[实用新型]具有孔的半导体装置

说明书

技术领域

概括地说，本申请涉及一种具有孔的半导体装置。 

背景技术

小型半导体器件（例如，电容器）被广泛地用于电子设备（例如，个人电子设备）中。这些器件可以被用作压力换能器。例如，这些器件可以被用作麦克风，例如用于记录或播放声音。这些器件可以被用作运动检测器，起到加速度计和/或陀螺仪的作用。其他用途是可能的。随着对个人电子设备的市场需求的增加，制造商寻求通过减小器件的尺寸和降低器件的成本来获利，从而他们可能创造出改进的个人电子设备。 

美国专利号7,539,003提供了在所有关键的应力点上具有单晶硅的电容式传感器。正如图1A中所示的，绝缘沟槽由沟槽和再填充物（refill）形成，所述再填充物形成用于驱动、传感和防护的电绝缘的导电硅电极。压力端口与电线焊垫相对，以便于封装。还描述了测量平面内加速度和平面外加速度的双轴加速度计。通过复制该加速度计并且相对于其平面外轴旋转90度来提供平面内第三轴。 

正如图1A中所示的，美国专利号7,539,003中的方法之一依赖于使用不期望的单材料电介质沟槽100结构所形成的器件。该沟槽贯穿半导体101并且具有两个触点102。如图所示，该沟槽难以制造，至少因为它难以沉积填充物。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有孔的半导体装置，用来解决沟槽难以制造，难以沉积填充物的问题。 

除了其他方面以外，本申请还讨论了一种装置，该装置包括：衬底，其具 有设置在所述衬底内的至少一个孔，其中，所述衬底包括：沟槽，其具有大体上成梯形的横截面，所述沟槽贯穿所述衬底在所述衬底的下表面和所述衬底的上表面之间延伸，其中，所述沟槽的顶部通向顶部开口，并且所述沟槽的底部通向底部开口，所述顶部开口比所述底部开口要大；以及口状体，其围绕所述顶部开口并且在所述上表面和所述顶部开口之间延伸，其中，所述上表面内的口状体开口比所述沟槽的所述顶部开口要大，其中，所述孔包括：电介质层，其设置在沟槽的内表面上；以及填充物，其设置在所述沟槽内，所述电介质层夹在所述填充物和所述衬底之间。 

在某些实施例中，所述衬底由单晶硅形成。 

在某些实施例中，所述填充物和所述电介质气密地密封到所述衬底。 

在某些实施例中，所述沟槽限定所述衬底内的一电路，所述衬底的内部部分位于所述电路内，外部部分围绕所述电路。 

在某些实施例中，所述沟槽的横截面从所述顶部开口到所述底部开口逐渐变窄。 

在某些实施例中，所述内部部分与所述外部部分电介质相隔离。 

在某些实施例中，所述电介质在衬底表面的下方凹进，其中，填充物包括以下至少一种：半导体与电介质的组合；以及多晶硅，并且其中，填充物在所述上表面的下方凹进。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的具有孔的半导体装置中的沟槽易于制造，并且易于沉积填充物。 

这部分旨在提供对本专利申请的主题的概述。这部分并非旨在提供本实用新型的排他性的或详尽的说明。本文包括了详细的描述，以提供关于本专利申请的进一步信息。 

附图说明

在附图中（这些附图不一定是按照比例绘制的），相同的数字能够描述不同视图中的相似部件。具有不同字母后缀的相同数字能够表示相似部件的不同示 例。附图通过示例而非限制的方式概括地示例了本申请中讨论的各个实施例。 

图1A示出了根据现有技术的具有单材料沟槽的一器件的横截面侧视图； 

图1B示出了根据一个示例的具有悬垂部分（overhang）和空隙的一器件的横截面侧视图； 

图2示出了根据一个示例的具有期望属性的孔的横截面侧视图； 

图3示出了根据一个示例的具有曲线凹槽的孔的横截面侧视图； 

图4是根据一个示例的具有大体上为直线凹槽的孔的横截面侧视图； 

图5A示出了根据一个示例的空隙的横截面侧视图； 

图5B示出了根据一个示例的空隙的横截面侧视图； 

图5C示出了根据一个示例的空隙的横截面侧视图； 

图5D示出了根据一个示例的空隙的横截面侧视图； 

图5E示出了根据一个示例的空隙的横截面侧视图； 

图5F示出了根据一个示例的空隙的横截面侧视图； 

图6示出了根据一个示例的具有多材料沟槽的一器件的横截面侧视图； 

图7A示出了根据一个示例的具有限定周界的多材料沟槽的一器件的横截面侧视图。在图7B中描绘了该周界；