ITTO20070190A1 - Procedimento di fabbricazione di una membrana di materiale semiconduttore integrata in, ed isolata elettricamente da, un substrato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un procedimento di fabbricazione di una membrana di materiale semiconduttore, integrata in, ed isolata elettricamente da, un substrato.

Sono noti svariati sensori integrati a semiconduttore realizzati con tecniche di microfabbricazione (micromachining), che basano il loro funzionamento sul rilevamento di una deformazione di una sottile membrana (anche definita diaframma), sospesa al di sopra di una cavità. Tra tali sensori si possono ad esempio citare sensori di pressione, assoluti o differenziali, capacitivi o piezoresistivi, sensori inerziali, sensori chimici, sensori di campo magnetico, o microfoni. È altresì noto che risulta spesso vantaggioso, o addirittura necessario, realizzare un isolamento elettrico, ed eventualmente termico, della membrana.

Le principali tecniche note per la realizzazione di membrane isolate elettricamente prevedono l'utilizzo di wafer SOI (Silicon On Insulator), o di tecniche dì microlavorazione superficiale (surface micromachining), con rimozione selettiva di strati sacrificali (ad esempio uno strato di ossido di campo o di ossido sepolto); secondo tali tecniche, un substrato di materiale semiconduttore è utilizzato solamente come un supporto meccanico.

Le tecniche suddette sono in genere di complessa realizzazione e comportano notevoli costi di fabbricazione .

Dalla domanda di brevetto EP-A-1577 656 a nome della stessa richiedente, è inoltre noto un procedimento per la fabbricazione di una membrana di silicio monocristallino sospesa al di sopra di una cavità, sepolta ed interamente contenuta all'interno di un substrato, anch'esso di silicio. Tale procedimento risulta estremamente semplice ed economico, e compatibile con la realizzazione integrata di relativi circuiti elettronici, ed inoltre la struttura risultante presenta dimensioni ridotte .

Tuttavia, il problema dell'isolamento elettrico e/o termico della membrana così realizzata non è stato ancora adeguatamente risolto, per cui tale procedimento di fabbricazione non risulta attualmente completamente sfruttabile in applicazioni in cui sia richiesto l'isolamento della membrana dal substrato da cui essa è ricavata. In particolare, risulta auspicabile fare in modo che strutture per l'isolamento elettrico di tale membrana non ne alterino il comportamento meccanico, in particolare la capacità di deformarsi in seguito a sollecitazioni esterne, e non causino in genere problemi di affidabilità .

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un procedimento di fabbricazione di una membrana di materiale semiconduttore isolata elettricamente, che permetta di superare i succitati svantaggi e problemi.

Secondo la presente invenzione vengono pertanto forniti un procedimento di fabbricazione di una membrana di materiale semiconduttore, ed un relativa struttura microelettromeccanica, come definiti rispettivamente nelle rivendicazioni 1 e 16.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, ne vengono ora descritte forme di realizzazione preferite, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 mostra una vista dall'alto di una fetta di materiale semiconduttore in una fase iniziale di un procedimento di fabbricazione di una membrana, secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione;

- le figure 2-4 mostrano sezioni trasversali della fetta di figura 1 in fasi successive del procedimento di fabbricazione, prese lungo la linea di sezione II-II;

- la figura 5 mostra una vista dall'alto della fetta di figura 4, in una fase successiva del procedimento di fabbricazione;

- le figure 6 e 7 mostrano sezioni trasversali della fetta di figura 5 in fasi conclusive del processo di fabbricazione, prese lungo la linea di sezione VI-VI;

- la figura 8 mostra una sezione trasversale di una fetta di materiale semiconduttore in un procedimento di fabbricazione in accordo con una seconda forma di realizzazione dell'invenzione;

- le figure 9a-9c mostrano viste dall'alto della fetta di figura 8 in una fase successiva del procedimento di fabbricazione, secondo differenti varianti;

- le figure 10 e 11 mostrano sezioni trasversali della fetta di figura 9a in fasi conclusive del processo di fabbricazione, prese lungo la linea di sezione X-X;

- la figura 12 mostra una vista dall'alto della fetta di materiale semiconduttore al termine del procedimento di fabbricazione, secondo un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

Vengono ora descritte forme di realizzazione di un procedimento di fabbricazione di una membrana sospesa di materiale semiconduttore; tale procedimento è basato, in parte, sui procedimenti descritti nella succitata domanda di brevetto EP-A-1 577 656, e nella domanda di brevetto EP-A-1 324 382, anch'essa a nome della stessa richiedente.

