腔体形成方法与流程

腔体形成方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2022年1月6日提交的题为“proc
édé
deformationd’unecavit
é”
的法国专利申请号为fr2200095的优先权，其在此通过引用以法律允许的最大程度并入本技术。
技术领域
3.本公开涉及电子器件及其制造方法，且更具体来说，涉及腔体及其制造方法。
4.相关技术的介绍
5.在电子器件的制造过程中，选择制造方法的尤其取决于所需器件的尺寸。
6.电子器件或电子器件的部件的尺寸不同可能导致使用的制造方法例如蚀刻方法的结果的不同。


技术实现要素：

7.一个实施例克服了已知腔体形成方法的全部或部分缺点。
8.一个实施例提供了一种在衬底中形成腔体的方法，其中蚀刻掩模的形成包括与腔体的位置相对的多组开口，每组的开口与掩模之间的比率根据与其中刻有该组开口的掩模的表面相对的腔体的期望轮廓来选择；以及通过所述开口湿蚀刻所述衬底。
9.根据一个实施例，每组的开口和掩模之间的比率决定了其中刻有该组的掩模的表面相对的腔的深度。
10.根据一个实施例，其中刻有一组开口的表面是连续表面并且不包括另一组开口。
11.根据一个实施例，所述腔体跨过至少一个pn结。
12.根据一个实施例，掩模包括第一组开口和至少一个第二组开口，第一组开口包括至少一个开口，每个第二组包括至少两个开口，第一组开口和掩模之间的比率大于每个第二组开口和掩模之间的比率。
13.根据一个实施例，第二组开口和掩模之间的比率随着第二组和第一组之间的距离的增加而减小。
14.根据一个实施例，第一组包括单个开口。
15.根据一个实施例，第一组包括布置成排的多个开口。
16.根据一个实施例，第一组包括布置成至少两个平行排的多个开口。
17.根据一个实施例，每个第二组的开口布置成与第一组平行的行。
18.根据一个实施例，第二组的布置相对于第一组对称。
19.根据一个实施例，掩模包括位于氧化物层上的树脂层。
20.根据一个实施例，同一组的开口基本上彼此相同。
21.另一个实施例提供了一种制造器件的方法，该器件包括通过前述方法获得的腔体，并且该方法包括在腔体的壁上和直接围绕腔体的衬底部分上形成电绝缘层和保护层。
22.另一个实施例提供一种制造包括位于衬底的相对侧上的两个腔的装置的方法，两个腔体通过先前描述的方法获得，其中针对两个腔体同时执行湿式蚀刻步骤。
附图说明
23.前述特征和优点以及其他特征和优点将在以下具体实施例的描述中参考附图以说明而非限制的方式给出，在附图中：
24.图1示出了腔体的示例；
25.图2示出了腔体形成方法的一个实施例的步骤；
26.图3示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤；
27.图4示出了图3的俯视图；
28.图5示出了图4的改进实施例；
29.图6示出了图4的另一个改进实施例；
30.图7示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤；
31.图8示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤；
32.图9示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤；
33.图10示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤；
34.图11示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤；
35.图12示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤；以及
36.图13示出了包括腔体的装置。
具体实施方式
37.在各个附图中用相同的附图标记表示某些特征。特别地，在各个实施例中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记并且可以设置相同的结构、尺寸和材料特性。
38.为了清楚起见，仅示出和详细描述了对理解本文所述的实施例有用的步骤和元件。
39.除非另有说明，当提及两个元件连接在一起时，这表示两个元件除了导体之外没有任何中间元件的直接连接，并且当提及两个元件耦合在一起时，这表示这两个元件可以被直接连接在一起或者它们可以经由一个或多个其它元件被耦合。
