本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)：

微機電系統(tǒng)(micro-electron-mechanical system，MEMS)作為起源于上世紀90年代的跨學(xué)科的先進制造技術(shù)，廣泛應(yīng)用于改善人們生活質(zhì)量、提高人們生活水平和增強國力。微機電系統(tǒng)是利用半導(dǎo)體集成電路的微細加工技術(shù)，將傳感器、制動器、控制電路等集成在微小芯片上的技術(shù)，也被稱為微納米技術(shù)。目前，在通信、汽車、光學(xué)、生物等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

在一些MEMS領(lǐng)域中，為了滿足器件的功能需求，通常需要在晶圓的正反兩面都形成器件。通常在晶圓的一側(cè)表面形成器件之后，將晶圓的另一側(cè)朝上，繼續(xù)在晶圓的另一側(cè)表面形成器件，而此時已經(jīng)形成器件的一側(cè)晶圓表面朝下，置于機臺表面，容易受到污染和損傷。

而且，在晶圓的傳輸過程中，通過機臺的機械手吸附晶圓進行輸送，此時機械手也會對已經(jīng)形成的器件造成損傷。通常需要在最初形成器件的一側(cè)晶圓表面貼膜，以保護已經(jīng)形成的器件，避免所述器件在后續(xù)的工藝流程中受到損傷。

但是，現(xiàn)有技術(shù)在對晶圓表面進行貼膜的過程中，往往會發(fā)生氣體鼓包現(xiàn)象(請參考圖1中氣體鼓包10)，使得薄膜表面不平整，使得后續(xù)工藝流程中，機臺的機械手無法順利抓取晶圓，從而影響晶圓的輸運，并且，產(chǎn)生氣體鼓包的貼膜，對于晶圓上的器件的保護作用也受到影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，提高形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面；在所述襯 底的第一表面上形成第一器件；形成覆蓋襯底第一表面和第一器件的緩沖層；在所述緩沖層表面粘貼保護膜，所述保護膜具有孔洞結(jié)構(gòu)，所述孔洞結(jié)構(gòu)包含多個孔洞。

可選的，在所述緩沖層表面粘貼保護膜的方法包括：提供薄膜，對所述薄膜進行打孔，形成具有孔洞結(jié)構(gòu)的薄膜；然后將所述薄膜粘貼在緩沖層表面，形成保護膜。

可選的，所述孔洞的形狀為圓形、橢圓形、方形或三角形。

可選的，所述孔洞為圓形時，孔洞的直徑為1mm～5mm。

可選的，相鄰孔洞之間的間距為10mm～20mm。

可選的，所述保護膜的厚度為

可選的，所述保護膜為藍膜或UV膜。

可選的，所述緩沖層的材料為光刻膠或有機抗反射層。

可選的，所述緩沖層的厚度為

可選的，在所述緩沖層表面粘貼保護膜的方法包括：在所述緩沖層表面粘貼薄膜；掃描薄膜表面的缺陷，獲取薄膜與緩沖層之間的氣體鼓包位置；刺破氣體鼓包，使薄膜恢復(fù)平整，形成具有孔洞結(jié)構(gòu)的保護膜。

可選的，通過缺陷掃描機臺掃描薄膜表面的缺陷。

可選的，缺陷掃描機臺獲取薄膜表面圖形之后，與沒有缺陷的薄膜圖形進行比較，獲取薄膜與緩沖層之間的氣體鼓包位置信息。

可選的，通過芯片探針測試機臺刺破氣體鼓包，使薄膜恢復(fù)平整。

可選的，缺陷掃描機臺將獲取的薄膜表面圖形以及氣體鼓包位置信息傳輸?shù)叫酒结槣y試機臺，所述芯片探針測試機臺根據(jù)薄膜表面圖形上的氣體鼓包位置信息，通過探針將氣體鼓包刺破，使薄膜恢復(fù)平整。

