专利名称：利用衬底进行加工的基板结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种具有增大的表面积的、用于半导体器 件制造的基板结构及其制造方法。
背景技术：
近年来，随着半导体产业的迅速发展，半导体器件不断地朝小体积、高电路密集 度、快速、低耗电方向发展，集成电路现已进入亚微米级的技术阶段。因此，为了适应小体 积、高集成度的需要，目前提出了两方面的要求，一方面是要求晶圆片的直径逐渐增大，到 2005年，直径300mm硅片已成为主流产品，预计到2012年，将开始使用直径450mm(18in)硅 片，晶圆片的直径大约以每9年增大1.5倍的速度不断增大，而向大面积发展。另一方面也 提出了一种要求，即希望在不增加现有的晶圆片尺寸的基础上增加表面积利用率，从而提 高其可加工的表面积。一种不增加整个晶圆片尺寸而提高表面积的方法，参考图1，利用衬 底的厚度，分别从衬底相对的表面刻蚀衬底形成第一沟槽505和第二沟槽506，相邻沟槽间 的衬底为基板501-1、501-2、501-3等，而后利用基板的侧壁进行器件加工，从而提高表面 积利用率，但是在制造过程中，相邻的基板会相互粘连，从而影响器件的成品率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种利用衬底进行加工的基板结构，包括基板 阵列，所述基板阵列包括按照预定方向排列的多个基板，每个所述基板包括第一表面和与 其相对的第二表面；多个基片，所述多个基片分别设置在所述基板的第一表面和第二表面 的外侧，其中对于相间隔的基板的每一个，其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共 用一个基片，以形成第一沟槽，且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一 个基片，以形成第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反，以使所述基板结构 形成长城型结构；第一支架桥，所述第一支架桥从所述多个基板的第一表面横跨所有第一 沟槽，以稳定长城型结构的相邻基板。此外本发明还提供了一种用于半导体器件制造的基板结构的制造方法，包括如下 步骤:A、提供半导体衬底，所述衬底包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；B、在所 述第一表面的衬底内形成至少一条第一凹槽，以及填充所述第一凹槽并覆盖所述第一表面 以形成材料层，其中所述第一凹槽上材料层的厚度大于第一表面上材料层的厚度；C、刻蚀 所述材料层分别在第一表面上形成至少一个横跨所有第一凹槽的第一刻蚀槽、第二表面上 形成至少两个第二刻蚀槽，其中每个第一刻蚀槽位于相邻的两个第二刻蚀槽之间，所述第 一刻蚀槽暴露所述第一表面且不暴露所述第一凹槽底面；D、利用所述第一刻蚀槽从第一表 面刻蚀所述衬底形成第一沟槽，以及利用所述第二刻蚀槽从第二表面刻蚀所述衬底形成第 二沟槽，相邻第一沟槽和第二沟槽间的衬底为半导体基板，所述基板结构形成长城型结构， 所述第一凹槽内的材料层形成支撑桥以稳定相邻的基板；E、进行后续加工。根据本发明的基板结构有效地利用了衬底的厚度，形成基板的长城型结构，从而在不增加整个晶圆片尺寸的前提下，提高了晶圆片的可加工的表面积或表面积利用率。并 且，从基板的一个表面或两个相对的表面形成横跨所有沟槽的支架桥，支架桥减小了相邻 基板相互粘连的可能性，从而形成了稳定的长城型结构，以便完成后续工序，提高器件的成品率。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1示出了利用基板厚度增加衬底表面积利用率的基板结构的示意图；图2-图21示出了根据本发明的实施例的基板结构的各个制造阶段的示意图；图22-图26示出了根据本发明实施例的基板结构形成太阳能电池结构的各个制 造阶段的示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。