40.在以下公开内容中，除非另有说明，当提及绝对位置限定词时，例如术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等，或提及相对位置限定词时，例如术语“上”、“下”、“上”、“下”等，或提及取向限定词时，例如“水平”、“垂直”等，是指图中所示的取向。
41.除非另有说明，表述“约”、“大约”、“基本上”和“以”表示在10％以内，优选在5％以内。
42.图1示出了腔体10的示例。腔体10位于半导体衬底12中。
43.半导体衬底12包括pn结14。衬底12还包括第一层16和第二层18。层16和18掺杂有相反的导电类型。例如，第一层16是n型掺杂的，第二层18是p型掺杂的。第一层16设置在第二层18上。第一层16和第二层18接触以形成pn结14。例如，第一层16和第二层18包括重掺杂区和轻掺杂区。例如，第一层16和第二层18位于pn结14水平上的区域比第一层16和第二层18的中心部分掺杂得更重。
44.腔体10被形成为跨过pn结14。换句话说，腔体10的壁暴露在pn结14。因此，腔体10在衬底12中从第一层16的表面20延伸到位于第二层18中的水平面。第一层16的表面20与第二层18接触的表面相对。第一层16基本上或完全被腔体10穿过，第二层18部分被腔体10穿
过。
45.例如，腔体10分隔形成在衬底12中的电子元件。例如，在腔体10的每一侧上形成二极管，因此二极管被腔体10分开。
46.例如，衬底12将在腔体10的水平处被分割。例如，腔体10形成凹槽，将各种器件或芯片或分立元件分开，芯片将在该凹槽的水平上分开。因此，腔体10对应于在待分割元件的晶片的元件之间延伸的栅格。例如，腔体10将诸如二极管、三端双向可控硅开关元件、双向可控硅开关元件或晶闸管的功率电子部件分开，这些功率电子部件旨在被个性化并形成分立部件。
47.电绝缘层22，例如由氧化物或掺氧氧化硅制成，覆盖所有的壁，即腔体10的侧壁和底部。电绝缘层22还部分地覆盖衬底12。更精确地，电绝缘层22覆盖衬底12的围绕腔体10的区域。
48.在电绝缘层22上形成由保护材料例如电绝缘材料如玻璃制成的第三层24。第三层24完全覆盖电绝缘层22。第三层24优选地仅覆盖电绝缘层22。第三层24和绝缘层22的垂直边缘或侧壁与表面20共面且横向于表面20。
49.为了避免电荷在腔体10的水平处从pn结14泄漏，腔体10的壁在pn结14的水平处是弯曲的。在pn结14的水平位置，即位于与pn结14垂直的平面内存在水平壁将导致大量泄漏。
50.此外，层22和24的存在隔离，保护腔壁并减少泄漏。
51.在本领域中已知道如何形成深度小于75μm的这种腔体。形成这种腔体可以用于承受小于800v电压的功率元件。形成承受大于800v电压的功率元件意味着形成更深的腔体。然而，用于形成深度小于75μm的腔体的制造方法不适用于形成更大的深度。
52.实际上，使用已知的方法来形成这种腔体会导致几个问题。对于这种尺寸，壁的曲率不易控制。于是壁可能不具有能够减少泄漏的轮廓。此外，腔体的蚀刻然后可以蚀刻例如在衬底的上表面的水平处的不希望被蚀刻的区域。壁也可以是不对称的，但这并非所希望的那样。
53.此外，深度增加导致衬底12的上表面和腔体10的侧壁之间的角度改变，使其变得更加尖锐。于是，电绝缘层22和第三层24在该角度水平处的沉积厚度可能太小，这导致结的保护降低，以及电绝缘层22和第三层24在衬底12上的保持力降低。试图通过增加这些层的厚度来进行补偿可能导致在别处(例如在腔体10的底部)的厚度太大。然后，电绝缘层22和第三层24的蚀刻变得困难。
54.图2和图3以及图7至图12示出了腔体形成方法的一个实施例的优选连续的步骤。
55.图2示出了腔体形成方法的一个实施例的步骤。
56.在该步骤期间，形成叠层26。叠层26包括可以是半导体的衬底28。衬底28是将形成腔体的衬底。衬底28优选地包括至少一个pn结。换句话说，衬底28至少包括第一导电类型(例如n型)的第一掺杂半导体层30和第二导电类型(例如p型)的第二掺杂半导体层32。第一和第二掺杂半导体层30、32接触以形成pn结。在图2的情况下，第二掺杂半导体层32位于第一掺杂半导体层30上。因此，第二掺杂半导体层32的下表面与第一掺杂半导体层30的上表面接触。第一和第二掺杂半导体层30和32例如由相同的半导体材料例如硅制成。在第一和第二掺杂半导体层30、32的某些部分中，掺杂剂浓度可以不同。因此，层30和32可以比其它区域掺杂更重。
