孔的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0014]圖5示出了根據(jù)各個示例的空隙的數(shù)個不同視圖。
[0015]圖6示出了根據(jù)一個示例的具有多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0016]圖7A示出了根據(jù)一個示例的具有限定周界的多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。在圖7B中描繪了該周界。
[0017]圖7B是沿線7A—7A截取的橫截面。
[0018]圖8A示出了根據(jù)一個示例的具有由器件層覆蓋的限定周界的多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0019]圖SB示出了根據(jù)一個示例的具有由器件層覆蓋的限定周界的多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D，顯示了電容效應(yīng)。
[0020]圖9示出了根據(jù)一個示例的具有由限定交錯手指的器件層覆蓋的限定周界的多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0021]圖10示出了根據(jù)一個示例的具有壓力換能器和運動傳感器(陀螺儀、加速度計、磁力計等)或麥克風(fēng)的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0022]圖11示出了根據(jù)一個示例的具有設(shè)置在器件層內(nèi)的腔的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0023]圖12示出了根據(jù)一個示例的具有多個孔襯底的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0024]圖13示出了根據(jù)一個示例的具有位于器件層上方的帽狀物的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0025]圖14示出了根據(jù)一個示例的具有覆蓋器件層的多個器件部分的帽狀物的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0026]圖15示出了根據(jù)一個示例的具有多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0027]圖16示出了根據(jù)一個示例的具有多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0028]圖17示出了根據(jù)一個示例的由一示例半導(dǎo)體的迭代視圖所示出的過程。
[0029]圖18示出了根據(jù)一個示例的包括熔融粘合的過程。
[0030]圖19示出了根據(jù)一個示例的配置成測量運動的一可選半導(dǎo)體器件的橫截面?zhèn)纫晥D。
【具體實施方式】[0031]本主題解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。美國專利號7，539，003中概述的一種方法能夠?qū)е聢D1B中示出的結(jié)構(gòu)。該示例示出了不期望的懸垂部分(overhang) 104和不期望的空隙(void) 106，正如由從美國專利號7，539，003的第四欄開始討論的過程所產(chǎn)生的一樣。根據(jù)該方法，使用期望長寬比(例如，30:1)的深反應(yīng)離子蝕刻(DRIE)獲得期望厚度(例如，150 ym)的硅通孔(TSV)晶圓會導(dǎo)致一個不期望厚度(5 μ m厚)的電介質(zhì)溝槽，該TSV晶圓包括設(shè)置在電介質(zhì)材料110 (例如，氧化物)內(nèi)部的材料108 (例如，導(dǎo)電材料)，該電介質(zhì)溝槽在未形成空隙106的情況下難以填充。
[0032]典型的電介質(zhì)溝槽可以包括二氧化硅，在這樣的深溝槽中形成這樣的厚氧化物是困難的，至少因為它有助于空隙106的形成，空隙106會減小形成從器件頂部到器件底部的氣密密封的可能性。這種方法還會在硅襯底內(nèi)造成顯著的應(yīng)力，該應(yīng)力尤其在具有高密度的這種深孔的器件內(nèi)，會影響器件的完整性，使晶圓易于破裂。懸垂部分104至少通過在期望程度上阻止對半導(dǎo)體101內(nèi)的腔的填充，有助于空隙的形成。
[0033]除了其他方面以外，本主題還提供了硅通孔，所述硅通孔能夠在高溫晶圓粘合下存活，聞溫晶圓粘合包括在聞于1000攝氏度下進(jìn)行的溶融粘合，相比現(xiàn)有技術(shù)，具有改良的可制造性。本主題通過使用雙材料溝槽替代單材料溝槽在某些情況下減小了上述方法的影響，其中，第二種材料具有更好的填充能力，并且可以形成具有較少空隙或沒有空隙的孔，這能夠改善密封(例如，氣密密封)。某些示例提供了一種用于在沒有空隙(即，一個或多個空隙)的情況下能實現(xiàn)更容易的溝槽填充的改進(jìn)型溝槽。與單一材料的方法相比，這些示例為單晶硅提供了更加匹配的熱膨脹系數(shù)(TCE)。這種方法可以減少晶圓彎曲的情況，從而提聞晶圓的完整性。
[0034]圖2示出了根據(jù)一個示例的具有期望屬性的一孔的橫截面?zhèn)纫晥D。在該示例中，半導(dǎo)體101 (例如，硅半導(dǎo)體、單晶硅(SCS)半導(dǎo)體)具有形成在其中的孔(例如，硅通孔)。在襯底101中可以具有部分地或全部地貫穿該襯底101設(shè)置的溝槽280。填充物203和電介質(zhì)204可以氣密地密封到襯底。填充物203可以在硅的上表面282下方凹進(jìn)。凹進(jìn)的電介質(zhì)可以減少該電介質(zhì)與可鄰近上表面282設(shè)置的部件之間接觸的情況。電介質(zhì)204和填充物203的組合能夠提供因成形而產(chǎn)生的應(yīng)力，所述應(yīng)力相互抵消以減少襯底101的變形。
[0035]圖3示出了根據(jù)一個示例的具有曲線凹槽(flute)的一孔的橫截面?zhèn)纫晥D。在該示例中，凹槽或口狀體304可以圍繞頂部開口 383，并且可以從上表面282和頂部開口延伸到襯底。該口狀體可以形成單調(diào)遞減的孔橫截面寬度的一部分?？跔铙w304可以比溝槽的頂部開口 383大?？跔铙w蝕刻可以是大體上各向同性的或高度錐形的(例如，高度錐形的DRIE)。形成口狀體可以包括等離子蝕刻、二氟化氙蝕刻或濕法蝕刻口狀體中的至少一種?？跔铙w可以使一個人能夠底切(undercut)設(shè)置在上表面282上的掩模材料，這能夠去除懸垂部分或懸垂部分104。此外，口狀體304可以減少或消除溝槽208內(nèi)較深處的噴出(blowout)。