下文的公 开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开， 下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本 发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和 清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了 的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用 于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包 括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特 征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。本发明主要在于通过一种具有长城型结构及支架桥的基板结构，来增加衬底，例 如半导体衬底的利用率，提高其可加工的表面积，同时基板具有更好的稳定性。需要说明的是，本发明实施例中所有俯视图均为从第一表面的俯视图。如图17(俯视图)、18(AA’向视图)、19和20 (BB’向视图)示出了本发明实施例 的基板结构的示意图，所述基板结构是利用衬底进行加工获得，所述衬底可以是半导体衬 底，该半导体衬底的厚度可为0. 2-2mm。所述基板结构包括基板阵列，所述基板阵列包括 按照预定方向排列的多个基板101-1. . . 101-6，图中示出的仅仅是示例，所述基板的数量可 以任意设置，优选为至少两个。所述预定方向如图18中的箭头A所示，所述多个基板在方 向A上进行排列。每个所述基板包括第一表面301和与其相对的第二表面302。所述基板 结构还包括多个基片307-1. . . 307-3以及308-1. . . 308-3，图中示出的仅仅是示例，所述基 片的数量可以任意设置，优选为至少一个。所述多个基片分别设置在所述基板的第一表面 301和第二表面302的外侧。其中对于相间隔的基板的每一个，其第二表面302与其一侧的相邻基板的第二表面302共用一个基片，以形成第一沟槽305，且其第一表面301与其另 一侧的相邻基板的第一表面301共用另一个基片，以形成第二沟槽306，所述第一沟槽305 与第二沟槽306开口方向相反，以使所述基板结构形成长城型结构。所述基板结构还包括 第一支架桥411，所述第一支架桥411从所述多个基板101-1、101-3、101-5...的第一表 面301横跨所有第一沟槽305，以稳定长城型结构的相邻基板，所述第一支架桥可以为一个 或多个，优选为两个，此外，优选地，还包括第二支架桥412，所述第二支架桥412从所述多 个基板的第二表面302横跨所有第二沟槽306，以更好地稳定长城型结构的相邻基板。其 中所述第一支架桥与所述第一沟槽夹角为a，所述第一沟槽的宽度为wl时，所述第一支架 桥的宽度为Wl*Sin(a)*(l/tan(35.26° )-l/tan(a))；所述第二支架桥与所述第二沟槽 之间的夹角为b，所述第二沟槽的宽度为w2时，所述第二支架桥的宽度为w2*Sin(b)*(l/ tan(35. 26° )-1/tan(b))，其中 W1 > 0，w2 > 0 并且 0 < a < 180° ,0 < b < 180°。所述 第一和第二支架桥包括氮化物、氧化物或其他材料。具体来说，例如，对于相间隔的基板的每一个，例如101-1、101-3、101-5···的 每一个，具体而言对于基板101-3，所述基板101-3的第二表面302与其一侧的相邻基板 101-2的第二表面302共用一个基片304-1，以形成第一沟槽305，且所述基板101-3的第一 表面301与其另一侧的相邻基板101-4的第一表面301共用另一个基片303-2，以形成第二 沟槽306，所述第一沟槽305与第二沟槽306开口方向相反。所述基板可以包括单晶半导体材料，例如单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe的一种或其 组合，其中所述第一、第二沟槽的侧壁所对应的基板表面的晶向为{111}，所述第一表面和 第二表面的晶向可以为{110}或{112}，并且可以包括N型掺杂配置或P型掺杂配置，这些 都可以根据基板结构的在实际应用过程中的需要进行配置，本发明不做限制。