57.在图2的情况下，衬底28包括单个pn结。作为改进，衬底28可以包括多个pn结。然后，腔体将优选地旨在以能够减少泄漏的曲率穿过所有pn结。
58.由pn结形成的电子器件例如形成在腔体位置之外的衬底中。
59.例如，叠层26包括位于第二掺杂半导体层32上的绝缘层34。换句话说，绝缘层34的下表面与第二掺杂半导体层32的上表面接触。绝缘层34由绝缘材料制成，优选为氧化物，例如氧化硅。绝缘层34至少设置在衬底28位于腔体位置的部分上。绝缘层34可以在其它位置被蚀刻，例如，以允许掺杂步骤。
60.叠层26包括掩模36。掩模36是光刻掩模。掩模36由树脂制成。在该步骤中，掩模36是覆盖整个绝缘层34上的连续层。
61.图3示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤。
62.在具有图3所示结果的步骤期间，通过蚀刻掩模36继续光刻方法，以在掩模层36中形成多个开口38(38a和38b)。然后通过多个开口38蚀刻绝缘层34。蚀刻绝缘层34的方法优选是在第二掺杂半导体层32上选择性蚀刻绝缘层34的方法。因此，在该步骤期间优选不蚀刻第二掺杂半导体层32。
63.多个开口38布置成不同的组，每组的开口38和掩模36之间的比率根据与掩模表面相对的腔的期望轮廓来选择，该组开口38和掩模36内接于其中。每组的开口38和掩模36之间的比率是指该组的开口在水平面(例如掩模36的上表面平面)中的面积值除以掩模36在同一平面中的面积值，即开口38之外的部分。举例来说，其中刻有该组的掩模的表面面积指的是在掩模平面(例如，掩模的上表面)中包含所述组的所有开口的最小连续表面面积。其中内接一组的表面区域不包括另一组的开口。此外，位于与腔体位置相对的掩模36中的每个开口38形成一组开口的一部分。具有两组不同内接的表面区域不重叠。
64.图3还示出了形成五组不同开口的一部分的五个开口(38a、38b)，主开口38a和四个副开口38b。在沿着图3平面的截面图中，主开口38a基本上位于腔体位置的中心。更一般地，在图3的平面中，掩模36包括至少一个主开口38a和至少一组副开口38b，优选地在主开口38a的每一侧上包括至少一组副开口38b，每组副开口38b包括至少两个副开口38b。因此，图3所示的副开口38b位于主开口38a的相对侧。
65.在图3中，开口38通过绝缘层34和掩模层36的多个部分40彼此分开，即，绝缘层34的部分和掩模层36的部分的堆叠。开口的宽度是指开口在图3的横截面平面中水平的x方向上的尺寸，即图3的平面中界定开口的部分40之间的距离。
66.例如，副开口38b的宽度小于主开口38a的宽度。例如，副开口38b的宽度在主开口38a的宽度和2μm的宽度之间。优选地，最远离主开口38a的次开口38b，即最小的次开口38b，具有基本上等于2μm的宽度。
67.图4至6示出了开口38的设置的几个实施例的俯视图。
68.图4示出了根据图3中描述的实施例的腔体的俯视图。
69.在图4所示的俯视图中，x方向对应于图3的水平方向。图4所示的俯视图中的y方向对应于与x方向垂直的方向。
70.要形成的腔体沿y方向延伸。换句话说，腔体的长度(即最长尺寸)为y方向的尺寸。
71.每组开口38和掩模层36之间的比率决定与所述表面相对的腔体的深度。因此，为了形成具有能够保护pn结并避免泄漏的轮廓的腔体，开口38a组的开口38与掩模层36之间
的比率大于开口38b组的开口38与掩模层36之间的比率。此外，开口38b组的开口38和掩模层36之间的比率随着第二组和第一组之间的距离的增加而减小。因此，开口组38b距离开口组38a越远，所述比率越小。
72.在图4的实施例中，该组开口38包括主开口38a。主开口38a沿y方向延伸。换言之，主开口38a的长度，即主开口38a在图4的平面中的最长尺寸是y方向上的尺寸。主开口38a的宽度是x方向上的尺寸。
73.在图4的实施例中，每组副开口38b排列成一行。至少一行42(42a和42b)，优选至少两行副开口38b沿x方向位于主开口38a的每一侧。在图4的示例中，行42是直线。在图4的例子中，两行42a和42b位于主开口38a的每一侧。每一行42是一组与其它行不同的开口，行42a更靠近主开口38a。因此，每一行42a位于行42b和主开口38a之间。每一行42在y方向上延伸。换句话说，行42的主方向是y方向。行42和主开口38a相互平行。