[0036]孔可以是大體上無空隙的，意味著填充物203與電介質(zhì)204相符，并且以單塊形式延伸出電介質(zhì)204所限定出的腔。
[0037]填充物203可以包括半導(dǎo)體與電介質(zhì)的組合和多晶硅中的至少一種。多晶硅可以包括未摻雜的超正形細(xì)微粒多晶硅。填充物203可以包括熱氧化物。填充物203可以包括正硅酸四乙酯(TEOS)和另一低溫氧化物中的至少一種。[0038]長度與寬度的長寬比的范圍可以從15:1到50:1。深度的范圍可以從O μ m到一個或多個毫米。一個示例限定了約30:1的長寬比，深度在10和200 μπι之間。對材料之間的應(yīng)力進(jìn)行補償以產(chǎn)生接近于零的彎曲。在某些示例中，多晶硅被用于填充物203，填充物203設(shè)置在硅上生長出的氧化物的內(nèi)部?？梢孕纬梢粋€孔(即，170 μπι深的孔)，并且該孔的頂部可以包括2 μ m的熱氧化物和約8 μ m寬的多晶硅，該孔的底部可以包括2 μ m的氧化物和4μπι寬的多晶硅。
[0039]圖4是根據(jù)一個示例的具有大體為直線口狀體的孔的橫截面?zhèn)纫晥D。在該示例中，直線口狀體404通向上表面282，并且尺寸被設(shè)置為比溝槽280的頂部開口 383要大。在填充物403的頂部處可以形成小型懸臂式的懸垂部分402。正如本文中所討論的(例如，參見圖17)，這可以是蝕刻工藝的副產(chǎn)品，通過蝕刻工藝，去除電介質(zhì)和/或填充物以使表面282下方的電介質(zhì)凹進(jìn)。雖然圖4和圖5中示出的口狀體形成了與溝槽280的剩余部分具有不同斜率的錐形物，但是正如圖2中所示的，示例可以在被填充的孔的一部分和所述剩余部分之間包括平滑過渡。其他的結(jié)構(gòu)是可能的，因此口狀體比溝槽更寬并且消除了懸垂部分。
[0040]圖5示出了根據(jù)各個示例的空隙的不同視圖。接縫(seam)或空隙可以不合期望地降低待氣密密封的器件的能力。進(jìn)一步地，接縫或空隙可以例如通過將施加到器件上的應(yīng)力集中在某一位置(例如，接縫)處來降低該器件的機械穩(wěn)定性。此外，接縫或空隙可以例如產(chǎn)生貯存?zhèn)}，該貯存?zhèn)}使欲被去除的材料被嵌于其中，從而造成加工難度。這些貯存的材料隨后可能在后續(xù)加工步驟的過程中或在應(yīng)用中被釋放，并且可能對器件的性能產(chǎn)生不期望的影響。
[0041]A和B中公開的示例示出了一空隙，該空隙小到足夠允許充分的密封和結(jié)構(gòu)完整性，包括剛度。在視圖A中，空隙504可以聚集材料，這是不期望的。如果空隙504能夠被減小成一個小于填充物502的長度的小接縫，則可以獲得期望的性能。
[0042]在視圖B中，514中的空隙516可以降低結(jié)構(gòu)完整性。例如，填充物可以破開。這樣的結(jié)構(gòu)可能對器件性能產(chǎn)生不利的影響。然而，如果空隙516被保持在低于能夠在特定應(yīng)力下造成破裂的尺寸，則可以獲得期望的性能。小于填充物514深度的20%的并且是獨立的故而不朝表面或底部敞開的空隙，能夠提供可接受的性能。然而，這樣的空隙會導(dǎo)致與控制該空隙尺寸的難度相關(guān)的制造問題。
[0043]在視圖C中，描繪了設(shè)置在填充物506中的大的、開放接縫508。該接縫可以留住加工材料(例如，光刻膠)。這樣的接縫可以影響氣密性和大批量(at volume)加工晶圓的能力。一個或多個清洗工藝可以被用于抽取出這種材料，從而得到期望的器件。
[0044]在視圖D中，描述了填充物518內(nèi)的大的、獨立的空隙或接縫520，該空隙或接縫520可以導(dǎo)致機械不穩(wěn)定性并且降低氣密性。此外，控制空隙或接縫的尺寸是困難的。
[0045]在視圖E中，填充物510內(nèi)的薄的接縫512跨越一長度(例如，孔的整個長度)。這樣的接縫可以提供從孔頂部向孔底部泄露的路徑，該接縫例如通過在器件內(nèi)提供應(yīng)力立管，能夠負(fù)面地影響氣密性和機械穩(wěn)定性。在某些示例中，孔可以到達(dá)襯底之外。
[0046]在視圖F中，空隙522被設(shè)置在填充物524內(nèi)的靠下位置。如果使用孔暴露(reveal)工藝，則靠近于孔底部的大的接縫會導(dǎo)致器件故障。這些接縫可能在孔暴露工藝中被打開，從而使加工困難并且引來污染。如果不使用孔暴露工藝，則能夠產(chǎn)生具有可接受的性能的器件，但是精確控制可能是困難的。
[0047]圖6示出了根據(jù)一個示例的具有多材料溝槽的器件的橫截面?zhèn)纫晥D。該器件有利于避免在多材料硅孔形成過程中形成空隙。正如所示例的，溝槽280可以限定大體上成梯形的橫截面。溝槽280能夠在襯底280的下表面681和該襯底的上表面282之間延伸貫穿襯底101。溝槽280的頂部可以朝向(open to)頂部開口 383。溝槽280的底部可以朝向底部開口 684。與底部開口 684相比，頂部開口 383在面積上可以更大。底部開口和頂部開口中的一者或二者可以橫跨小于30 μ m,并且它們之間的距離可以從5 μ m到500 μ m。這樣的尺寸設(shè)置可以改善在沒有空隙的情況下在電介質(zhì)204內(nèi)設(shè)置填充物203的能力。
[0048]電介質(zhì)204 (例如，一層)可以被設(shè)置在溝槽280的內(nèi)表面上。填充物203可以被設(shè)置在該溝槽內(nèi)，該電介質(zhì)層夾在該填充物和襯底之間。該結(jié)構(gòu)可以提供氣密密封。密封可以利用襯底的上表面和襯底的下表面之間的一個大氣層的最小壓力差來抵抗泄露。這種密封可以提供與形成到腔的邊界相配的孔，該腔相對于裝置的周圍環(huán)境在真空下被密封。
[0049]圖7A示出了根據(jù)一個示例的具有限定周界的多材料溝槽的器件的橫截面?zhèn)纫晥D。在圖7B中描繪了該周界，圖7B是沿線7A-7A截取的橫截面。溝槽可以是限定一電路的溝槽。該溝槽可以限定襯底101內(nèi)的一電路,該襯底的內(nèi)部部分位于該電路內(nèi)，外部部分圍繞該電路。該內(nèi)部部分可以與該外部部分電介質(zhì)隔尚。該溝槽的橫截面可以從頂部開口383到底部開口 684逐漸變窄。
[0050]腔706可以設(shè)置在硅101內(nèi)。該腔的深度可以在Ο.ΟΟΙμπι和ΙΟΟΟμπι之間。頂孔和口狀體可以被設(shè)置在該腔內(nèi)。腔邊緣到孔的間隔可以大于或等于5 μπι。