La figura 1 (non in scala, così come le figure successive) mostra una fetta 1 di materiale semiconduttore, ad esempio silicio monocristallino, comprendente un substrato 2, ad esempio di tipo N<+>(tale da presentare un cammino elettrico a bassa resistenza) .

In una fase iniziale del procedimento di fabbricazione, su una superficie superiore la della fetta 1 viene depositato uno strato di resist che viene definito in modo da formare una maschera 4 (si faccia riferimento anche alla sezione trasversale di figura 2). In dettaglio, la maschera 4 comprende una prima regione di maschera 4a, estendentesi ad esempio su un'area interna approssimativamente quadrata, ed una seconda regione di maschera 4b, adiacente, ed estendentesi a cornice intorno alla prima regione di maschera 4a, circondandola interamente. La prima e la seconda regione di maschera 4a, 4b sono costituite da una pluralità di rispettive porzioni di maschera 5a, 5b di forma genericamente poligonale (ad esempio quadrata), disposte in maniera regolare in righe e colonne e definenti insieme un'apertura di maschera 6 conformata a reticolo. In particolare, le porzioni di maschera 5a della prima regione di maschera 4a sono poste ad una prima distanza di separazione di, mentre le porzioni di maschera 5b della seconda regione di maschera 4b sono poste ad una seconda distanza di separazione d2, maggiore della prima distanza di separazione di; inoltre, le porzioni di maschera 5b della seconda regione di maschera 4b presentano dimensioni maggiori delle porzioni di maschera 5a della prima regione di maschera 4a. Ad esempio, la prima distanza di separazione di (pari al lato delle prime porzioni di maschera 5a) è compresa tra 0,5 e 1 μm, mentre la seconda distanza di separazione d2 (pari al lato delle seconde porzioni di maschera 5b) è compresa tra 1 e 2 μm.

Utilizzando la maschera 4, figura 2, viene eseguito un attacco chimico anisotropo del fronte della fetta 1, in seguito al quale si formano prime e seconde trincee profonde 8a, 8b in corrispondenza dell'apertura di maschera 6 rispettivamente della prima e della seconda regione di maschera 4a, 4b. Le trincee profonde 8a, 8b, aventi ad esempio una profondità di 10 μm, delimitano colonne di silicio, con sezione corrispondente alle porzioni di maschera 5a, 5b. In particolare, si formano in tal modo prime colonne (o "pilastrini") 9a in una prima regione 2a del substrato 2 al di sotto della prima regione di maschera 4a, e seconde colonne 9b in una seconda regione 2b del substrato 2, circondante a cornice la prima regione 2a, al di sotto della seconda regione di maschera 4b; le prime colonne 9a sono pertanto poste anch'esse alla prima distanza di separazione di, e le seconde colonne 9b alla seconda distanza di separazione d2, ed inoltre le seconde colonne 9b presentano in sezione dimensioni maggiori delle prime colonne 9a. Le trincee profonde 8a, 8b sono comunicanti tra loro e formano, insieme, una regione labirintica di forma complessa, con sezione corrispondente al reticolo dell'apertura di maschera 6.

Successivamente, la maschera 4 viene rimossa, e viene eseguita una crescita epitassiale in ambiente deossidante (tipicamente, in atmosfera con elevata concentrazione di idrogeno, preferibilmente con triclorosilano-SiHCl3). Di conseguenza, figura 3, uno strato epitassiale 10 di silicio monocristallino cresce in maniera controllata al di sopra delle colonne 9a, 9b e chiude superiormente la suddetta regione labirintica, intrappolandovi il gas presente. In particolare, prima che le trincee profonde 8a, 8b vengano chiuse superiormente, anche al loro interno si verifica una crescita di silicio, che causa una diminuzione delle loro dimensioni. Al termine della fase di crescita epitassiale, le prime e le seconde trincee profonde 8a, 8b formano rispettivi primi e secondi canali sepolti 11a, 11b aventi una sezione ovale e allungata in direzione perpendicolare alla superficie superiore la della fetta 1.