74.每行42包括多个副开口38b。每行的副开口38b优选地具有相同的尺寸。行42的开口和掩模之间的比率小于主开口38a的开口和掩模之间的比率。行42的每个副开口38b的宽度，即x方向上的尺寸，例如小于主开口38a的宽度。
75.行42的开口和掩模之间的比率随着行到主开口38a的距离而减小。换句话说，给定行42的开口和掩模之间的比率小于或等于更靠近主开口38a的行42的开口和掩模之间的比率。在图4的示例中，主开口38a一侧上的行42a的副开口38b具有比主开口38a同一侧上的行42b的比率大的比率。例如，如图4所示，如果行42a和42b的副开口38b在y方向上具有相同的尺寸，则行42a的副开口38b在x方向上的尺寸大于行42b的副开口38b在x方向上的尺寸。
76.同一第二行42a或42b的副开口38b通过绝缘和掩模层34、36的堆叠的部分44a和44b彼此分离。更准确地说，在图4的示例中，行42a的副开口38b通过部分44a彼此分开，而行42b的副开口38b通过部分44b彼此分开。
77.例如，同一行42a或42b的部分44a和44b都具有相同的尺寸。行42a或42b的每个部分44a和44b在y方向上的尺寸例如小于同一行的副开口38b在y方向上的尺寸。
78.行42a和42b通过部分40彼此分开并与主开口38a分开。例如，部分40都具有相同的宽度，即x方向上的尺寸。作为改进，部分40的宽度随着到主开口38a的距离而减小。换句话说，给定部分40的宽度小于位于所述给定部分40和主开口38a之间的部分40的宽度。在图4的情况下，例如，将主开口38a与排42a的开口的部分40的宽度大于将分隔2a的开口与行42b的开口的部分40的宽度。
79.部分44a和44b的尺寸足以将部分40保持在腔体的蚀刻之外，即，避免绝缘层34和掩模层36在蚀刻过程中更靠近腔体的底部。
80.优选地，行42的设置相对于主开口38a是对称的，这使得能够在工艺结束时获得对称的腔体。
81.因此，主开口38a一侧的行42与主开口38a另一侧的行42相同。位于图4右侧的行42a，即最靠近主开口38a的开口，优选地与主开口38a另一侧的行42a相同。类似地，最靠近开口一侧的第二行，即行42b中的一行，优选地与最靠近开口另一侧的第二行相同。此外，部分40是对称的。因此，每个部分40与主开口38a的另一侧上的对应部分40相同。在图4的情况下，在主开口38a的一侧上位于主开口38a和距离最近的行42即行42a之间的部分40，与在主开口38a的另一侧上位于主开口38a和距离最近的行42之间的部分40相同。类似地，位于行
42a和42b之间的主开口38a的一侧上的部分40与位于行42a和42b之间的主开口38a的另一侧上的部分40相同。
82.在主开口38a的同一侧，行42的开口的尺寸可以不同。类似地，一行的部分44的尺寸可以因行而异。类似地，在主开口38a的同一侧上的部分40的尺寸可以不同。
83.优选地，同一排42的副开口38b都基本上与主开口38a的距离基本相同。副开口38b和主开口38a之间的距离是指副开口38b最靠近主开口38a的点和主开口38a最靠近副开口38b的点之间的距离。类似地，行42以基本恒定的距离排开。换句话说，同一行42的两个开口与另一行隔开基本相同的距离。副开口38b和行42之间的距离是指所述副开口38b最靠近行42的点和行42的开口最靠近所述副开口38b的点之间的距离。
84.图5示出了图4的可选实施例。图5与图4的不同之处在于主开口38a被一排46主开口38a代替。因此，该组主开口38a包括单排46主开口38a。
85.行46位于图4的主开口38a的位置。在图5的示例中，行46是直线。例如，主开口38a彼此相同。例如，主开口38a在x方向上具有彼此相同的尺寸。主开口38a在x方向上的尺寸例如基本上等于图4的主开口38a在x方向上的尺寸。
86.作为替代方案，例如，主开口38a在x方向上的尺寸不同于图4的主开口38a在x方向上的尺寸。例如，主开口38a的总表面积等于图4的主开口38a的表面积。
87.主开口38a通过绝缘和掩模层34、36的堆叠的部分50彼此分离。例如，部分50彼此相同。例如，部分50在y方向上的尺寸小于分隔同一行的副开口38b的部分即部分44a和44b在y方向上的尺寸。