[0051]圖8Α-Β示出了根據(jù)一個示例的具有由器件層覆蓋的限定周界的多材料溝槽的器件的橫截面?zhèn)纫晥D。帽狀物或第二襯底807可以被粘合到第一襯底101。第二襯底807可以由單晶硅形成。粘合可以包括熔融粘合。熔融粘合可以包括疏水性粘合和親水性粘合中的至少一種。粘合可以包括共熔粘合、粘結(jié)粘合或陽極粘合。第二襯底的厚度可以在2μπι和1000 μ m之間。第二襯底的厚度可以在2μηι和1000 μπι之間。
[0052]填充物203的溝槽限定襯底101內(nèi)的一電路，該襯底的內(nèi)部部分809位于該電路內(nèi)，外部部分810圍繞該電路。通過使用氣密密封粘合到第一襯底的第二襯底807，以及被密封到第一襯底101的包括填充物203的每個孔，可以將腔706密封(氣密密封)以與器件的環(huán)境大氣隔開。
[0053]腔706覆蓋填充物203的腔溝槽的全部或一部分。第二襯底807相對于第一襯底101的運動可以改變腔706內(nèi)的流體的壓力?？梢员O(jiān)視該流體的特性(例如，該流體的電容或電阻)。這種監(jiān)視可以產(chǎn)生一信號，該信號表不第二襯底807相對于第一襯底101的運動，例如指示壓力的變化。這種壓力變化可以指示許多事物，包括附近聲壓波發(fā)生器產(chǎn)生導(dǎo)致第二襯底807相對于第一襯底101運動的聲音能量。還可以指示高度。因此，第二襯底807可以提供平面外傳感電容器809。真空在形成過程中被施加到腔706內(nèi)，使得該腔在使用中保持在真空下。在各個示例中，可以通過監(jiān)視平行板彼此的運動(例如，通過使用觸點102、102a來監(jiān)視第二襯底807相對于第一襯底101的運動)來監(jiān)視電容信號。
[0054]用于傳送該信號的一電極由粘合到導(dǎo)電襯底101的第一觸點102形成，器件襯底807通過該導(dǎo)電襯底101連接到第一觸點102，第一觸點102耦合到外部部分，另一電極可以由第二觸點102a形成，第二觸點102a耦合到導(dǎo)電第一襯底101的內(nèi)部部分。[0055]圖9示出了根據(jù)一個示例的具有由限定交錯手指的器件層覆蓋的限定周界的多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。第二襯底807可以包括平面內(nèi)運動傳感器，例如運動傳感電容器。國際專利申請PCT/US2011/052061中公開了平面內(nèi)運動傳感電容器的一示例，該國際專利申請PCT/US2011/052061具有2010年9月18日的 優(yōu)先權(quán)日:，具有一個共同受讓人，并且以引用方式全部地合并在本文中。除了本申請中的其他方面以外，圖2和圖11中公開了一種平面內(nèi)運動傳感電容器。
[0056]填充物203的溝槽可以限定襯底101內(nèi)的一電路，該襯底的內(nèi)部部分位于該電路內(nèi)，外部部分圍繞該電路。第二襯底807的懸臂式部分911粘合到該內(nèi)部部分，形成一電極。該懸臂式電極可以包括一梳狀電極，該梳狀電極被成型為例如通過屬于每個梳狀電極的交錯手指與第二襯底807的剩余部分的梳狀電極相間交錯。其他結(jié)構(gòu)包括但不局限于平行板、平行梁、間隙緊密的相間交錯的手指、盟友場(friend-field)電容器及其組合。例如通過改變內(nèi)部電極板和外部電極板之間的距離，內(nèi)部部分的運動913(例如，懸臂式電極911的運動)可以提供平面外傳感電容器。
[0057]用于傳送該信號的一電極由粘合到導(dǎo)電襯底101的第一觸點102形成，器件襯底807通過該導(dǎo)電襯底101連接到第一觸點102，第一觸點102耦合到外部部分，另一電極可以由第二觸點102a形成，第二觸點102a耦合到導(dǎo)電第一襯底101的內(nèi)部部分。
[0058]圖10示出了根據(jù)一個示例的具有壓力換能器和運動傳感器的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。在該示例中，第一腔1015被配置成傳感第二襯底807的大體形狀的平面之外的運動。第二腔1014形成為第二襯底807的一部分，并且可以被配置成傳感第二襯底807的大體形狀的平面內(nèi)的運動。第一腔和第二腔可以由第一襯底101和第二襯底807的相同部分來限定?？梢栽诘谝灰r底內(nèi)形成一個或多個腔1014、1015。一個或多個腔1014、1015可以包含一個或兩個孔溝槽203、203a。一個或多個腔可以是被選擇性地蝕刻在半導(dǎo)體襯底101的頂部的一腔的一部分。
[0059]圖11示出了根據(jù)一個示例的具有設(shè)置在器件層內(nèi)的腔的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D?？梢栽诘诙r底807內(nèi)形成一個或兩個腔1115、1114。一腔可以包括第一襯底和第二襯底的部分，但是腔厚度會影響靈敏度，因此控制該腔的厚度是重要的。如果腔被設(shè)置在所述襯底中的一個襯底內(nèi)，至少由于降低了層疊誤差，則更容易控制腔的厚度。此外，如圖10中所示，在襯底101內(nèi)設(shè)置腔由于不需要對齊的粘合(熔融、陽極、黏結(jié)劑、共熔合金或其他方面)而使得制造更容易。
[0060]圖12示出了根據(jù)一個示例的具有多個孔襯底的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。第三襯底IOla具有至少一個孔，所述至少一個孔包含可以被設(shè)置在第三襯底101內(nèi)的填充物203溝槽。該結(jié)構(gòu)將第二襯底807夾在兩個硅襯底IOlUOla (例如，類似地形成的襯底)之間。觸點203-203c可以被互連到電子設(shè)備，以傳輸由第二襯底相對于第一襯底101和第三襯底IOla的運動產(chǎn)生的信號。該結(jié)構(gòu)可以至少通過提供兩個能夠被監(jiān)視以確定運動特性的信號，來改變器件的靈敏度。
[0061]圖13示出了根據(jù)一個示例的具有位于器件層上方的帽狀物的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。帽狀物1316可以通過支撐該帽狀物的至少一個支撐結(jié)構(gòu)被粘合1317到器件層。該帽狀物可以使用硅熔融工藝、導(dǎo)電金屬工藝、基于玻璃的工藝或基于黏結(jié)劑的工藝中的至少一種來粘合到器件層。該帽狀物可以被用于形成腔1318。該帽狀物可以提供氣密密封以密封腔1318內(nèi)流體(例如氣體)。示例可以包括將器件層粘合到襯底，并且將帽狀物粘合到該器件層，通過該帽狀物、器件層和襯底限定一氣密密封的室，當(dāng)該襯底、帽狀物和器件層中的其中一個能夠被激發(fā)時，在該室內(nèi)，相比于該帽狀物和該襯底中的任何一者，器件室的一部分可以更低的頻率自由振動。第二襯底807相對于該帽狀物和第一襯底中的一個或兩個的運動可以向觸點102、102a提供信號信息，所述信號信息可以通過電子設(shè)備來監(jiān)視。該帽狀物可以提供一蓋來保護(hù)第二襯底807。