特别地，所述基板阵列与所述多个基片可以由相同或不同材料形成。所述基片也 可以是半导体材料，但也可以包括绝缘材料、金属或上述材料的组合。而且所述基片可以包 括一个或多个层。可以根据需要配置每个层所使用的材料，例如，可以包括用于刻蚀停止的 绝缘层、用于导电的导电层等等。这些都可以根据基板结构的在实际应用过程中的需要进 行配置，本发明不做限制。此外，可选地，所述基片的外表面限定为所述衬底的两侧表面。特别地，所述基板结构还包括至少在所述第一沟槽305的侧壁形成的界面层(图 中未示出)。特别地，所述基板结构也可以还包括至少在所述第二沟槽306的侧壁形成另一 个界面层(图中未示出)。所述界面层可以通过掺杂离子扩散、半导体薄膜沉积以及沉积后 再进行退火扩散等多种方式形成，这些均可以根据需要进行选择。所述界面层至少形成在 第一沟槽的侧壁，在另外一些实施例中，所述界面层也可以形成在整个所述第一沟槽中。特别地，当所述多个第一沟槽305和所述多个第二沟槽306基本平行时，所述基板 阵列可以是包括基本平行的多个基板。特别地，所述基板和与其连接的基片可以是基本垂 直的，即所述第一沟槽和第二沟槽可以是基本矩形的形状。由此形成了具有长城型结构和支架桥的基板结构。所述基板结构有效地利用了衬 底的厚度，所述支架桥使该基板结构在后续加工时具有更好的稳定性，进而提高了器件的 成品率，特别地，当至少所述第一 305和第二沟槽306之一的深度311大于基板宽度(属于 同一基板的、相邻两沟槽的侧壁所对应的表面之间的距离)310的2倍时，可以在不增加整 个晶圆片尺寸的前提下，获得更多可加工的晶圆片的表面积，提高晶圆片的表面积利用率。而且当所述基片的厚度足够薄时，例如所述基片的厚度小于所述基板宽度的1/3，可以通过 适当的工艺，容易地拉伸所述基板结构，以便进行后续的加工工艺。并且，由于所述基板结 构具有长城型结构，因此可以利用开口方向相反的两组沟槽在后续的加工工艺中，很容易 地对基板结构的双侧分别进行不同材料的沉积和处理的工艺，简化了制造工艺和成本。以上已经根据附图描述根据本发明的实施例的新型基板结构，所述基板结构可以 应用于半导体器件的制造、以及薄膜太阳能电池制造等多种领域中。需要注意的是，本领域 技术人员能够根据上述的基板结构可以选择多种工艺进行制造，例如不同类型的产品线， 不同的工艺流程等等，但是这些工艺制造的基板结构只要具有与本发明基板结构基本相同 的结构，达到基本相同的效果，那么也应包含在本发明的保护范围之内。为了能够更清楚的 理解本发明，以下将具体描述形成本发明上述的基板结构的方法及工艺，还需要说明的是， 以下步骤仅是示意性的，并不是对本发明的限制，本领域技术人员还可通过其他工艺实现。 以下实施例是本发明的优选实施例，能够有效降低制造成本。以下将结合图例详细介绍上述基板结构的形成方法。第一实施例以下将根据图例详细本发明第一实施例的形成基板结构的方法，在第一实施例 中，仅在基板的第一表面上形成第一支架桥。步骤S101，如图2所示，提供衬底100。在本发明的实施例中，所述衬底100为单 晶半导体衬底，包括但不限于单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe或其组合，所述单晶衬底的第一表 面和第二表面的晶向可以为{110}或{112}。在其他实施例中，可通过多种方式生成该半导 体衬底，例如淀积、外延生长等，所述衬底可以具有N型掺杂配置或P型掺杂配置。其中，该 半导体衬底的厚度可为0. 2-2mm,当然本发明不限于此。所述衬底包括第一表面301和第二 表面302，所述第一表面301和第二表面302相对。在步骤S102，参考图2 (俯视图)、图4 (BB’向视图)和图5 (俯视图)、图7 (BB’向 视图)，在所述第一表面301的衬底100内形成至少一条第一凹槽401，以及填充所述第一 凹槽401并覆盖所述第一表面301、第二表面302以形成材料层307、308。首先，可以从第 一表面301通过刻蚀技术形成第一凹槽401，如图4所示，所述第一凹槽401为一条或者多 条，优选为两条。所述第一凹槽401的深度为大约5-50um，宽度为大约2-30um。