88.该实施例具有在蚀刻腔期间更好地保持绝缘和掩模层34、36的堆叠的优点。
89.图6部分地示出了如图4所示的本公开的可选实施例。
90.图6与图4的不同之处在于主开口38a被至少两行52主开口38a代替。因此，该组主开口38a包括两行46的开口38a。在图6的示例中，行52是直线。行52位于图4的开口的位置。
91.优选地，相同行52的主开口38a彼此相同。优选地，行52彼此相同。行52通过绝缘和掩模层34、36的堆叠的部分56彼此分离。优选地，部分46彼此相同。同一行52的主开口38a通过绝缘和掩模层34、36的堆叠的部分58彼此分离。优选地，同一行52的部分58彼此相同。优选地，不同行52的部分58彼此相同。部分56在x方向上的尺寸优选小于部分40在x方向上的尺寸。
92.每个主开口38a在x方向上的尺寸小于图4的主开口38a。例如，每个主开口38a在x方向上的尺寸小于副开口38b在x方向上的尺寸。优选地，行52的主开口38a的总表面积大于每行42a或42b的开口的总表面积。
93.图7示出了腔体形成方法的实施例的另一步骤。图7的步骤7在图3的步骤之后执行。
94.在该步骤期间，已经开始对衬底28进行蚀刻。更精确地说，第二掺杂半导体层32的蚀刻已经开始。蚀刻是湿法蚀刻。通过绝缘和掩模层34、36的堆叠中的所有开口38执行蚀刻。
95.临时腔体开始在衬底28中形成，特别是在第二掺杂半导体层32中形成。在蚀刻期间，从由开口38暴露的部分形成临时腔体。临时腔体在衬底28中的所有方向上形成，因此在深度上以及在绝缘和掩模层34、36的堆叠下方，特别是在部分40下方形成。
96.衬底28的蚀刻速度以及由此在该步骤形成的临时腔体的深度取决于开口38的尺寸。因此，开口越大，蚀刻越快，从而在给定时间内蚀刻越深。
97.如图7所示，形成在主开口38a下面的临时腔体比形成在副开口38b下面的腔体更深并且具有更大的体积。类似地，在给定的副开口38b下方形成的临时腔体的深度大于或等于在离主开口38a更远的开口下方形成的临时腔体的深度，并且具有大于或等于该临时腔体的体积。
98.图8示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤。
99.在该步骤期间，继续在图7的步骤开始腔体的湿法蚀刻。临时腔体继续扩大直到它们相遇以形成单个腔体60。
100.在不同开口的水平处蚀刻速度的差异导致深度差异。因此，单个腔体60相对于主开口38a更深，并且当沿x方向到主开口38a的距离增加时变得越来越浅。
101.因此，单个腔体60的侧壁对应于已经相遇的不同临时腔体的壁，并因此包括不同的弯曲部分62。弯曲部分62相遇的区域通过蚀刻工艺变得平滑。
102.单个腔体60的侧壁在pn结水平处的曲率对应于临时腔体的曲率，该临时腔体的尺寸小于如果单个腔体60在掩模36中形成有单个开口时所形成的腔体的尺寸。例如，所述临时腔体对应于具有已知成形模式的腔体，并具有能够显著减少pn结水平处泄漏的弯曲壁。因此，pn结水平处的曲率能够显着地减少pn结水平处的泄漏，并且腔体的总深度大于已知腔体的深度。例如，单个腔体60的最大深度大于75μm，例如大于120μm，例如大于140μm。
103.此外，与副开口38b相对并最远离主开口38a的临时腔体具有最小尺寸。因此，所述临时腔体的曲率使得单个腔体60的侧壁与衬底28的上表面的平面之间的角度a比在单个腔体60在掩模36中形成有单个开口的情况下形成的腔体的角度a更小。例如，角度a小于90
°
，例如小于75
°
。
104.部分40由位于相同行的副开口38b之间的绝缘和掩模层34、36的堆叠部分保持。因此，在蚀刻工艺期间，部分40不会塌陷并且不与衬底28分离。
105.图9示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤。
106.在该步骤期间，去除绝缘层34和掩模层36。第四层64共形地形成在由去除绝缘层34和掩模层36产生的结构上。因此，第四层64覆盖衬底28的上表面，即第二掺杂半导体层32的上表面和单个腔体60的壁。用第四层64覆盖单个腔体60的所有壁，即侧壁和底部。
107.单个腔体60的侧壁在腔体开口的角度水平处的斜率，即单个腔体60的侧壁和第二掺杂半导体层32的上表面之间的角度，对于第四层64来说足够低以完全覆盖该角度。因此，第四层64在所述角度水平处的厚度足以将第四层64保持在衬底28上并保护衬底28。