Viene quindi eseguita una fase di annealing termico, preferibilmente in atmosfera di idrogeno per 30 minuti a 1190°C, o, in alternativa, in atmosfera di azoto o di un altro gas inerte (ad esempio Argon), oppure di una combinazione di idrogeno e di un altro gas inerte. Come discusso nelle succitate domande di brevetto (e come descritto in dettaglio ad esempio in "A New Substrate Engineering for thè Formation of Empty Space in Silicon (ESS) Induced by Silicon Surface Migration" T. Sato, N. Aoki, I. Mizushima, and Y. Tsunashima, IEDM 1999, pp. 517-520), la fase di annealing provoca una migrazione degli atomi di silicio, che tendono a portarsi in una posizione di minore energia superficiale, attraverso posizioni reticolari adiacenti e conservando intatta la struttura reticolare di cristallo perfetto del silicio.

In particolare, figura 4, a causa della distanza ravvicinata fra le prime colonne 9a e della loro ridotta larghezza, i primi canali sepolti 11a all'interno della prima regione 2a del substrato 2 si fondono completamente (o in maniera analoga, gli atomi di silicio migrano completamente dalle prime colonne 9a), e si forma pertanto un'unica cavità sepolta 12, avente ad esempio sezione quadrata di lato pari a 500 μm ed uno spessore di 0,5 μm, chiusa e totalmente isolata all'interno del substrato 2. Al di sopra della cavità sepolta 12 rimane un sottile strato di silicio, avente ad esempio uno spessore di circa 5-10 μm, costituito in parte da atomi di silicio cresciuti epitassialmente ed in parte da atomi di silicio migrati dalle suddette prime colonne 9a. Si forma così una membrana 14 di silicio monocristallino, la quale è flessibile, è sospesa al di sopra della cavità sepolta 12, e può deflettersi in presenza di sollecitazioni esterne. Al contrario, data la maggiore distanza di separazione tra le seconde colonne 9b nella seconda regione 2b del substrato 2, gli atomi di silicio non migrano completamente dalle stesse seconde colonne 9b, le quali si assottigliano durante il processo di annealing, ma non spariscono; i secondi canali sepolti llb, che tendono a portarsi in una condizione di minore energia, assumono una sezione approssimativamente circolare, senza fondersi tra loro .

In seguito, figura 5, la fetta 1 viene attaccata dal fronte per formare una trincea di collegamento 15, estendentesi in verticale (trasversalmente alla superficie superiore la) ed avente una profondità ed una dimensione tali da raggiungere i secondi canali sepolti llb. La trincea di collegamento 15 si estende lungo una linea chiusa all'interno della seconda regione 2b del substrato 2, esternamente rispetto alla cavità sepolta 12 ed alla membrana 14, in particolare ad una determinata distanza di separazione 1 dalla membrana 14, compresa tra 1 e 100 pm, preferibilmente compresa tra 1 e 50 pm. In particolare, porzioni della trincea di collegamento 15 si estendono alla distanza di separazione 1 da lati corrispondenti della membrana 14.

Attraverso la trincea dì collegamento 15 viene quindi alimentato ossigeno durante una fase di ossidazione termica, figura 6, in modo da ossidare completamente le seconde colonne 9b, le porzioni di silicio che circondano i secondi canali sepolti llb e la cavità sepolta 12, e parzialmente le pareti interne della stessa trincea di collegamento 15. Si forma così una regione di isolamento sepolta 16, che separa elettricamente la membrana 14 dal substrato 2 in direzione trasversale alla superficie superiore la, ed una regione di isolamento verticale 17, che separa elettricamente la membrana 14 dal substrato 2 in direzione parallela alla superficie superiore la.

