FABRICATION OF MULTILAYER SEMICONDUCTOR DEVICES WITH HIGH ASPECT RATIO MICRONEEDLES

• Main Authors: STEELE, David A, OTTO, Lauren M, NGUYEN, Charles V, CHOOLJIAN, Marc S, WEBB, Mark A
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 23.11.2023
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

Aspects of the present disclosure provide systems, methods, and computer-readable storage devices that support fabrication of multilayer semiconductor devices containing microneedles having high aspect ratios. A method of fabricating such a device includes bonding a first substrate structure to a second substrate structure via a substrate bond. The first substrate structure includes a first substrate, an oxide layer on a first surface, a semiconductor material layer on the oxide layer, and a first hard mask layer on the semiconductor material layer. The second substrate structure includes a second substrate and a second hard mask layer on the second substrate. The method includes grinding a second surface of the first substrate that is opposite to the first surface. The method includes performing a combination of lithography and etching operations on the grinded second surface to form a trench within the first substrate structure and a substrate pillar within the trench. Des aspects de la présente divulgation concernent des systèmes, des procédés et des dispositifs de stockage lisibles par ordinateur qui prennent en charge la fabrication de dispositifs semi-conducteurs multicouches contenant des micro-aiguilles ayant des rapports d'aspect élevés. Un procédé de fabrication d'un tel dispositif comprend la liaison d'une première structure de substrat à une seconde structure de substrat par l'intermédiaire d'une liaison de substrat. La première structure de substrat comprend un premier substrat, une couche d'oxyde sur une première surface, une couche de matériau semi-conducteur sur la couche d'oxyde, et une première couche de masque dur sur la couche de matériau semi-conducteur. La seconde structure de substrat comprend un second substrat et une seconde couche de masque dur sur le second substrat. Le procédé comprend le meulage d'une seconde surface du premier substrat qui est opposée à la première surface. Le procédé comprend la réalisation d'une combinaison d'opérations de lithographie et de gravure sur la seconde surface meulée pour former une tranchée à l'intérieur de la première structure de substrat et un pilier de substrat à l'intérieur de la tranchée.