108.第四层64可以包括绝缘材料，例如氧化物、多晶硅或掺氧氧化硅。第四层64能够保护衬底28并减少电泄漏。
109.图10示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤。
110.在该步骤期间，第四层64被部分蚀刻。更准确地说，蚀刻第四层64以留下第四层64的连续部分，该连续部分包括位于单个腔体60中和单个腔体60的外围中的第四层64的部分。
111.例如，第四层64的蚀刻通过光刻进行。第四层64的蚀刻例如包括形成树脂掩模66，其覆盖位于单个腔体60中的第四层64的部分和直接围绕单个腔体60的部分。然后去除第四
层64未被树脂掩模66覆盖的部分。
112.图11示出了腔体形成方法的一个实施例的另一步骤。
113.在该步骤期间，去除树脂掩模66。在移除树脂掩模66后的结构上形成保护层68。例如，保护层68由玻璃制成。保护层68尤其覆盖衬底28和第四层64的上表面。特别地，第四层64完全覆盖有保护层68。
114.以与第四层64相同的方式，单个腔体60的侧壁在腔体开口的角度水平处的斜率，即单个腔体60的侧壁和第二掺杂半导体层32的上表面之间的角度，对于保护层68足够低以完全覆盖该角度。因此，保护层68在所述角度水平处的厚度足以将保护层68保持在第四层64上并保护衬底28。
115.图12示出了腔体形成方法的实施例的另一步骤。
116.在该步骤期间，保护层68例如通过光刻方法被部分蚀刻。保护层68优选被蚀刻以仅保持覆盖第四层64的部分。因此，保护层68在其蚀刻之后完全覆盖第四层64，并且优选不与衬底28接触。
117.保护层68的蚀刻包括形成覆盖保护层68的待保持部分的掩模70。因此，掩模70位于第四层64的对面。保护层68的未被掩模70保护的部分因此被蚀刻。
118.在图12的步骤之后的步骤中，去除掩模70。
119.为了简化保护层68的部分蚀刻，保护层68的形成可以包括在彼此上连续形成和蚀刻两个或更多个保护层68，每个保护层68具有比最终保护层68更小的厚度。
120.在单个腔体60对应于在其制造期间分离分立器件或部件的凹槽的情况下，这些器件或部件的个性化可以包括在腔体的水平处蚀刻衬底28。然后，pn结由保护层68保护。
121.图13示出了包括腔体74和76的装置72，其可被称为第一腔74和第二腔76。
122.器件72包括位于器件72的半导体衬底28的两侧上的至少两个pn结78和80。然后，衬底28至少包括第一导电类型(例如n型)的第一掺杂半导体层82，第二导电类型(例如p型)的第二掺杂半导体层84，以及第一导电类型的第三掺杂半导体层86。
123.在图13的示例中，第二半导体层84位于第一和第三掺杂半导体层82、86之间。第二半导体层84与第三和第一层86、82接触以形成两个pn结78、80。
124.在替代实施例中，装置72可包含第二导电类型的另一掺杂半导体层(未示出)，第一和第二层82、84接触以形成pn结80，且未示出的层与第三掺杂半导体层86接触以形成另一pn结78。然后，第二层84和未示出的层可以被其它层分开。器件72例如可以包括未示出的其它pn结。
125.腔体76、74分别穿过pn结80、78。腔体74、76的壁具有如先前所述的曲线，即，设计成减少pn结水平处的泄漏的曲线。如前所述，每个腔体74、76覆盖有叠层64、68。
126.根据一个实施例，制造器件72的方法例如对应于先前描述的方法在一个表面上，然后在第二表面上的连续实施。
127.根据另一实施例，除了形成光刻掩模36、66、70的步骤和形成保护层68的步骤之外，在器件72的两侧上同时执行先前描述的制造方法，这两个步骤依次进行，即，先在一侧，然后在另一侧。。具体而言，对两侧同时进行湿法蚀刻步骤。
128.所描述的实施例的优点在于，可以形成适于穿过更深pn结的腔体。
129.所描述的实施例的另一个优点是可以更好地控制腔壁的弯曲。
130.所描述的实施例的另一个优点是，通过确定角被层64、68的桩有效地覆盖，它们能够更好地保护在腔体的开口水平处的角。
131.所描述的实施例的另一优点在于，绝缘层34的存在进一步使得能够加厚绝缘层34和掩模层36的层的厚度，以确定堆叠在蚀刻步骤期间不塌陷且不与衬底28分离，这是在没有绝缘层34的情况下可能的情况。此外，绝缘层34的存在提供了对衬底28的蚀刻的更好控制。具体而言，绝缘层34的存在降低了在衬底28与腔体的预期位置之外的绝缘和掩模层34、36的堆叠之间执行蚀刻的化学成分的渗透的风险。