Successivamente, può essere deposto al di sopra della fetta 1 uno strato di materiale dielettrico, ad esempio ossido TEOS (TetraEtilOrtoSilicato), in modo da riempire completamente la trincea di collegamento 15 (figura 7) con una regione isolante di riempimento 18. Eventualmente, il materiale dielettrico può riempire anche i secondi canali sepolti llb (del tutto o parzialmente), e formare con la regione isolante sepolta 16 un'unica struttura di isolamento elettrico uniforme e compatta. All'interno di tale struttura di isolamento possono in realtà rimanere dei vuoti, senza però alterare le sue proprietà di isolamento elettrico. Inoltre, la sostanziale continuità della regione di isolamento sepolta 16 e della regione di isolamento verticale 17 assicura l'isolamento elettrico e termico della membrana 14 dal substrato 2.

Si noti in particolare che la regione di isolamento verticale 17 viene vantaggiosamente realizzata a distanza dalla, ed al di fuori della membrana 14, in modo da evitare problemi dì affidabilità. Infatti, in corrispondenza della discontinuità costituita dalla giunzione ossidosilicio, dovuta alla suddetta regione di isolamento, sono massime le sollecitazioni meccaniche, che potrebbero provocare danni alla, o anche la rottura della struttura microelettromeccanica. La collocazione della regione di isolamento lontana dalla membrana 14 e dai suoi ancoraggi con il substrato 2 permette di evitare i suddetti problemi di affidabilità.

Lo strato di materiale dielettrico può quindi essere rimosso dalla superficie della fetta, e possono essere realizzate ulteriori strutture di isolamento superficiale (ad esempio di tipo LOCOS); in ogni caso, un sottile strato di passivazione 19 viene depositato al di sopra della superficie superiore della membrana 14.

Il procedimento di fabbricazione prevede quindi la realizzazione di un primo contatto metallico 20 e di un secondo contatto metallico 21, per contattare elettricamente rispettivamente la membrana 14 ed il substrato 2. In dettaglio, e come mostrato nella stessa figura 7, il primo contatto metallico 20 è disposto al di sopra della membrana 14 in corrispondenza di una sua porzione centrale, ed il secondo contatto metallico 21 sul retro della fetta 1. In alternativa (in modo non illustrato), il primo contatto metallico 20 può essere disposto a corona circolare in posizione esterna alla membrana 14, ma internamente alla regione di isolamento verticale 17, ed il secondo contatto metallico 21 può essere disposto anch'esso sul fronte della fetta, esternamente alla regione di isolamento verticale 17. La zona esterna alla struttura di isolamento può ospitare un'elettronica di lettura/controllo, ad esempio realizzata con processi BCD con isolamento a giunzione ("Top-Bottom"), o con isolamento ad ossido.

È possibile così ottenere un sensore di pressione capacitivo, in cui il primo ed il secondo contatto metallico 20, 21 contattano le armature di un condensatore di rilevamento, il cui valore di capacità varia in seguito alla deformazione della membrana 14 (a sua volta causata da una pressione agente sulla sua superficie esterna). In modo di per sé noto (e per questo non descritto in dettaglio), all'interno della membrana 14 possono essere integrati ulteriori componenti elettrici con apposite maschere di integrazione, ad esempio elementi piezoresistivi, per la realizzazione di un sensore di pressione piezoresistivo.

Una seconda forma di realizzazione della presente invenzione prevede un differente processo di formazione della regione di isolamento verticale; anche in questo caso, vengono eseguite fasi di processo tali per cui tale regione sia disposta esternamente alla membrana 14, ad una certa distanza di separazione 1, in modo da evitare sue sollecitazioni meccaniche.

In dettaglio, il procedimento prevede, figura 8, la formazione della cavità 12 sepolta all'interno del substrato 2 e della membrana 14, come precedentemente descritto· Si noti che in tal caso, non viene formata la regione di isolamento sepolta lateralmente alla cavità 12 (in sostanza, viene utilizzata solamente la prima regione di maschera 4a, per la formazione delle prime colonne 9a alla prima distanza di separazione di). Viene quindi formato sulla superficie superiore la della fetta uno strato di resist che viene opportunamente definito in modo da formare una maschera di attacco 24.