可選的，所述第一器件為微機電器件。

可選的，還包括：在形成所述保護膜之后，在所述襯底的第二表面上形成第二器件。

可選的，所述第二器件為微機電器件。

為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案還提供一種采用上述方法形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：襯底，所述襯底具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面；位于所述襯底的第一表面上的第一器件；覆蓋襯底第一表面和第一器件的緩沖層；位于所述緩沖層表面的保護膜，所述保護膜具有孔洞結(jié)構(gòu)，所述孔洞結(jié)構(gòu)包含多個孔洞。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，在襯底的第一表面形成第一器件之后，在第一表面上形成緩沖層，所述緩沖層覆蓋第一器件，再在所述緩沖層表面粘貼保護膜，所述保護膜具有孔洞結(jié)構(gòu)，所述孔洞結(jié)構(gòu)包含多個孔洞。所述孔洞有利于排出緩沖層與保護膜之間的氣體，避免在保護膜與緩沖層之間形成氣體鼓包，從而可以保持保護膜表面的平坦，從而提高保護膜的保護作用，使后續(xù)工藝過程中的機臺能夠順利抓取襯底，提高襯底在后續(xù)工藝的輸運過程中的可靠性。

進一步，在所述緩沖層表面粘貼保護膜的方法包括：提供薄膜，對所述薄膜進行打孔，形成具有孔洞結(jié)構(gòu)的薄膜；然后將所述薄膜粘貼在緩沖層表面，形成保護膜。在所述薄膜上形成孔洞之后，再將薄膜粘貼在緩沖層表面，在粘貼過程中，所述薄膜與緩沖層之間的氣體可以迅速通過孔洞排出，從而避免在薄膜與緩沖層之間形成氣體鼓包。

進一步，所述保護膜上形成的孔洞的數(shù)量以及孔洞的密度不能過大，如果所述孔洞的數(shù)量以及孔洞的密度過大會導(dǎo)致保護膜強度過小，容易破損，在緩沖層上粘貼所述具有孔洞的保護膜之后，所述保護膜容易受到損傷，不能起到足夠的保護作用；而如果所述孔洞的數(shù)量以及孔洞的密度過小會導(dǎo)致在緩沖層上粘貼保護膜的過程中，保護膜與緩沖層之間的氣體不能及時通過孔洞排出，從而導(dǎo)致保護膜與緩沖層之間形成氣體鼓包。并且，所述孔洞的尺寸如果過大，也會影響保護膜的強度，降低保護膜的保護作用；而所述孔洞的尺寸如果過小，會使得氣體不能快速通過孔洞排出，導(dǎo)致在粘貼保護膜的過程中，在保護膜與緩沖層之間具有殘留氣體，形成氣體鼓包。所以，本 發(fā)明的技術(shù)方案中，所述相鄰孔洞之間的間距可以為10mm～20mm，孔洞的直徑可以為1mm～5mm，確保所述保護膜上的孔洞具有合適的數(shù)量和密度。

進一步，在所述緩沖層表面粘貼保護膜的方法包括：在所述緩沖層表面粘貼薄膜；掃描薄膜表面的缺陷，獲取薄膜與緩沖層之間的氣體鼓包位置；刺破氣體鼓包，使薄膜恢復(fù)平整，形成具有孔洞結(jié)構(gòu)的保護膜。通過刺破氣體鼓包，使緩沖層與薄膜之間的氣體釋放出去，在薄膜內(nèi)形成孔洞，從而形成具有孔洞結(jié)構(gòu)的保護膜。去除所述氣體鼓包之后，可以提高保護膜的保護作用，使后續(xù)工藝過程中的機臺能夠順利抓取襯底，提高襯底在后續(xù)工藝的輸運工程中的可靠性。

本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底，所述襯底的第一表面上形成有第一器件，覆蓋第一表面和第一器件的緩沖層，位于緩沖層表面的保護膜，所述保護膜具有孔洞結(jié)構(gòu)。所述保護膜的孔洞結(jié)構(gòu)有利于緩沖層與保護膜之間的氣體排出，避免所述緩沖層與保護膜之間形成氣體鼓包。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2至圖11是本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如背景技術(shù)中所述，現(xiàn)有技術(shù)在對晶圓表面進行貼膜時容易產(chǎn)生氣體鼓包，影響貼膜的保護作用，使得后續(xù)工藝中機臺無法順利抓取晶圓。

本發(fā)明的實施例中，在襯底上粘貼的保護膜具有孔洞結(jié)構(gòu)，能夠?qū)怏w排出，從而避免形成氣體鼓包，保證保護膜表面的平整，從而提高保護性能，使得后續(xù)工藝中機臺能夠順利抓取襯底。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