132.已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解，这些各种实施例和变型的某些特征可以组合，并且本领域技术人员将会想到其它变型。特别地，尽管所示的开口38在俯视图中具有矩形形状，但是应当理解，开口38可以具有其它形状，例如圆形或椭圆形。
133.此外，尽管所描述的实施例示出的腔体是对称的，但是可以例如在需要具有不同曲线的壁的部件之间形成不对称的腔体。于是一侧上的副开口38b的尺寸可以不同于另一侧上的副开口38b的尺寸。副开口38b的行数在腔体的两侧也可以不同。例如，掩模层36可以在一侧上包括至少一行，优选至少两行平行的副开口38b。在主开口38a的另一侧，掩模层36可不包括副开口38b或包括至少一行副开口38b。
134.尽管实施例描述了凹槽形腔体的形成，即，具有基本上矩形形状的开口的腔体，但是该方法可用于形成具有其它形状的腔体。具体而言，这些实施例可以用于形成具有开口的腔体，该开口具有基本上圆形或椭圆形的形状。因此，每排副开口38b围绕主开口38a。例如，主开口38a可以是大致圆形的开口，由围绕主开口38a形成同心圆的多行开口围绕。
135.最后，基于以上给出的功能指示，所描述的实施例和变型的实际实现在本领域技术人员的能力范围内。
136.一种在衬底中形成腔体的方法可以概括为包括形成蚀刻掩模，该蚀刻掩模包括与腔体的位置相对的多组开口，每组开口和掩模之间的比率根据与其中刻有该组开口的掩模的表面相对的腔体的期望轮廓来选择；以及通过所述开口湿蚀刻所述衬底。
137.每组的开口和掩模之间的比率可以调节与其中刻有该组的掩模的表面相对的腔体的深度。
138.其中设置有一组开口的表面可以是连续表面，并且可以不包括另一组开口。
139.腔体可以穿过至少一个pn结。
140.掩模可以包括第一组开口和至少第二组开口，第一组开口包括至少一个开口，每个第二组包括至少两个开口，第一组开口和第一组掩模之间的比率大于第二组开口和每个第二组掩模之间的比率。
141.第二组开口和掩模之间的比率可以随着第二组和第一组之间的距离的增加而减小。
142.第一组可以包括单个开口。
143.第一组可包括成行布置的多个开口。
144.第一组可包括布置成至少两个平行的行的多个开口。
145.每个第二组开口可以排列成与第一组平行的行。
146.第二组可以相对于第一组对称设置。
147.掩模可以包括位于氧化物层上的树脂层。
148.同一组的开口可以基本相同。
149.制造器件的方法可以概括为包括通过该方法获得的腔体，并且包括在腔体壁上和直接围绕腔体的衬底部分上形成电绝缘层和保护层。
150.制造器件的方法可以概括为包括位于衬底的相对侧上的两个腔，通过该方法获得这两个腔，其中对于这两个腔体同时执行湿法蚀刻步骤。
151.上述各种实施例可以组合以提供另外的实施例。如果需要，可以修改实施例的各方面以各种专利、申请和出版物的形式来提供另外的实施例。
152.根据上述详细描述，可以对实施例进行这些和其它改变。通常，在一下权利要求中，所使用的术语不应该被解释为将权利要求限制到在说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求被授权的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。

技术特征：
1.一种方法，包括：在衬底中形成腔体，所述腔体的形成包括：在蚀刻掩模中形成多个开口；形成所述多个开口以在所述多个开口中的相邻开口之间具有不同的空间，所述多个开口的所述形成包括：形成与所述腔体的中心区域对准的第一开口；在所述中心区域的第一侧上以及在所述中心区域的第二侧上形成多个第二开口，所述第一侧通过所述第一开口与所述第二侧间隔开；以及通过所述开口湿法蚀刻所述衬底，所述湿法蚀刻与所述第一开口对准，所述第一开口延伸穿过所述衬底中的第一掺杂层并进入到第二掺杂层中。2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述多个开口包括在所述第一侧和所述第二侧上形成多个第三开口，所述多个第三开口的第一群组通过所述第一开口和所述多个第二开口与所述多个第三开口的第二群组间隔开。