[0062]圖14示出了根據(jù)一個示例的具有對器件層的多個器件部分進(jìn)行覆蓋的帽狀物的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。帽狀物1418可以包括一支撐結(jié)構(gòu)1419，該支撐結(jié)構(gòu)1419可以包括一個或多個結(jié)構(gòu)(例如，柱)。粘合可以包括使用與該帽狀物和器件層之間的粘合劑相同的粘合劑將所述柱粘合到該帽狀物和器件層。該支撐結(jié)構(gòu)1419可以減少帽狀物1418相對于第二襯底807的運動。這種減少可以例如通過減少帽狀物1418運動向第二襯底807運動的轉(zhuǎn)換，來降低傳輸?shù)接|點102、102a的信號噪聲。進(jìn)一步地，設(shè)置在帽狀物和器件層之間的多個結(jié)構(gòu)阻止了帽狀物在二次成型(overmolding)過程中的彎曲。
[0063]這些支撐結(jié)構(gòu)可以形成多個腔，每個腔可在不同的壓力和厄米性(hermiticity)水平下密封，每個腔覆蓋第二襯底807的一器件部分。腔可以覆蓋加速度傳感器。腔可以覆蓋環(huán)境壓力傳感器。腔可以覆蓋陀螺儀。這些器件中的一部分或全部可以由相同的第一襯底101和第二襯底807形成。
[0064]圖15示出了根據(jù)一個示例的具有多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。這些腔中的至少一個可以涂覆有導(dǎo)體1519(例如，金屬)，并且形成低阻電極和靜電防護(hù)。因此，例如當(dāng)結(jié)合另一觸點102a的監(jiān)視來配對監(jiān)視觸點1520時，帽狀物1316相對于第二襯底807的運動可以向觸點1520提供信號信息。帽狀物的腔被設(shè)置在第二襯底807的與粘合到第一襯底101的側(cè)相對的側(cè) 上。
[0065]圖16示出了根據(jù)一個示例的具有多材料溝槽的一器件的橫截面?zhèn)纫晥D。該示例將支撐結(jié)構(gòu)1621與包含導(dǎo)體的腔相結(jié)合，因此第二襯底807的一部分或器件層可以向例如耦合至帽狀物1418的一導(dǎo)體發(fā)送信號。
[0066]圖17示出了根據(jù)一個示例的由一示例半導(dǎo)體的迭代視圖所示出的過程。
[0067]在A處，提供了一晶圓1722 (例如，一雙側(cè)拋光的晶圓)。該晶圓可以由單晶硅〈100〉形成。該晶圓可以是主晶圓(prime wafer)。該晶圓可以具有10-20ηιΩ ^cm的電阻率。該晶圓可以由P型砸或N型憐形成。該晶圓可以具有小于或等于20Α的粗糖度。該晶圓可以具有小于3μπι的總厚度變化。該晶圓可以具有大于200 μ m的鑄造標(biāo)準(zhǔn)厚度。
[0068]該晶圓可以經(jīng)受熔爐預(yù)清洗。該晶圓可以經(jīng)受氟化氫(HF)浸潰。HF浸潰之后可以緊接著RCA清洗?？梢詸z查表面以檢測SCl清洗是否使晶圓的表面不期望地變粗糙了。
[0069]在B處，可以例如通過濕法工藝熱氧化晶圓，生長出1μπι±0.2μπι的氧化物層1724。該氧化物可以保護(hù)未劃線(non-scribe)的表面。
[0070]在C處，可以沉積光刻膠(PR)，并且可以使用光刻膠使對準(zhǔn)特征1726暴露，例如在晶圓的劃線側(cè)上。該特征可以被用于提供對準(zhǔn)，以減少粘合步驟之后晶圓邊緣的懸垂部分的情況。這樣的懸垂部分可以導(dǎo)致邊緣芯片(edge chip)和報廢晶圓。可以在劃線側(cè)(SS)上對氧化物應(yīng)用RIE蝕刻。該蝕刻可以在硅上，例如約I μ m處停止。在SS上的硅的RIE蝕刻可以是0.5 μ m±0.Ιμ--。[0071]在D處，可以例如通過完全地去除氧化物來剝?nèi)パ趸??？梢允褂梅瘹?HF)浸潰?？梢允┘覲R?？梢员┞犊诇喜?728?？梢詫钁?yīng)用DRIE蝕刻，例如以提供連續(xù)錐形的輪廓?？梢员苊庠谘趸镉材Ｏ碌谋押痛?lip)?？梢詣?chuàng)造小于500納米的DRIE扇貝(scallop)。如果在氧化物硬模下保持硅唇，則可以使用兩級DRIE，包括淺的各向同性蝕刻和主DRIE0
[0072]在E處，可以去除聚合物，并且可以使用預(yù)熔爐清洗來清洗晶圓。它可能對從孔溝槽長時間地去除PR和使用長久的清洗是有用的?？梢允褂肧RD來充分地干燥晶圓?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)腟RD周期長度來去除已經(jīng)被困在孔內(nèi)的小水滴。如果水滴保持在晶圓表面上，則它們可以在襯墊氧化期間氧化并且創(chuàng)造出小的表面突起。
[0073]在F處，可以例如通過濕法工藝熱氧化1730晶圓，生長出2 μ m±0.2 μ m的氧化物層1724?？赡艿难趸锖穸确秶鷱?.5μπι到3.0μπι。
[0074]在G處，例如在3.25 μ m±0.4μ m厚處，可以使用低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)來沉積多晶硅1732。沉積1732可以包括從約575攝氏度到約585攝氏度的溫度下的正形的、未摻雜的、細(xì)微粒多晶硅沉積。沉積厚度可以是足夠到完全地填充孔溝槽。
[0075]在H處，可以使用化學(xué)機械拋光(CMP)來從硅的全部或一部分去除多晶硅，例如以暴露硅通孔的頂部部分1734。去除可以針對未劃線側(cè)(NSS)。
[0076]在I處，可以使用化學(xué)機械拋光(CMP)來從硅的全部或一部分去除多晶硅。去除可以針對劃線側(cè)(SS)。去除可以在氧化物層1738上停止。
[0077]在J處，可以在NSS上(例如在4μπι±0.5μπι處)進(jìn)行多晶硅的DRIE蝕亥IJ?？梢允褂酶飨蛲晕g刻?？梢栽谏媳砻嫦路绞固畛湮锇歼M(jìn)。可以使用表面光度儀(profilometer)來測量深度。
[0078]在K處，可以在SS上(例如在4μπι±0.5 μ m處)進(jìn)行多晶硅的DRIE蝕亥IJ?？梢允褂酶飨蛲晕g刻。蝕刻可以從對準(zhǔn)特征1742去除縱梁(stringer)。