請參考圖2，提供襯底100，所述襯底100具有第一表面101和與所述第一表面101相對的第二表面102。

所述襯底100的材料包括硅、鍺、鍺化硅、砷化鎵等半導(dǎo)體材料，所述襯底100可以是體材料也可以是復(fù)合結(jié)構(gòu)如絕緣體上硅。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)襯底100上形成的半導(dǎo)體器件選擇所述襯底100的類型，因此所述襯底100的類型不應(yīng)限制本發(fā)明的保護范圍。

本實施例中，所述襯底100為單晶硅晶圓，后續(xù)在晶圓100的第一表面101和第二表面上均形成微機電(MEMS)器件。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以根據(jù)實際需求，形成其他類型的器件。

請參考圖3，在所述襯底100的第一表面101上形成第一器件201。

本實施例中，所述第一器件201為MEMS器件，可以是壓力傳感器、加速度傳感器等。

后續(xù)需要在襯底100的第二表面102上形成第二器件，在形成過程中容易對第一表面101上形成的第一器件201造成污染和損傷，所以，在第二表面102上形成第二器件之前，需要在已經(jīng)形成第一器件201的第一表面101上形成保護膜，以保護已經(jīng)形成的第一器件201。

請參考圖4，形成覆蓋襯底100的第一表面101和第一器件201的緩沖層200。

所述緩沖層200的材料為易于去除的有機聚合物，本實施例中，所述緩沖層200的材料為光刻膠。在本發(fā)明的其它實施例中，所述緩沖層200的材料還可以是有機抗反射層等材料。

所述緩沖層200的材料為可流動性材料，可以采用旋涂工藝形成所述緩沖層200，以確保所述緩沖層200表面平坦。在本發(fā)明的其他實施里中，還可以在形成所述緩沖層200之后，進行加熱烘烤，使所述緩沖層200固化。

所述緩沖層200表面高于第一器件201的表面，覆蓋襯底100第一表面101以及所述第一器件201，對第一器件201起到保護作用。后續(xù)在所述緩沖層200表面粘貼保護膜，所述保護膜與緩沖層200接觸的一面具有較強的粘性，所述緩沖層200位于保護膜與第一器件201之間，避免保護膜與第一器件201直接接觸，從而避免后續(xù)再去除保護膜時，與第一器件201發(fā)生粘連，對第一器件201造成損傷。

所述緩沖層200需要具有足夠的厚度，以確保將第一器件201完全覆蓋；且所述緩沖層200的厚度也不能過大，避免造成整個襯底100的第一表面101上的材料層的厚度過大，影響后續(xù)工藝制程的進行。本實施例中，所述緩沖層200的厚度為

請參考圖5和圖6，在所述緩沖層200表面粘貼保護膜202，所述保護膜202具有孔洞結(jié)構(gòu)，所述孔洞結(jié)構(gòu)包含多個孔洞203。圖6為所述保護膜202的俯視示意圖。

本實施例中，在所述緩沖層200表面粘貼保護膜202的方法包括：提供薄膜，對所述薄膜進行打孔，形成具有孔洞結(jié)構(gòu)的薄膜；然后將所述薄膜粘貼在緩沖層200表面，形成保護膜202。

所述薄膜的材料可以是藍膜或UV膜，所述薄膜的厚度為所述厚度確保形成的保護膜202在后續(xù)工藝中具有足夠的強度，不易破損，從而對襯底100的第一表面101及第一器件201起到足夠的保護作用。

可以通過打孔機對所述薄膜進行打孔。本實施例中，所述孔洞203的形狀為圓形。在本發(fā)明的其他實施例中，所述孔洞203的形狀可以為圓形、橢圓形、方形、三角形或其他多邊形。

所述孔洞203作為氣體的出口，避免在粘貼保護膜202的過程中，在保護膜202與緩沖層200之間形成氣體鼓包。所述孔洞203的排列方式可以是規(guī)則排列或者不規(guī)則排列的方式，例如矩陣排列，或行列交錯排列。