而后，通过 从第一表面301和第二表面302所在器件上沉积氮化物或者氧化物材料层，而后再次填充 第一凹槽401，从而在第一表面301和第一凹槽401内形成材料层307、第二表面302形成 材料层308，其中所述第一凹槽401上材料层的厚度大于第一表面301上材料层的厚度，如 图7。在步骤S103，参考图8(俯视图)、图14(AA’向视图)和图16(BB’向视图)，刻蚀 所述材料层307、308分别在第一表面301上形成至少一个横跨所有第一凹槽401的第一刻 蚀槽311、第二表面302上形成至少两个第二刻蚀槽312，其中每个第一刻蚀槽311位于相 邻的两个第二刻蚀槽312之间。首先，在所述衬底100的第一表面301上形成具有预定间 隔配置的多个沟槽的光致抗蚀剂层309，如图9 (AA’向视图)所示；刻蚀所述材料层307，以 去除所述第一表面301的多个沟槽处的材料层307，形成第一刻蚀槽311，如图10(AA’向视 图)和12 (BB'向视图)所示，由于所述第一凹槽401上的材料层厚度大于第一表面301上 材料层的厚度，因此，刻蚀后，所述第一刻蚀槽311暴露所述第一表面301且不暴露所述第一凹槽401底面；移除所述光致抗蚀剂层309。而后，在所述第二表面302上形成具有预定 间隔配置的多个沟槽的光致抗蚀剂层310，如图13 (AA’向视图)所示，以及刻蚀所述材料层 308，如图14 (BB’向视图)，以去除所述第二表面302的多个沟槽处的材料层308，形成第二 刻蚀槽312，如图14(AA’向视图)和16(BB’向视图)所示；移除所述光致抗蚀剂层310。在步骤S104，参考图17(俯视图)、图18(AA’向视图)和20 (BB’向视图)，利用所 述第一刻蚀槽311从第一表面301刻蚀所述衬底形成第一沟槽305，以及利用所述第二刻蚀 槽312从第二表面302刻蚀所述衬底形成第二沟槽306。可以选择各向同性刻蚀方法来对 所述衬底进行刻蚀，例如可以利用湿法刻蚀，采用氢氧化钾(K0H)、四甲基氢氧化铵(TMAH) 或乙二胺-邻苯二酚(EDP)等溶剂进行选择性刻蚀，在所述第一表面和第二表面的晶向为 {110}或{112}的情况下，刻蚀剂将会停止在衬底的{111}晶面上，所形成的第一沟槽305 和第二沟槽306其侧壁所对应的表面的晶向为{111}。相邻第一沟槽305和第二沟槽间306 的衬底为半导体基板101-x，所述基板结构形成长城型结构，而所述第一凹槽401内的材料 层横跨所有第一沟槽305形成了第一支架桥411，以稳定长城型结构的相邻基板。在形成 第一刻蚀槽311以及第一沟槽305时，所述第一支架桥411与其之间有夹角a，其中0 < a < 180°，当所述第一沟槽305的宽度为wl时，其中Wl > 0，优选地，所述第一支架桥的宽 度 wl，为 wl*Sin(a)*(l/tan(35. 26° )-1/tan (a))，如图 17 和图 20 所示。可选地，可以刻蚀全部或部分所述半导体衬底，例如可以刻蚀所述衬底的第一表 面301并停止在所述第二表面302的材料层308上，并刻蚀所述衬底的第二表面302并停 止在所述第一表面301的材料层307上。当然也可以只刻蚀一部分半导体层，即第一沟槽 和第二沟槽的底部不接触所述材料层308、307。当所述衬底为一层时，仅可以刻蚀部分衬 底。特别地，可以构图所述衬底，以使所述第一沟槽和第二沟槽为基本平行，这些均可 以根据设计需要来设置。这样，每个所述第二沟槽306位于相邻的两个所述第一沟槽305 之间，以将所述衬底分割成至少两个基板和至少一个基片，所述基板由第一沟槽305和第 二沟槽306的侧壁所限定，所述基片连接相邻的两个所述基板，从而获得具有长城型结构 的基板结构，如图18所示。优选地，所述第一 305和第二沟槽306之一的深度320大于基 板宽度(属于同一基板的、相邻两沟槽的侧壁所对应的表面之间的距离)330的2倍。