[0079]在L處，可以使用02晶圓清洗來清洗晶圓，例如以去除有機聚合物?？梢赃M(jìn)行例如2 μ m±0.2 μ m的濕法氧化物蝕刻，例如以去除表面氧化物。蝕刻可以使氧化物在多晶硅表面的下方凹進(jìn)約I μ m。蝕刻可以在晶圓上表面的下方去除約4 μ m的氧化物，從而限定凹進(jìn)1740?？梢匀绱讼薅ò歼M(jìn)1744。
[0080]在M處，可以沉積PR，并且可以在NSS上暴露電極間隙1748?？梢詫SS上的硅進(jìn)行例如2 μ m±0.2 μ m的RIE或DRIE蝕亥lj?？梢詣?nèi)R，并且可以使用表面光度儀來驗證間隙厚度。它可能對從孔溝槽長時間地去除PR和使用長久的清洗是有用的?？梢允褂肧RD來充分地干燥晶圓。可以使用適當(dāng)?shù)腟RD周期長度來去除已經(jīng)被困在孔內(nèi)的小水滴。如果水滴保持在晶圓表面上，則它們可以在襯墊氧化期間氧化并且創(chuàng)造出小的表面突起。
[0081]從晶圓表面去除表面狀況(topography)(粒子、多晶娃、氧化物等河能是有利的，例如以確保器件功能不會干擾這種表面狀況。
[0082]圖18示出了根據(jù)一個示例的包括熔融粘合的過程。
[0083]在A處，提供了一晶圓1850(例如，一雙側(cè)拋光的晶圓)。該晶圓可以由具有〈100〉的定向的單晶娃形成。該晶圓可以是主晶圓。該晶圓可以具有10-20ηιΩ-cm的電阻率。該晶圓可以由P型硼形成。該晶圓可以具有小于或等于20Α的粗糙度。該晶圓可以具有小于3ym的總厚度變化。該晶圓可以具有大于200 μ m的鑄造標(biāo)準(zhǔn)厚度。[0084]可以對器件和孔晶圓中的一者或兩者運用預(yù)熔融粘合激活。可以使用硫酸，然后使用SClRCA清洗，并且使用HF結(jié)束。
[0085]在B處，層可以是嚴(yán)格對準(zhǔn)的?？梢岳缭谥辽?100°C的溫度(在某些示例中使用高于1200°C的溫度)下進(jìn)行熔融粘合退火和氧化?？梢詣?chuàng)造出約I μ m±0.1 μ m的氧化物1852的厚度?？梢允褂肧AM (掃描式聲波顯微鏡)和晶圓級紅外線(IR)來監(jiān)視粘合完整性。
[0086]在C處，頂部襯底可以接地，并且CMP可以被應(yīng)用于NSS。器件層1854的厚度可以是 60 μ m± 2 μ m。
[0087]如上所述，在某些步驟過程中，從晶圓表面去除表面狀況(顆粒、多晶硅、氧化物等)可能是有利的，例如以確保器件功能不會干擾這種表面狀況。
[0088]圖19示出了根據(jù)一個示例的配置成測量運動的一可選半導(dǎo)體器件的橫截面?zhèn)纫晥D。在該示例中，第一襯底101包括貫穿該第一襯底101形成的孔，一器件層1962粘合到第一襯底101。該器件層1962包括兩個配置成向觸點1960提供信號的平面內(nèi)傳感器1972、1974。在該示例中，傳感器之間的差動運動產(chǎn)生表示該差動運動的信號。因此，這些傳感器可以具有不同質(zhì)量和/或不同數(shù)量或總面積的電極。導(dǎo)體1968被施加到帽狀物1966上，該帽狀物1966覆蓋這些傳感器以創(chuàng)造密封的腔。導(dǎo)體1968可以形成一觸點的一部分，以提供差動信號信息。蓋1956覆蓋觸點1960和電介質(zhì)層1958的一部分。在一不例中，通過將硅101的部分上方的電介質(zhì)層蝕刻掉來構(gòu)造觸點1960，以用于傳導(dǎo)信號。
[0089]補充灃釋
[0090]本主題可以通過舉幾個示例的方式來進(jìn)行說明。示例I可包括如下主題(例如，系統(tǒng)、裝置、方法、有形機器可讀介質(zhì)等)，該主題可包括電隔離設(shè)置在襯底內(nèi)的孔，該襯底可以在該孔的頂部和該孔的底部之間提供氣密密封的方式被創(chuàng)造?？蛇x地，該示例可在一段很長時間內(nèi)保持10暈托的真空。
[0091]在示例2中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合以包括:通過深反應(yīng)離子蝕刻(DRIE)出溝槽而形成孔，這些孔可以以電介質(zhì)為內(nèi)襯，并且可被填充材料，從而幾乎或完全無空隙。
[0092]在示例3中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至2中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，填充物包括多晶硅或半導(dǎo)體和電介質(zhì)。在一些示例中，填充物不只是包括電介質(zhì)。
[0093]在示例4中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例2至3中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，填充物包括熱氧化物。
[0094]在示例5中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例2至4中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，填充物包括正硅酸四乙酯(TEOS)或其他低溫氧化物。
[0095]在示例6中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至5中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，多晶硅可以是未摻雜的580攝氏度LPCVD多晶硅(例如，超正形細(xì)微粒多晶硅)。
[0096]在示例7中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例2至6中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，使得DRIE溝槽的橫截面可以是錐形。[0097]在示例8中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例7的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，使得DRIE溝槽具有擴寬的口狀體或由SCS (單晶硅)形成的“口狀體”。
[0098]在示例9中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例8的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，“ 口狀體”可以通過各向同性蝕刻(例如，等離子體、XeF2、濕法蝕刻等及其組合)或者高度錐形DRIE蝕刻來形成。
