[发明专利]空腔形成方法以及半导体器件结构

权利要求书

1.一种空腔形成方法，其特征在于，包括：

提供一N型掺杂的硅衬底；

在所述硅衬底正面的预定区域注入N型杂质离子以形成N型掺杂区域；

将所述硅衬底正面的N型掺杂区域转换为多孔硅层；

在所述硅衬底的正面外延生长单晶硅层；

在所述单晶硅层中形成暴露所述多孔硅层的通孔；

去除所述多孔硅层以形成空腔；以及

在所述单晶硅层上形成膜层以封闭所述空腔；

其中，在所述硅衬底的正面外延生长单晶硅层之前，还包括：在所述多孔硅层表面形成二氧化硅层；以及去除所述多孔硅层表面的二氧化硅层。

2.如权利要求1所述的空腔形成方法，其特征在于，所述膜层通过外延或淀积工艺形成。

3.如权利要求1所述的空腔形成方法，其特征在于，所述硅衬底为N型轻掺杂，所述N型掺杂区域为N型重掺杂。

4.如权利要求1所述的空腔形成方法，其特征在于，所述硅衬底的掺杂浓度小于10¹⁸cm^-3。

5.如权利要求1所述的空腔形成方法，其特征在于，所述N型掺杂区域的掺杂浓度大于10¹⁹cm^-3。

6.如权利要求1所述的空腔形成方法，其特征在于，所述N型杂质离子是磷离子。

7.如权利要求1所述的空腔形成方法，其特征在于，所述多孔硅层的孔隙率在10％-70％之间。

8.如权利要求1至7中任一项所述的空腔形成方法，其特征在于，采用氢氟酸与乙醇的混合溶液、氢氟酸与甲醇的混合溶液、氢氟酸与丙醇的混合溶液、或氢氟酸与异丙醇的混合溶液进行电化学腐蚀工艺形成所述多孔硅层。

9.如权利要求1至7中任一项所述的空腔形成方法，其特征在于，所述通孔的横截面形状是矩形，所述通孔的纵截面形状是矩形或倒梯形。

10.如权利要求1至7中任一项所述的空腔形成方法，其特征在于，采用氨水与双氧水混合溶液、氢氟酸与双氧水的混合溶液、或四甲基氢氧化铵溶液去除所述多孔硅层。

11.如权利要求1至7中任一项所述的空腔形成方法，其特征在于，在所述单晶硅层中形成通孔之后，去除所述多孔硅层之前，还包括：

将所述多孔硅层氧化为二氧化硅层。

12.如权利要求11所述的空腔形成方法，其特征在于，将所述多孔硅层氧化为二氧化硅层的过程包括：

进行低温氧化工艺，所述低温氧化工艺的温度是300℃～400℃；

进行高温氧化工艺，所述高温氧化工艺的温度是900℃～1200℃；

进行退火工艺形成二氧化硅层。

13.如权利要求11所述的空腔形成方法，其特征在于，采用缓冲氢氟酸溶液或稀释的氢氟酸溶液去除所述二氧化硅层。

14.如权利要求11所述的空腔形成方法，其特征在于，采用氢氟酸气相腐蚀工艺去除所述二氧化硅层。

15.如权利要求1至7中任一项所述的空腔形成方法，其特征在于，通过电化学腐蚀工艺将所述硅衬底正面的N型掺杂区域转换为多孔硅层。

16.如权利要求15所述的空腔形成方法，其特征在于，在所述硅衬底正面的预定区域形成N型掺杂区域的同时，还在所述硅衬底背面形成N型掺杂区域，以作为所述电化学腐蚀工艺的电极。

17.如权利要求15所述的空腔形成方法，其特征在于，在所述硅衬底正面的预定区域形成N型掺杂区域之后，通过溅射工艺在所述硅衬底的背面形成金或铂金属层，以作为所述电化学腐蚀工艺的电极。