特别地，当所述多个第一沟槽305和所述多个第二沟槽306基本平行时，所述基板 阵列可以是包括基本平行的多个基板。特别地，所述基板和与其连接的基片可以是基本垂 直的，即所述第一沟槽和第二沟槽可以是基本矩形的形状。 步骤S105，对所述长城型基板结构进行后续加工。在将所述方法获得的基板结构 应用于太阳能电池领域中时，进一步地，参考图22、图23，首先，当衬底100具有第一掺杂类 型时，可以至少在所述第一沟槽305的侧壁形成具有第二类型掺杂的第一半导体层202，而 后在所述第一沟槽305侧壁的第一半导体层202上形成第一电极层204，以及在第二沟槽 306的侧壁上形成和第二电极层205，所述第一电极层204由TC0材料形成，所述TC0包括 Sn02、ln203、ZnO、ITO、CdO、Cd2Sn04、FTO、AZO或其组合，在这个示例中，所述第一电极层204 为进光面。可选地，还可以至少在所述第二沟槽306的侧壁与所述第二电极205之间形成 具有第一类型掺杂的第二半导体层203，所述第二电极层205也可以作为进光面，即也可以 由TC0材料形成。可选择地，第二电极层205也可以不作为进光面，并由适于导电的金属材料形成。所述第一电极层204和第二电极层205的厚度分别为大约300-1000nm。第一 202 和第二半导体层203分别包括多晶硅、非晶态硅或其组合，厚度分别为大约10-500nm。可 选择地，进一步地，还可以在进光面(第一电极层和/或第二电极层)上形成减反射层(图 中未示出)，例如氮化物材料。所述减反射层的厚度可以为大约40-160nm。从而进一步增 加太阳能电池的进光效率。进一步地，可以将晶片的四周进行切割，如图24所示，以便进行 下一步处理和加工。进一步地，可以沿第一沟槽和第二沟槽切割所述基板结构从而形成基板单元，参 考图26，或者当所述基片的厚度足够薄时，例如小于所述基板宽度1/3，可以通过适当的工 艺，容易地拉伸所述基板结构，从而使基板单元阵列形成在基本同一平面，参考图25从而 适于下一步的处理和加工。第二实施例下面将仅就第二实施例区别于第一实施例的方面进行阐述。未描述的部分应当认 为与第一实施例采用了相同的步骤、方法或者工艺来进行，因此在此不再赘述。在第二实施 例中，在基板的第一表面、第二表面上均形成支架桥。步骤S201，如图2所示，提供衬底100。同第一实施例。步骤S202，参考图2 (俯视图)、图3 (BB’向视图)和图5 (俯视图)、图6 (BB’向视 图)，在所述第一表面301的衬底100内形成至少一条第一凹槽401，以及在所述第二表面 302的衬底100内形成至少一跳第二凹槽402，以及填充所述第一凹槽401、第二凹槽402并 覆盖所述第一表面301、第二表面302以形成材料层307、308。首先，可以从第一表面301 通过刻蚀技术形成第一凹槽401，并从第二表面302通过刻蚀技术形成第二凹槽402，如图 3所示，所述第一或第二凹槽为一条或者多条，优选为两条。所述第一凹槽401或第二凹槽 402的深度为大约5-50um，宽度为大约2_30um。而后，通过从第一表面301和第二表面302 所在器件上沉积氮化物或者氧化物材料层，而后再次填充第一凹槽401和第二沟槽402，从 而在第一表面301和第一凹槽401上形成材料层307、在第二表面302和第二凹槽402上形 成材料层308，其中所述第一凹槽401上材料层的厚度大于第一表面301上材料层的厚度， 所述第二凹槽402上材料层的厚度大于第二表面302上材料层的厚度，如图6。在步骤S203，参考图8(俯视图)、图9-10及图13-14(AA，向视图)和图11、15(BB， 向视图)，刻蚀所述材料层307、308分别在第一表面301上形成至少一个横跨所有第一凹槽 401的第一刻蚀槽311、第二表面302上形成至少两个横跨所有第二凹槽402的第二刻蚀槽 312，形成步骤同第一实施例。其中所述第一刻蚀槽311暴露所述第一表面301且不暴露所 述第一凹槽401底面，所述第二刻蚀槽312暴露所述第二表面302且不暴露所述第二凹槽 402底面，如图15所示。在步骤S204,参考图17 (俯视图)、图18 (AA，向视图)、19 (BB，向视图)和图21 (CC， 向视图)，利用所述第一刻蚀槽311从第一表面301刻蚀所述衬底形成第一沟槽305，以及 利用所述第二刻蚀槽312从第二表面302刻蚀所述衬底形成第二沟槽306。所述方法同第 一实施例。相邻第一沟槽305和第二沟槽间306的衬底为半导体基板101-x，所述基板结构 形成长城型结构，而所述第一凹槽401内的材料层横跨所有第一沟槽305形成了第一支架 桥411，所述第二凹槽402内的材料层横跨所有第二沟槽306形成了第二支架桥412，以稳 定长城型结构的相邻基板。