[0099]在示例10中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至9中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，溝槽的頂部和底部臨界尺寸(CD)可以小于30 μ m,并且蝕刻的深度可以為5 μ m至500 μ m。
[0100]在示例11中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例2至10中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，電介質(zhì)可以在襯底表面下方凹進(jìn)。
[0101]在示例12中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例2至11中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，填充物可以在襯底表面下方凹進(jìn)。
[0102]在示例13中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例2至12中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，溝槽形成一個或多個回路。
[0103]在示例14中，一系統(tǒng)或裝置可包括電介質(zhì)隔離并且氣密密封襯底內(nèi)的一個或多個孔，選擇性地在襯底表面內(nèi)蝕刻出一腔，該腔包圍所述一個或多個孔的至少一部分。
[0104]在示例15中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例14的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，腔的深度可以在0.001 μ m至1000 μ m之間。
[0105]在示例16中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例14至15中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，可以首先創(chuàng)造出一個或多個孔，緊接著創(chuàng)造出腔。
[0106]在示例17中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例14至16中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，可以首先創(chuàng)造出腔，緊接著創(chuàng)造出一個或多個孔。
[0107]在示例18中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例14至17中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，孔可以完全地被包含在腔內(nèi)。
[0108]在示例19中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例14至19中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，腔邊緣到孔的間距可以不小于5 μ m0
[0109]在示例20中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至13中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，可以與示例14至19中的任何一個或多個示例相結(jié)合。
[0110]示例21可包括主題(例如，一系統(tǒng)、裝置、方法、有形機器可讀介質(zhì)等)，該主題可包括電隔離并且氣密密封襯底(“孔襯底”)內(nèi)的孔，選擇性地在襯底表面和粘合到孔襯底的第二襯底(“器件襯底”)中的一者或兩者內(nèi)蝕刻出腔。
[0111]在示例22中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例21的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，所述襯底中的一個或多個襯底可以由單晶硅(SCS)形成。
[0112]在示例23中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例21至22中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，粘合中的至少一種包括(疏水性、親水性等)熔融粘合。
[0113]在示例24中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例21至23中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，至少一種粘合包括共熔粘合、陽極粘合或粘結(jié)粘合。
[0114]在示例25中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例21至24中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，器件襯底的厚度可以在2 μ m至1000 μ m 之間。
[0115]在示例26中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例21至25中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，其中，器件襯底的厚度可以在2 μ m至1000 μ m 之間。
[0116]在示例27中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例2至19中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，可以可選地與示例21至26中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合。
[0117]示例28可包括主題(例如，一系統(tǒng)、裝置、方法、有形機器可讀介質(zhì)等)，該主題可包括平面外(例如，豎直移動)傳感電容器，其中，一電極可以由粘合至導(dǎo)電晶圓的觸點形成，器件襯底通過導(dǎo)電晶圓連接至該觸點，該觸點耦合到TSV溝槽內(nèi)部的TSV襯底，并且另一電極可以由耦合到TSV溝槽外部的TSV襯底的一觸點來形成，其中，觸點I和觸點2可以使用權(quán)利要求1至27中的任一項所述的孔來進(jìn)行隔離。