所述保護膜202上形成的孔洞203的數(shù)量以及孔洞203的密度不能過大，如果所述孔洞203的數(shù)量以及孔洞203的密度過大會導(dǎo)致保護膜202強度過小，容易破損，在緩沖層200上粘貼所述具有孔洞203的保護膜202之后，所述保護膜202容易受到損傷，不能起到足夠的保護作用；而如果所述孔洞203的數(shù)量以及孔洞203的密度過小會導(dǎo)致在緩沖層200上粘貼保護膜202的過程中，保護膜202與緩沖層200之間的氣體不能及時通過孔洞203排出，從而導(dǎo)致保護膜202與緩沖層200之間形成氣體鼓包。

并且，所述孔洞203的尺寸如果過大，也會影響保護膜202的強度，降低保護膜202的保護作用；而所述孔洞203的尺寸如果過小，會使得氣體不 能快速通過孔洞排出，導(dǎo)致在粘貼保護膜202的過程中，在保護膜202與緩沖層200之間形成氣體鼓包。

本實施例中，所述相鄰孔洞203之間的間距為10mm～20mm，孔洞203的直徑為1mm～5mm，確保所述保護膜202上的孔洞具有合適的數(shù)量和密度，從而避免造成保護膜202的強度過小，造成保護效果減弱。

所述保護膜202的一側(cè)表面具有粘性，可以通過貼膜機將所述具有孔洞203的保護膜202粘貼在緩沖層200表面。本實施例中，通過貼膜機的滾筒滾壓將保護膜202粘貼在緩沖層200表面。

在粘貼過程中，保護膜202與緩沖層200之間的氣體可以及時通過保護膜202上的孔洞203排出，從而避免在保護膜202與緩沖層200之間形成氣體鼓包，從而使得形成的保護膜202表面平整，有利于后續(xù)工藝中機臺順利抓取襯底，并提高保護膜202對襯底100以及第一器件201的保護作用。

在本發(fā)明的另一實施例中，在所述緩沖層表面粘貼保護膜的方法包括：在所述緩沖層表面粘貼薄膜；掃描薄膜表面的缺陷，獲取薄膜與緩沖層之間的氣體鼓包位置；刺破氣體鼓包，使薄膜恢復(fù)平整，形成具有孔洞結(jié)構(gòu)的保護膜。具體，請參考圖7至圖10，為本發(fā)明的另一實施例中，在所述緩沖層表面粘貼保護膜的形成過程的示意圖。

請參考圖7和圖8，在所述緩沖層200表面粘貼薄膜300。圖8為在緩沖層200表面粘貼薄膜300之后的俯視示意圖。

所述薄膜300的一側(cè)表面具有粘性，可以通過貼膜機將所述薄膜300粘貼在緩沖層200表面。本實施例中，通過滾筒滾壓將薄膜300粘貼在緩沖層200表面。

由于所述薄膜300為完整的薄膜，在粘貼過程中，薄膜300與緩沖層200之間的氣體不能及時排除，導(dǎo)致在粘貼薄膜300之后，在薄膜300與緩沖層200之間形成氣體鼓包301(請參考圖8)。本實施例中，以形成兩個氣體鼓包301作為示例。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以具有其他數(shù)量的氣體鼓包，且氣體鼓包的位置也可以與本實施例中不同。

所述氣體鼓包301使得薄膜300表面不平整，既影響了薄膜300對下方 的緩沖層200以及第一器件201的保護作用，在后續(xù)工藝對襯底100進行移動以及處理的過程中，機臺的機械手也無法通過襯底的第一表面，實現(xiàn)順利抓取。

在所述緩沖層200上粘貼薄膜300之后，掃描薄膜300表面的缺陷，獲取薄膜300與緩沖層200之間的氣體鼓包301的位置。

本實施例中，通過缺陷掃描(Defect Scan)機臺掃描薄膜300表面的缺陷，所述缺陷即薄膜300與緩沖層200之間的氣體鼓包301。

具體的，所述缺陷掃描機臺具有影像掃描裝置，通過所述影像掃描裝置獲取薄膜300的表面圖形之后，將所述薄膜300的表面圖形與沒有缺陷的薄膜表面圖形進行比較，從而獲取薄膜300與緩沖層200之間的氣體鼓包301的位置，所述氣體鼓包301的位置可以通過橫縱坐標數(shù)值表征。在本發(fā)明的其他實施例中，還可以在獲取的所述薄膜300的表面圖形上標注所述氣體鼓包301的位置。