在形成第一刻蚀槽311以及第一沟槽305时，所述第一支架桥411与其之间有夹角a，其中0 < a < 180°，当所述第一沟槽305的宽度为wl时，其中Wl > 0，优选地，所述第一支架桥的宽度w’为wl*Sin (a) * (1/tan (35. 26° )-1/tan (a))。相同 地，在形成第二刻蚀槽312以及第二沟槽306时(同图17第一支架桥的图例)，所述第二支 架桥412与其之间有夹角b，其中0 < b < 180°，当所述第二沟槽306的宽度为w2时，其 中 w2 > 0，优选地，所述第二支架桥的宽度 w2，为 w2*Sin (b) * (1/tan (35. 26° )-1/tan (b))， 可参考图17和图19所示。步骤S105，对所述长城型基板结构进行后续加工。同第一实施例。以上对本发明实施例利用半导体衬底形成基板结构的制造方法进行了详细的描 述，所述方法能够形成具有支撑桥的长城型结构的基板结构，有效地利用衬底的厚度形成 长城型结构，提高晶圆片的表面积利用率，并且，从基板的一个表面或两个相对的表面形成 横跨所有沟槽的支架桥，支架桥减小了相邻基板相互粘连的可能性，从而形成了稳定的长 城型结构，以便完成后续工序，提高器件的成品率。虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本发明的精神和 所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对 于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺 步骤的次序可以变化。此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制 造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容 易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法 或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结 果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制 造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。
权利要求
一种利用衬底进行加工的基板结构，所述结构包括基板阵列，所述基板阵列包括按照预定方向排列的多个基板，每个所述基板包括第一表面和与其相对的第二表面；多个基片，所述多个基片分别设置在所述基板的第一表面和第二表面的外侧，其中对于相间隔的基板的每一个，其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片，以形成第一沟槽，且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片，以形成第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反，以使所述基板结构形成长城型结构；第一支架桥，所述第一支架桥从所述多个基板的第一表面横跨所有第一沟槽，以稳定长城型结构的相邻基板。
2.根据权利要求1所述的结构，还包括第二支架桥，所述第二支架桥从所述多个基板 的第二表面横跨所有第二沟槽，以稳定长城型结构的相邻基板。
3.根据权利要求1所述的结构，其中所述基板为单晶半导体，所述第一、第二沟槽的侧 壁所对应的基板表面的晶向为{111}。
4.根据权利要求1或2所述的结构，其中所述第一支架桥与所述第一沟槽夹角为a， 所述第一沟槽的宽度为时，所述第一支架桥的宽度为wl*Sin (a) * (1/tan (35. 26° ) -1/ tan (a))；所述第二支架桥与所述第二沟槽之间的夹角为b，所述第二沟槽的宽度为w2时， 所述第二支架桥的宽度为 w2*Sin (b) * (1/tan (35. 26° ) -1/tan (b))，其中 W1 > 0，w2 > 0 并 且0<a<180° ,0 < b < 180°。