[0118]在示例29中可包括主題(例如，一系統(tǒng)、裝置、方法、有形機器可讀介質(zhì)等)，該主題可包括平面內(nèi)(例如，水平移動)傳感電容器(例如，包括梳齒的電容器)，其中，一電極可以由粘合至導(dǎo)電晶圓的觸點形成，器件襯底通過導(dǎo)電晶圓連接至該觸點，該觸點耦合到TSV溝槽內(nèi)部的TSV襯底，并且另一電極可以由耦合到TSV溝槽外部的TSV襯底的觸點來形成，其中，觸點I和觸點2可以使用權(quán)利要求1至27中的任一項所述的孔來進(jìn)行隔離。
[0119]在示例30中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至29中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，包括使用以上權(quán)利要求中的任一項所限定的TSV在同一器件襯底上制造的平面內(nèi)傳感電容器和平面外傳感電容器。
[0120]在示例31中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至20中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，但是具有在器件層上制造的間隙。
[0121]在示例32中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至31中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，但是在器件層的另一側(cè)上具有TSV。
[0122]在示例33中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至32中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，但是在器件層的兩側(cè)上具有TSV。
[0123]在示例34中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至33中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，但是具有粘合到在器件襯底的另一側(cè)上的帽狀物。
[0124]在示例35中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至34中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，帽狀物使用硅熔融工藝粘合。
[0125]在示例36中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至35中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，帽狀物使用導(dǎo)電金屬工藝粘合。[0126]在示例37中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至36中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，帽狀物使用基于玻璃的工藝粘合。
[0127]在示例38中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至37中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，帽狀物使用基于粘結(jié)劑的工藝粘合。
[0128]在示例39中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至38中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，但是帽狀物具有柱形式的一個或多個帽狀物支撐結(jié)構(gòu)，所述帽狀物支撐結(jié)構(gòu)中的任一個帽狀物支撐結(jié)構(gòu)可以減小帽狀物在塑料二次成型過程中的彎曲，其中，柱和器件層之間的粘合劑可以與帽狀物和器件層之間的相同。
[0129]在示例40中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至39中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，但是，其中，一個或多個帽狀物支撐結(jié)構(gòu)形成腔，每個腔在不同的壓力和/或不同水平的厄米性下是密封的，以最優(yōu)化不同器件(例如在環(huán)境壓力下密封的加速度傳感器和在真空下密封的陀螺儀)的性能。
[0130]在示例41中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至40中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，但是，帽狀物具有至少一個涂覆有金屬的腔，以形成低電阻率電極和靜電防護(hù)。
[0131]在示例42中，一系統(tǒng)或裝置可包括或者可以可選地與示例I至41中的任何一個或多個示例的任何部分或任何部分的組合相結(jié)合，填充物由兩種或更多種材料組成。
[0132]這些非限制性的示例中的每一個示例可獨立存在，或者可以各種排列的形式進(jìn)行組合或者與其他示例中的一個或多個示例相結(jié)合。
[0133]上述詳細(xì)說明書參照了附圖，附圖構(gòu)成了所述詳細(xì)說明書的一部分。附圖以舉例說明的方式顯示了可實施本發(fā)明的具體實施例。這些實施例在本文中也被稱作“示例”。這些示例可包括除了所示或所描述的元件以外的元件。然而，本發(fā)明人還設(shè)想到了其中僅提供所示或所描述的那些元件的示例。此外，本發(fā)明人還設(shè)想到了使用所示或所描述的那些元件的任意組合或排列的示例(或其一個或多個方面)，針對本文所示的或所描述的具體示例(或其一個或多個方面)，或針對本文所示的或所描述的其他示例(或其一個或多個方面)。
[0134]如果本發(fā)明與任何通過引用的方式并入的文件之間存在用途差異，則以本發(fā)明的用途為準(zhǔn)。