請參考圖9和圖10，刺破氣體鼓包301(請參考圖8)，使薄膜300(請參考圖8)恢復(fù)平整，形成具有孔洞302的保護膜。圖8為所述保護膜的俯視示意圖。

本實施例中，采用芯片探針測試機臺500來刺破氣體鼓包301。所述芯片探針測試機臺包括探針501。所述芯片探針測試機臺500通常用于芯片性能的測試，通過所述探針501對芯片上的測試焊點施加電壓或電流，從而對芯片的性能進行測試。本實施例中，利用所述芯片探針測試機臺500的探針501，刺破薄膜300與緩沖層200(請參考圖7)之間的氣體鼓包301(請參考圖8)。

具體的，將形成有薄膜300(請參考圖7)的襯底100放置于載物臺上，襯底100的第一表面101(請參考圖7)朝上；缺陷掃描機臺將已經(jīng)獲取的薄膜300的表面圖形以及氣體鼓包301的位置信息傳輸?shù)叫酒结槣y試機臺500；所述芯片探針測試機臺500根據(jù)獲取的薄膜表面圖形上的氣體鼓包301的位置信息，通過探針501將所述襯底100上的氣體鼓包301刺破，在薄膜300上形成孔洞302，使所述氣體鼓包301內(nèi)的氣體通過孔洞302釋放出來，從而使得薄膜300表面恢復(fù)平坦。

所述氣體鼓包301被刺破之后，在所述薄膜300內(nèi)形成孔洞302，在緩沖層200表面形成如圖10所述的保護膜，所述保護膜具有孔洞結(jié)構(gòu)。

上述實施例中，均是通過保護膜的孔洞結(jié)構(gòu)，使保護膜與緩沖層之間的氣體排出，從而避免在保護膜與緩沖層之間形成氣體鼓包。

請參考圖11，在本發(fā)明的其他實施例中，在所述襯底100的第一表面101上形成保護膜之后，還包括在襯底100的第二表面102上形成第二器件103。圖11為在圖5基礎(chǔ)上形成第二器件103的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述第二器件103可以是微機電器件或其他半導(dǎo)體器件。在形成所述第二器件103的過程中，形成有第一器件201的第一表面102朝下，所述保護膜202保護所述第一器件201，避免在形成第二器件103的過程中，使第一器件201受到損傷，影響第一器件201的性能。在形成所述第二器件103的過程中，機臺通過形成有保護膜202的襯底100的第一表面101抓取襯底100。由于所述保護膜202具有孔洞結(jié)構(gòu)，避免在緩沖層200與保護膜202之間形成氣體鼓包，所以，機臺在形成第二器件103的過程中，能夠順利抓取襯底100，使得后續(xù)工藝順利進行。

本發(fā)明的實施例還提供一種采用上述方法形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

請參考圖11，為所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：襯底100，所述襯底100具有第一表面101和與所述第一表面101相對的第二表面102；位于所述襯底100的第一表面101上的第一器件201；覆蓋襯底100第一表面101和第一器件201的緩沖層200；位于所述緩沖層200表面的保護膜202，所述保護膜202具有孔洞結(jié)構(gòu)，所述孔洞結(jié)構(gòu)包含多個孔洞。

所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括位于襯底100的第二表面102上的第二器件103。

所述第一器件201和第二器件103可以為微機電器件。

所述保護膜202上的孔洞的形狀為圓形、橢圓形、方形、三角形或其他多邊形。相鄰孔洞之間的間距為10mm～20mm。本實施例中，所述孔洞的形狀為圓形，孔洞的直徑為1mm～5mm。

所述保護膜202的厚度為所述保護膜202的材料可以是藍膜或UV膜。

所述緩沖層200的材料為光刻膠或有機抗反射層。所述緩沖層200的厚度為

所述保護膜202的孔洞結(jié)構(gòu)有利于緩沖層200與保護膜202之間的氣體排出，避免所述緩沖層200與保護膜202之間形成氣體鼓包，從而使得后續(xù)工藝中的機臺能夠順利抓取所述襯底100。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準。