3.根据权利要求2的方法，其中所述第一掺杂层是第一导电类型，并且所述第二掺杂层是不同于所述第一导电类型的第二导电类型。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一导电类型是p型且所述第二导电类型是n型，所述腔体跨过至少一个pn结。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个第二开口的第一群组包括至少两个开口，所述多个第二开口的所述第一群组与所述掩模之间的比率大于所述多个第三开口的所述第一群组与所述掩模之间的比率。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个第二开口的所述第一群组沿第一方向布置成行。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述多个第三开口的所述第一群组沿所述第一方向布置成行。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个第三开口的所述第一群组不与所述多个第二开口的所述第一群组对准。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个第三开口的所述第一群组与所述多个第二开口的所述第一群组对准。10.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个第二开口的第一群组相对于所述多个第二开口的第二群组对称。11.一种方法，包括：形成具有在衬底中的腔体的器件，所述衬底具有在第二掺杂层上的第一掺杂层；形成穿过所述第一掺杂层并进入到所述第二掺杂层中的所述腔体，所述腔体的所述形成包括：在所述腔体的中心区域中的掩模中形成多个第一开口；在所述腔体的所述中心区域的第一侧和第二侧上的所述掩模中形成多个第二开口，所述多个第一开口的第一数目大于所述多个第二开口的第二数目；在所述腔体的壁上和直接围绕所述腔体的所述衬底的表面上形成电绝缘层和保护层。12.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述腔体包括在所述腔体的所述中心区域
的所述第一侧和所述第二侧上的所述掩模中形成多个第三开口。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述多个第三开口的第三数目小于所述第一数目。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述腔体在与所述多个第一开口对准的第一方向上具有最大尺寸，并且在与所述多个第三开口对准的所述第一方向上具有较小尺寸。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述最大尺寸延伸穿过所述第一掺杂层并进入所述第二掺杂层中，并且所述最小尺寸仅延伸到所述第一掺杂层中。16.一种方法，包括：在衬底的第一侧上形成第一腔体；在与所述衬底的所述第一侧相对的第二侧上形成第二腔体；在所述衬底的所述第一侧上的第一掩模中形成多个第一开口；在所述衬底的所述第二侧上的第二掩模中形成多个第二开口；通过所述多个第一开口和所述多个第二开口湿法蚀刻所述衬底的所述第一侧和所述第二侧。17.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述腔体包括蚀刻穿过所述衬底中的第一掺杂层并进入到第二掺杂层中。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述湿法蚀刻包括同时蚀刻所述第一腔体和所述第二腔体。

技术总结
本公开涉及腔体形成方法。本说明书涉及一种在衬底中形成腔体的方法，包括：形成蚀刻掩模，蚀刻掩模包括与腔体的位置相对的多组开口，每组的开口和掩模之间的比率根据与其中刻有该组的掩模的表面相对的腔体的期望轮廓来选择；以及通过所述开口湿蚀刻衬底。以及通过所述开口湿蚀刻衬底。以及通过所述开口湿蚀刻衬底。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：意法半导体(图尔)公司
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/7/12