[發明專利]具有使用穿硅過孔(TSV)的集成麥克風器件的管芯

有效

• 申請號: 201480081235.6
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN106716636B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: K·J·李;R·薩拉斯沃特;U·齊爾曼;V·B·拉奧;T·倫-拉森;N·P·考利
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L27/04
• 分類號: H01L27/04;H01L21/60;B81B7/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;王英

1.一種半導體裝置，包括：

半導體襯底，所述半導體襯底具有第一側和被設置為與所述第一側相對的第二側；

互連層，所述互連層形成在所述半導體襯底的所述第一側上；

穿硅過孔(TSV)，所述穿硅過孔(TSV)被形成為穿過所述半導體襯底并且被配置為在所述半導體襯底的所述第一側與所述半導體襯底的所述第二側之間傳送電信號；

麥克風器件，所述麥克風器件形成在所述半導體襯底的所述第二側上并與所述穿硅過孔電氣耦合，其中，所述麥克風器件包括：

背板，所述背板設置在所述半導體襯底的所述第二側上并與所述穿硅過孔耦合；以及

膜片，所述膜片與所述背板耦合以形成電容器；

蓋，所述蓋被配置為覆蓋所述麥克風器件；

鈍化層，所述鈍化層設置在所述半導體襯底的所述第二側上，其中，所述鈍化層設置在所述背板的至少一部分與所述半導體襯底之間；以及

腔體層，所述腔體層設置在所述鈍化層上并具有形成在所述腔體層中的腔體，其中，所述膜片設置在所述腔體中并且所述蓋與所述腔體層耦合。

2.根據權利要求1所述的裝置，還包括：

器件層，所述器件層形成在所述半導體襯底的所述第一側上，其中，所述穿硅過孔被配置為在所述器件層的有源器件與所述麥克風器件之間傳送電信號。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中：

所述穿硅過孔是多個穿硅過孔(TSV)中的第一穿硅過孔；并且

所述多個穿硅過孔中的第二穿硅過孔被配置為在結構上支撐所述麥克風器件并且不被配置為在所述器件層與所述麥克風器件之間傳送電信號。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述麥克風器件還包括：

腔室，所述腔室形成在所述半導體襯底中、與所述膜片相鄰。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述蓋包括聲音端口孔。

6.根據權利要求1所述的裝置，還包括倒裝芯片襯底，所述倒裝芯片襯底包括聲音端口孔，其中：

所述半導體襯底是以倒裝芯片構造與所述倒裝芯片襯底耦合的管芯的部分；

所述蓋與所述倒裝芯片襯底耦合以形成腔體；

所述管芯設置在所述腔體內；并且

所述聲音端口孔向所述腔體提供聲音的通路。

7.根據權利要求1-4中的任一項所述的裝置，其中：

所述半導體襯底是第一管芯的部分；

所述第一管芯與第二管芯耦合；并且

所述第二管芯包括所述麥克風器件的接收器或傳感器電路。

8.根據權利要求1-4中的任一項所述的裝置，其中，所述麥克風器件是形成在所述半導體襯底的所述第二側上的多個麥克風器件中的一個。

9.一種用于制造半導體裝置的方法，包括：

提供具有第一側、被設置為與所述第一側相對的第二側的半導體襯底、以及位于所述半導體襯底的所述第一側上的互連層；

形成穿過所述半導體襯底的穿硅過孔(TSV)，所述穿硅過孔被配置為在所述半導體襯底的所述第一側與所述半導體襯底的所述第二側之間傳送電信號；

在所述半導體襯底的所述第二側上形成鈍化層；

在所述半導體襯底的所述第二側上形成麥克風器件，所述麥克風器件與所述穿硅過孔電氣耦合，其中，所述麥克風器件包括：

背板，所述背板設置在所述半導體襯底的所述第二側上并與所述穿硅過孔耦合，其中，所述鈍化層設置在所述背板的至少一部分與所述半導體襯底之間；以及

膜片，所述膜片與所述背板耦合以形成電容器；

形成腔體層，所述腔體層設置在所述鈍化層上并具有形成在所述腔體層中的腔體，其中，所述膜片設置在所述腔體中；

形成蓋，所述蓋被配置為覆蓋所述麥克風器件，其中，所述蓋與所述腔體層耦合。