Successivamente, figure 9a-9c, attraverso la maschera di attacco 24, viene attaccata una porzione periferica esterna della membrana 14, e viene aperta una pluralità di trincee 25, ognuna delle quali si estende attraverso la membrana 14 e presenta una profondità tale da raggiungere la cavità sepolta 12. In dettaglio, nella variante mostrata in figura 9a, le trincee 25 sono allineate ad intervalli regolari parallelamente a lati esterni della membrana 14, per tutto il perimetro della membrana stessa; ciascuna trincea 25 si estende inoltre parallelamente ad un rispettivo lato esterno della membrana 14. Tra trincee 25 adiacenti e consecutive sono presenti ponticelli di sospensione 26, in silicio, che collegano la membrana 14 al substrato 2, ed hanno la funzione di sostenere la membrana stessa al di sopra della cavità sepolta 12, durante la fase di attacco. Nella variante di figura 9b, le trincee 25 sono nuovamente disposte a distanza regolare lungo i lati esterni della membrana 14, ma ciascuna trincea 25 si estende trasversalmente ad un rispettivo di tali lati esterni. La variante mostrata in figura 9c prevede invece la presenza di due serie di trincee 25 disposte una all'interno dell'altra, ciascuna serie essendo formata da trincee allineate ed estendentisi parallelamente ai lati esterni della membrana 14 (in maniera analoga a quanto mostrato in figura 9a).

In seguito, figura 10, viene eseguita un'ossidazione termica delle trincee 25, che porta alla formazione di uno strato di ossido 27 sulle pareti interne delle trincee 25 e della cavità sepolta 12, e alla completa ossidazione dei ponticelli di sospensione 26. Si forma in tal modo una regione di isolamento verticale, indicata questa volta con 17', che circonda completamente la membrana 14, isolandola elettricamente e termicamente dal substrato 2.

Successivamente, all'interno delle trincee 25 viene introdotta, ad esempio mediante tecnica CVD, una regione di riempimento 28, ad esempio dì polisilicio, che riempie totalmente le trincee stesse, e riempie inoltre una porzione periferica esterna della cavità sepolta 12, riducendone pertanto le dimensioni; di conseguenza si riducono anche le dimensioni della membrana 14, sospesa al di sopra della cavità sepolta 12. Vantaggiosamente, la regione di riempimento 28 penetra all'interno della cavità sepolta 12 per una distanza pari a circa 1-50 μm. L'introduzione della regione di riempimento 28 permette quindi nuovamente di disaccoppiare meccanicamente la membrana 14 dalla regione di isolamento verticale 17’, che si viene infatti a trovare ad una certa distanza di separazione 1 dalla membrana stessa; si evita in tal modo di sollecitare la discontinuità silicio-ossido in seguito alla deformazione della membrana. In questa seconda forma di realizzazione, le dimensioni risultanti della membrana 14 dipendano dalla quantità di polisilicio introdotto, e quindi dalla profondità di introduzione della regione di riempimento 28 all'interno della cavità sepolta 12.

Secondo un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, il procedimento descritto può essere modificato per la realizzazione di un sensore di pressione differenziale 30, mostrato schematicamente in figura 12.

In dettaglio, contestualmente alla formazione della cavità sepolta 12, viene realizzato, sepolto all'interno del substrato 2, un canale di collegamento 31, in posizione laterale alla cavità sepolta 12 e in comunicazione fluidica con essa. A tale scopo, vengono effettuate fasi di procedimento sostanzialmente analoghe a quelle descritte in precedenza (che per questo motivo non vengono nuovamente descritte), ma partendo da una prima regione di maschera 4a che presenta lateralmente una propaggine rettangolare di forma corrispondente a quella desiderata per il canale di collegamento 31. Durante le fasi finali del procedimento di fabbricazione, dopo aver realizzato la regione di isolamento verticale 17 (o 17'), che in tal caso si estende anche intorno al canale di collegamento 31, viene scavata una trincea di accesso 32 mediante uno scavo dal fronte della fetta 1, che attraversa una porzione superficiale del substrato e raggiunge il canale di collegamento 31. Eventualmente, lo scavo per la formazione della trincea di accesso 32 può essere effettuato dal retro del substrato 2, con lo svantaggio però di attraversare un maggiore spessore di silìcio. Attraverso la trincea di accesso 32 ed il canale di collegamento 31 è possibile avere accesso ad una parete interna della cavità sepolta 12, e consentire in tal modo un rilevamento di pressione differenziale in cui si eserciti una pressione sia sulla faccia interna che sulla faccia esterna della membrana 14.