[0135]在本文中，與專利文件通常使用的一樣，術(shù)語“一”或“某一”表示包括一個或多個，但其他情況或在使用“至少一個”或“一個或多個”時應(yīng)除外。在本文中，除非另外指明，否則使用術(shù)語“或”指無排他性的或者，使得“A或B”包括:“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在本文中，術(shù)語“包含”和“在其中”等同于各個術(shù)語“包括”和“其中”的通俗英語。同樣，在本文中，術(shù)語“包含”和“包括”是開放性的，即，系統(tǒng)、設(shè)備、物品、成分、公式或步驟包括除了權(quán)利要求中這種術(shù)語之后所列出的那些部件以外的部件的，依然視為落在該條權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。而且，在所附的權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)簽，并非對對象有數(shù)量要求。
[0136]本文所述的方法示例至少部分可以是機器或計算機執(zhí)行的。一些示例可包括計算機可讀介質(zhì)或機器可讀介質(zhì)，計算機可讀介質(zhì)或機器可讀介質(zhì)被編碼有可操作為將電子裝置配置成執(zhí)行如上述示例中所述方法的指令。這些方法的實現(xiàn)可包括代碼，例如微代碼，匯編語言代碼，高級語言代碼等。這種代碼可包括用于執(zhí)行各種方法的計算機可讀指令。所述代碼可構(gòu)成計算機程序產(chǎn)品的部分。此外，在一個示例中，所述代碼可例如在執(zhí)行期間或其他時間被有形地存儲在一個或多個易失、非暫時或非易失性有形計算機可讀介質(zhì)上。這些有形計算機可讀介質(zhì)的示例包括但不限于硬盤、移動磁盤、移動光盤(例如，壓縮光盤和數(shù)字視頻光盤)、磁帶、存儲卡或棒、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等。
[0137]上述說明的作用在于解說而非限制。例如，上述示例(或示例的一個或多個方面)可結(jié)合使用。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在理解上面的描述的基礎(chǔ)上使用其他實施例。遵照37C.F.R.§ 1.72 (b)的規(guī)定提供摘要，允許讀者快速確定本技術(shù)公開的性質(zhì)。提交本摘要時要理解的是該摘要不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或意義。同樣，在上面的【具體實施方式】中，各種特征可歸類成將本公開合理化。這不應(yīng)理解成未要求的公開特征對任何權(quán)利要求必不可少。相反，發(fā)明的主題可在于的特征少于特定公開的實施例的所有特征。因此，所附的權(quán)利要求據(jù)此并入【具體實施方式】中，并且可設(shè)想到這些實施例可以在各種組合或排列中彼此結(jié)合。應(yīng)參看所附的權(quán)利要求，以及這些權(quán)利要求所享有的等同物的所有范圍，來確定本申請的范 圍。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 襯底，其具有設(shè)置在所述襯底內(nèi)的至少一個孔，其中，所述襯底包括: 溝槽，其具有大體上成梯形的橫截面，所述溝槽貫穿所述襯底在所述襯底的下表面和所述襯底的上表面之間延伸，其中，所述溝槽的頂部通向頂部開口，并且所述溝槽的底部通向底部開口，所述頂部開口比所述底部開口要大；以及 口狀體，其圍繞所述頂部開口并且在所述上表面和所述頂部開口之間延伸，其中，所述上表面內(nèi)的口狀體開口比所述溝槽的所述頂部開口要大， 其中，所述孔包括: 電介質(zhì)層，其設(shè)置在溝槽的內(nèi)表面上；以及 填充物，其設(shè)置在所述溝槽內(nèi)，所述電介質(zhì)層夾在所述填充物和所述襯底之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述襯底由單晶硅形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述填充物和所述電介質(zhì)氣密地密封到所述襯底 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述溝槽限定所述襯底內(nèi)的一電路，所述襯底的內(nèi)部部分位于所述電路內(nèi)，外部部分圍繞所述電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述溝槽的橫截面從所述頂部開口到所述底部開口逐漸變窄。
6.根據(jù)權(quán)利要I所述的裝置，其中，所述內(nèi)部部分與所述外部部分電介質(zhì)相隔離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電介質(zhì)在襯底表面的下方凹進(jìn)，其中，填充物包括以下至少一種: 半導(dǎo)體與電介質(zhì)的組合；以及 多晶硅，并且 其中，填充物在所述上表面的下方凹進(jìn)。
8.一種在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成至少一個孔的方法，包括: 形成具有大體上成梯形的橫截面的溝槽，包括形成貫穿所述襯底在所述襯底的下表面和所述襯底的上表面之間的所述溝槽，所述溝槽通向所述上表面的頂部開口和所述下表面的底部開口，所述頂部開口比所述底部開口要大； 形成在所述上表面和所述頂部開口之間延伸的口狀體，所述上表面中的口狀體開口比所述溝槽的所述頂部開口要大； 在溝槽的內(nèi)表面上形成電介質(zhì)層；以及 使用填充物來填充所述溝槽，所述電介質(zhì)層夾在所述填充物和所述襯底之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述溝槽包括深反應(yīng)離子蝕刻(DRIE)出的溝槽， 其中，所述溝槽限定所述襯底內(nèi)的電路，所述襯底的內(nèi)部部分位于所述電路內(nèi)，外部部分圍繞所述電路，并且 其中，使用填充物來填充所述溝槽包括:使用多晶硅來填充所述溝槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，形成口狀體包括:進(jìn)行高度錐形深反應(yīng)離子蝕刻(DRIE)以蝕刻出所述口狀體。
【文檔編號】B81C1/00GK103663344SQ201310415336
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月12日
【發(fā)明者】戴維·L·馬克斯, B·伯坎肖, J·布雷澤克 申請人:快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司, 快捷半導(dǎo)體公司