[發明專利]一種半導體器件及其制造方法和電子裝置

有效

• 申請號: 201410370715.6
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN105428256B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 鄭超;馬軍德;郭亮良;王偉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/60;B81B7/02
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;趙禮杰

本發明提供一種半導體器件及其制造方法和電子裝置，涉及半導體技術領域。本發明的半導體器件包括下部襯底、形成于下部襯底上的包括MEMS器件和電感的前端器件以及與下部襯底鍵合并與下部襯底共同形成用于容置前端器件的空腔的上部襯底，還包括設置于上部襯底的朝向前端器件的表面的部分區域的吸附層，其中吸附層與電感在豎直方向上不存在重疊。該半導體器件由于吸附層與電感在豎直方向上不存在重疊，因此可以降低電感與吸附層的耦合效應，提高電感的品質因子，從而提高半導體器件的性能。本發明的半導體器件的制造方法用于制造上述半導體器件，制得的半導體器件同樣具有上述優點。本發明的電子裝置包括上述半導體器件，同樣具有上述優點。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制造方法和電子裝置。

背景技術

在半導體技術領域中，MEMS(微機電系統)因其自身的優勢得到了越來越廣泛的應用。在MEMS器件的具體應用中，有一些包括MEMS器件的半導體器件需要在真空環境下工作，所以需要采用如圖1A所示的結構來制造，即，在形成有包括MEMS器件1101和電感1102的前端器件的下部襯底110的上方鍵合(bonding)上部襯底120以在包括MEMS器件1101和電感1102等器件在內的前端器件的上方形成空腔130，并且，為了保證空腔130的真空度，通常在上部襯底120上形成朝向前端器件的吸附層1201以吸附襯底釋放的氣體。其中，吸附層1201與電感1102以及MEMS器件等其他前端器件完全重疊，如圖1A所示。

圖1B進一步具體示意了吸附層1201與電感1102等器件在空間上的位置關系。由圖1B可知，在現有的上述半導體器件中，位于下部襯底上的包括電感1102和MEMS器件1101在內的前端器件均被位于上部襯底上的吸附層1201所覆蓋。

由于吸附層1201的材料通常為金屬鈦，是導電材料，所以電感1102與吸附層1201在空間上的重疊會導致電感1102與吸附層1201之間發生耦合效應，造成處于空腔130這一密閉封裝環境中的電感1102的品質因子(Q-factor)下降。而電感1102的品質因子下降，會進而導致整個半導體器件的穩定性和良率下降。

因此，為解決現有技術中的上述半導體器件中的電感1102的品質因子比較低的問題，有必要提出一種新的半導體器件結構及其制造方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種半導體器件及其制造方法和電子裝置，以提高制得的半導體器件中的電感的品質因子以及使用該半導體器件的電子裝置的性能。

本發明的一個實施例提供一種半導體器件，包括下部襯底、形成于所述下部襯底上的包括MEMS器件和電感的前端器件以及與所述下部襯底鍵合并與所述下部襯底共同形成用于容置所述前端器件的空腔的上部襯底，還包括設置于所述上部襯底的朝向所述前端器件的表面的部分區域的吸附層，其中所述吸附層與所述電感在豎直方向上不存在重疊。

可選地，所述吸附層的朝向所述空腔的表面為具有凸起的粗糙表面。

可選地，所述上部襯底的朝向所述前端器件的一側形成有作為所述空腔的一部分的溝槽，所述吸附層設置于所述溝槽的底壁和/或側壁上。

可選地，所述吸附層的材料包括鈦。

可選地，所述前端器件還包括ASIC器件。

本發明的另一個實施例提供一種半導體器件的制造方法，所述方法包括：

步驟S101：提供用于與形成有包括MEMS器件和電感的前端器件的下部襯底鍵合的上部襯底，通過刻蝕在所述上部襯底內形成與所述前端器件的位置相對應的溝槽；

步驟S102：形成位于所述溝槽的內壁的部分區域的吸附層；

步驟S103：將所述上部襯底與所述下部襯底鍵合以形成用于容置所述前端器件的空腔，其中所述吸附層與所述電感在豎直方向上不存在重疊。