Quanto sopra può essere applicato sia alla prima che alla seconda forma di realizzazione precedentemente descritte; nel caso in cui sia presente la regione di isolamento sepolta 16, la seconda regione di maschera 9b presenta una conformazione tale da circondare a contatto la prima regione di maschera 9a (presentando anch'essa quindi una propaggine laterale in corrispondenza del canale di collegamento 31).

Il procedimento descritto presenta numerosi vantaggi .

In particolare, esso consente di realizzare in maniera semplice ed economica una membrana di silicio monocristallino integrata in un substrato di silicio, sospesa al di sopra di una cavità sepolta, elettricamente e termicamente isolata dal substrato da cui è stata ricavata. In particolare, regioni verticali di isolamento vengono realizzate lontano dalla membrana e dai suoi ancoraggi, separate da una distanza sufficiente ad evitare sollecitazioni meccaniche ed il conseguente rischio di danneggiamenti o rotture.

Il procedimento non prevede l'utilizzo di fette SOI o di complesse tecniche di "surface micromachining", risulta estremamente versatile e robusto, facilmente controllabile, ed a basso costo.

Le strutture risultanti (ad esempio il sensore di pressione descritto) presentano dimensioni ridotte, e sono pertanto adatte a package molto piccoli, ad esempio package LGA, e compatibili con tecniche di package "wafer level". Sulla membrana possono inoltre essere facilmente integrate strutture piezoresistive e/o sensibili a particolari composti chimici.

Risulta infine chiaro che a quanto qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, nella prima forma di realizzazione, la regione di isolamento sepolto 16 può essere confinata al solo sensore (circondando quindi la sola membrana 14), oppure può estendersi per un intero die di silicio, fino alle porzioni di taglio ("scribing lines") in cui viene effettuato il taglio della fetta 1.

Inoltre, la struttura della maschera 4 e la forma delle trincee profonde 8a, 8b e delle colonne 9a, 9b possono variare rispetto a quanto illustrato. Ad esempio, la maschera 4 può avere una struttura complementare a quella precedentemente descritta, e pertanto comprendere una struttura a reticolo, definente una pluralità di aperture di forma poligonale; oppure, la maschera stessa può essere conformata a grata, e definire aperture aventi una forma a striscia. Le stesse colonne 9a, 9b possono inoltre presentare una forma differente (ad esempio a sezione esagonale).