5.根据权利要求1所述的结构，其中所述第一和第二支架桥包括氮化物或氧化物。
6.根据权利要求1所述的结构，其中所述基板阵列包括基本平行的多个基板。
7.根据权利要求1所述的结构，其中所述基板和与其连接的基片基本垂直。
8.根据权利要求1所述的结构，还包括形成于所述第一沟槽内壁的第一半导体层以 及其上的第一电极，以及形成于所述第二沟槽内壁上的第二电极。
9.一种用于半导体器件的基板结构的制造方法，所述方法包括A、提供半导体衬底，所述衬底包括第一表面和与第一表面相对的第二表面；B、在所述第一表面的衬底内形成至少一条第一凹槽，以及填充所述第一凹槽并覆盖所 述第一和第二表面以形成材料层，其中所述第一凹槽上材料层的厚度大于第一表面上材料 层的厚度；C、刻蚀所述材料层分别在第一表面上形成至少一个横跨所有第一凹槽的第一刻蚀槽、 第二表面上形成至少两个第二刻蚀槽，其中每个第一刻蚀槽位于相邻的两个第二刻蚀槽之 间，所述第一刻蚀槽暴露所述第一表面且不暴露所述第一凹槽底面；D、利用所述第一刻蚀槽从第一表面刻蚀所述衬底形成第一沟槽，以及利用所述第二刻 蚀槽从第二表面刻蚀所述衬底形成第二沟槽，相邻第一沟槽和第二沟槽间的衬底为半导体 基板，所述基板结构形成长城型结构，所述第一凹槽内的材料层形成支撑桥以稳定相邻的 基板；E、进行后续加工。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述衬底包括单晶衬底，所述单晶衬底包括单晶 Si、单晶Ge、单晶SiGe。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一、第二沟槽的侧壁所对应的基板表面的 晶向为{111}。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述步骤B还包括在所述第二表面的衬底内形 成至少一条第二凹槽，以及填充所述第二凹槽并覆盖所述第二表面以形成材料层，其中所 述第二凹槽上材料层的厚度大于第二表面上材料层的厚度。
13.根据权利要求12所述的方法，在所述步骤C中，所述第二刻蚀槽暴露所述第二表面 且不暴露所述第二凹槽底面。
14.根据权利要求12所述的方法，在所述步骤D中，所述第一和第二凹槽内的材料层形 成支撑桥以稳定相邻的基板。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述步骤D中刻蚀所述衬底的步骤为各向异性 湿法腐蚀，所述湿法腐蚀的溶剂包括Κ0Η或TMAH。
16.根据权利要求9所述的方法，所述步骤E包括至少在所述第一沟槽的侧壁形成第 一半导体层及其上的第一电极，以及至少在所述第二沟槽的侧壁形成第二电极。
17.根据权利要求9或12所述的方法，其中所述第一支架桥与所述第一沟槽夹角为a， 所述第一沟槽的宽度为时，所述第一支架桥的宽度为Wl*Sin(a)*(l/tan(35.26° )_1/ tan (a))；所述第二支架桥与所述第二沟槽之间的夹角为b，所述第二沟槽的宽度为w2时， 所述第二支架桥的宽度为 w2*Sin (b) * (1/tan (35. 26° ) -1/tan (b))，其中 W1 > 0，w2 > 0 并 且0<a<180° ,0 < b < 180°。
全文摘要
本发明提出了一种基板结构及其制造方法。该基板结构包括基板阵列，所述基板阵列包括按照预定方向排列的多个基板，每个所述基板包括第一表面和与其相对的第二表面；分别设置在所述基板的第一表面和第二表面的外侧的多个基片，其中对于相间隔的基板的每一个，其第二表面与其一侧的相邻基板的第二表面共用一个基片，以形成第一沟槽，且其第一表面与其另一侧的相邻基板的第一表面共用另一个基片，以形成第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽开口方向相反；从所述多个基板的第一表面横跨所有第一沟槽的第一支架桥。本发明有效地利用了衬底的厚度，提高了晶片的表面积利用率，支架桥减小了相邻基板相互粘连的可能性。
文档编号H01L31/18GK101997026SQ20101026071
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者尹海洲, 朱慧珑, 骆志炯 申请人:朱慧珑;尹海洲;骆志炯