[发明专利]腔体封口工艺

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统制造技术领域，具体来说，本发明涉及一种腔体封口工艺。

背景技术

在半导体制造，特别是微机电系统(MEMS)等特定工艺可能包含形成腔体的工艺。而在形成腔体之后，需要对腔体上的通孔进行密封，以获得与外界隔离的密封腔体。但通过填充通孔实现密封是一个较难的工艺，填充的密封性不佳将导致器件的实效，因此通孔的填充至关重要。

为了实现通孔的密封，通常采用半导体薄膜淀积工艺，而在填充通孔的过程中，因为淀积工艺的局限性，在通孔中得到的插销状填充区域往往是中空结构，很显然此方法得到器件结构的密封性有较大的隐患，而在后续的工艺可能也会造成密封的失效。因此，如何形成可靠的填充是工艺的关键。当然诸如原子层淀积等方法能够避免形成中空的结构，但这些方法的成本较高，并不是很有竞争力的方案。

因此，需要一种成本较低的腔体封口工艺，改善封口的密封强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种腔体封口工艺，能够改善封口的密封强度且成本较低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种腔体封口工艺，包括步骤：

提供半导体基底，其上形成有腔体，所述腔体通过其上方的通孔透过所述半导体基底与外测环境相连；

在所述半导体基底上和所述通孔的侧壁之间形成第一封口薄膜，所述第一封口薄膜在所述通孔的侧壁之间留有间隙而未将所述腔体完全封口；

对所述半导体基底作退火，在退火的过程中进行热氧化，将所述第一封口薄膜氧化成第二封口薄膜，从而将所述通孔的侧壁之间的间隙全部填满。

可选地，所述通孔的排布方式是任意的。

可选地，所述第一封口薄膜的形成方法为化学气相淀积法。

可选地，所述第一封口薄膜的材料为多晶硅。

可选地，所述第二封口薄膜的材料为氧化硅。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种腔体封口工艺，包括步骤：

提供半导体基底，其上形成有腔体，所述腔体通过其上方的通孔透过所述半导体基底与外测环境相连；

利用淀积工艺，在所述半导体基底上和所述通孔的侧壁之间形成一封口薄膜，所述封口薄膜将所述腔体完全封口，但在所述通孔的侧壁之间留有空隙；

对所述半导体基底作退火，在退火的过程中进行热反应，在所述封口薄膜上方形成一反应物薄膜。

可选地，在形成所述封口薄膜之后、退火之前还包括步骤：

采用刻蚀工艺，将位于所述通孔的侧壁之间的所述空隙打开。

可选地，所述通孔的排布方式是任意的。

可选地，所述封口薄膜的材料为多晶硅。

可选地，所述反应物薄膜具有良好的致密性。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明采用成本较低的方法填充通孔，实现了腔体的密封，不但可以改善封口的密封强度，并且还能够同时改善插销状填充区域与通孔侧壁之间的应力，对应提升器件的可靠性具有积极的意义。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一个实施例的腔体封口工艺的流程示意图；

图2为本发明另一个实施例的腔体封口工艺的流程示意图；

图3为本发明再一个实施例的腔体封口工艺的流程示意图；

图4至图6为本发明第一实施例的腔体封口过程的剖面结构示意图；

图7至图10为本发明第二实施例的腔体封口过程的剖面结构示意图；

图11至图12为本发明第三实施例的腔体封口过程的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述地其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图1为本发明一个实施例的腔体封口工艺的流程示意图。如图所示，该封口工艺可以包括步骤：

执行步骤S101，提供半导体基底，其上形成有腔体，腔体通过其上方的通孔透过半导体基底与外测环境相连；

执行步骤S102，在半导体基底上和通孔的侧壁之间形成第一封口薄膜，第一封口薄膜在通孔的侧壁之间留有间隙而未将腔体完全封口；