Claims (24)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di fabbricazione di una membrana (14) isolata di materiale semiconduttore, comprendente la fase di: - formare, in un corpo monolitico (1) di materiale semiconduttore avente una faccia anteriore (la), una cavità sepolta (12), estendentesi a distanza da detta faccia anteriore (la) e delimitante con detta faccia anteriore (la) una regione superficiale (14) di detto corpo monolitico (1), detta regione superficiale formando una membrana (14) sospesa al di sopra di detta cavità sepolta (12), caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - formare una struttura di isolamento (17, 17') in una porzione superficiale di detto corpo monolitico (1), tale da isolare elettricamente detta membrana (14) da detto corpo monolitico (1); e - distanziare detta struttura di isolamento (17, 17') da detta membrana (14), in modo tale che detta struttura di isolamento (17, 17') sia posizionata esternamente a, e ad una distanza di separazione (1) non nulla da, detta membrana (14).
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta membrana (14) è continua e formata da un'unica porzione di materiale semiconduttore, e detta cavità sepolta (12) è contenuta e completamente isolata all'interno di detto corpo monolitico (1).
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta distanza di separazione (1), misurata in un piano parallelo a detta faccia anteriore (la), è compresa tra 1 e 100 pm, preferibilmente tra 1 e 50 pm.
4. 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di distanziare comprende formare in detto corpo monolitico (1) una struttura di raccordo (16), di materiale isolante, adiacente a, e circondante interamente, detta cavità sepolta (12), successivamente a detta fase di formare detta cavità sepolta (12); e detta fase di formare una struttura di isolamento (17) comprende formare detta struttura di isolamento (17) esternamente a, e circondante detta membrana (14), ed estendentesi verticalmente a partire da detta faccia anteriore (la) fino a detta struttura di raccordo (16), unendosi ad essa.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui detta fase di formare detta struttura di raccordo (16) è eseguita sostanzialmente mentre viene eseguita detta fase di formare detta struttura di isolamento ( 17 ) .
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 4 o 5 in cui detta struttura di raccordo (16) si estende fino a porzioni di taglio ("scribing lines") di detto corpo monolitico (1).
7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4-6, in cui detta fase di formare una cavità sepolta (12) comprende le fasi di: - formare primi canali sepolti (Ila) all'interno di una prima regione (2a) di detto corpo monolitico (1), delimitanti prime strutture di separazione (9a) di materiale semiconduttore; ed eseguire un trattamento termico tale da causare la migrazione del materiale semiconduttore di dette prime strutture di separazione (9a) verso detta faccia anteriore (la), l'eliminazione di dette prime strutture di separazione (9a), e la trasformazione di detti primi canali sepolti (Ila) in detta cavità sepolta (12); ed in cui detta fase di formare una struttura di raccordo (16) comprende le fasi di: - formare secondi canali sepolti (1lb) all'interno di una seconda regione (2b) di detto corpo monolitico (1), adiacente a, e circondante detta prima regione (2a), delimitanti seconde strutture di separazione (9b) di materiale semiconduttore, dette seconde strutture di separazione (9b) avendo dimensioni maggiori e/o essendo maggiormente distanziate tra loro, rispetto a dette prime strutture di separazione (9a), detto trattamento termico causando pertanto l'assottigliamento di dette seconde strutture di separazione (9b); ed - ossidare completamente dette seconde strutture di separazione (9b).
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui detta fase di ossidare completamente comprende inoltre ossidare pareti interne di detta cavità sepolta (12) e di detti secondi canali sepolti (llb).
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui dette fasi di formare primi e secondi canali sepolti (Ila, llb) comprendono le fasi dì: - scavare prime e seconde trincee profonde (8a, 8b) all'interno rispettivamente di detta prima e di detta seconda regione (2a, 2b) di detto corpo monolitico (1), delimitanti rispettivamente dette prime e seconde strutture di separazione (9a, 9b); ed - eseguire una crescita epitassiale in modo da chiudere superiormente dette prime e seconde trincee profonde (8a, 8b) con uno strato di chiusura (10) di materiale semiconduttore, ed in cui detta fase di formare detta struttura di isolamento (17) comprende le fasi di: - scavare una trincea verticale (15) attraverso detto strato di chiusura (10), tale da raggiungere detti secondi canali sepolti (llb); ed - introdurre ossìgeno attraverso detta trincea verticale (15), in modo da formare un rivestimento isolante su pareti interne di detta trincea verticale (15), detta fase di introdurre ossigeno causando inoltre detta fase di ossidare completamente dette seconde strutture di separazione (9b).
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, in cui formare detta struttura di isolamento (17) comprende inoltre, successivamente a detta fase di ossidare, formare all'interno di detta trincea verticale (15) una regione isolante di riempimento (18), in modo tale da riempirla completamente.
11. 11. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui detta fase di formare detta struttura di isolamento (17') comprende formare detta struttura di isolamento (17') internamente a detta membrana (14) in corrispondenza di una sua porzione esterna e lungo un suo intero perimetro, ed estendentesi a partire da detta faccia anteriore (la) fino a detta cavità sepolta (12); ed in cui detta fase di distanziare comprende introdurre, attraverso detta struttura di isolamento (17'), all'interno di una porzione periferica di detta cavità sepolta (12) un materiale di riempimento, in modo tale da riempire detta porzione periferica e confinare detta membrana (14) al di sopra di una porzione di detta cavità sepolta (12), interna a detta porzione periferica.
12. 12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, in cui detto materiale di riempimento è polisilicio.
13. 13. Procedimento secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui detta fase di formare una struttura di isolamento (IV ) comprende le fasi di: - scavare in detta porzione esterna di detta membrana (14) una pluralità di trincee di accesso (25), separate l'una dall'altra da elementi di collegamento (26) di materiale semiconduttore, colleganti detta membrana (14) ad un substrato (2) di detto corpo monolitico (1); ed - ossidare completamente detti elementi di collegamento (26) e pareti interne di dette trincee di accesso (25), detta fase di distanziare comprendendo introdurre detto materiale di riempimento attraverso dette trincee di accesso (25).
14. 14. Procedimento secondo la rivendicazione 13, in cui dette trincee di accesso (25) sono allineate lungo lati esterni di detta membrana (14) e si estendono parallelamente a, e disposte su una o due file affiancate, oppure trasversalmente a, detti lati esterni.
15. 15. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre le fasi di: - formare un canale di collegamento sepolto (31) lateralmente a, ed in connessione fluidica con, detta cavità sepolta (12); e - formare un condotto di accesso (32) a detto canale di collegamento sepolto (31) a partire da una faccia esterna (la) di detto corpo monolitico (1), detta struttura di isolamento (17, 17') circondando inoltre detto canale di collegamento sepolto (31).
16. 16. Struttura microelettromeccanica (30), comprendente: un corpo monolitico (1) di materiale semiconduttore avente una faccia anteriore (la); ed una cavità sepolta (12), estendentesi a distanza da detta faccia anteriore (la) e delimitante con detta faccia anteriore (la) una membrana (14) sospesa al di sopra di detta cavità sepolta (12), caratterizzata dal fatto di comprendere una struttura di isolamento (17, 17') disposta in una porzione superficiale di detto corpo monolitico (1), circondante detta membrana (14) ad una distanza di separazione (1) non nulla, ed atta ad isolare elettricamente detta membrana (14) da detto corpo monolitico (1).
17. 17. Struttura microelettromeccanica secondo la rivendicazione 16, in cui detta membrana (14) è continua e formata da un'unica porzione di materiale semiconduttore, e detta cavità sepolta (12) è completamente contenuta all'interno di detto corpo monolitico (1).
18. 18. Struttura microelettromeccanica secondo la rivendicazione 16 o 17, in cui detta distanza di separazione (1), misurata in un piano parallelo a detta faccia anteriore (la), è compresa tra 1 e 100 pm, preferibilmente tra 1 e 50 pm.
19. 19. Struttura microelettromeccanica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 16-18, comprendente inoltre una struttura di raccordo (16), di materiale isolante, adiacente a, e circondante interamente, detta cavità sepolta (12); detta struttura di isolamento (17, 17’) estendendosi verticalmente a partire da detta faccia anteriore (la) fino a detta struttura di raccordo (16), unendosi ad essa.
20. 20. Struttura microelettromeccanica secondo la rivendicazione 19, in cui detta struttura di isolamento ( 17 ' ) comprende un rivestimento di materiale isolante (27) e, all'interno di detto rivestimento, un materiale di riempimento (28); detto materiale di riempimento (28) delimitando inoltre detta cavità sepolta (12).
21. 21. Struttura microelettromeccanica secondo la rivendicazione 20, in cui detto materiale di riempimento (28) è polisilicio.
22. 22. Struttura microelettromeccanica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 16-21, comprendente inoltre: un canale di collegamento sepolto (31) disposto lateralmente a, ed in connessione fluidica con, detta cavità sepolta (12); ed un condotto di accesso (32) a detto canale di collegamento sepolto (31) estendentesi a partire da detta faccia anteriore (la) dì detto corpo monolitico (1); detta struttura di isolamento (17, 17') circondando inoltre detto canale di collegamento sepolto (31).
23. 23. Dispositivo sensore (30) comprendente una struttura microelettromeccanica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 16-22.
24. 24. Dispositivo secondo la rivendicazione 23, comprendente uno tra: un sensore di pressione, assoluto o differenziale, un sensore inerziale, un sensore chimico, un sensore di campo magnetico, e un microfono.