[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 201710946886.2
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN109216533A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 蔡銘憲;薛福隆;蔡尚穎;楊世銘;王政元;陳銘德
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32;H01L35/34
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

一種半導體裝置包括：襯底；第一熱電傳導支路，設置在所述襯底上，且摻雜有第一類型的摻雜劑；第二熱電傳導支路，設置在所述襯底上，且摻雜有第二類型的摻雜劑，其中所述第一熱電傳導支路及所述第二熱電傳導支路在空間上彼此間隔開，但在所述襯底上沿共同的行設置；以及第一中間熱電傳導結構，設置在所述第二熱電傳導支路的第一端部上，且摻雜有所述第一類型的摻雜劑。

技術領域

本發明實施例涉及一種半導體裝置及其制造方法，且特別是涉及一種具有熱電偶裝置的半導體裝置及其制造方法。

背景技術

熱電式發電(thermoelectric power generation)是一種利用“賽貝克效應(Seeback effect)”將熱能轉換成電能的技術。賽貝克效應是以下一種現象：在所述現象中，施加到物質的相對兩端的溫差會引起與所述溫差成比例的熱電動勢(thermalelectromotive force)，由此可通過在外部將負載(load)耦合到襯底來獲取電力(例如，電流或電壓信號)。基于此技術(熱電式發電)而運作的裝置已見于例如穿戴式電子裝置、無線傳感器網絡、系統晶片電路等各種應用中。

在一些情形中，由導體或半導體材料制成的熱電偶裝置可跨越溫差進行放置以基于上述技術來產生電力。一般來說，當在熱電偶裝置的相應兩端(其通常被分別稱作熱端(hot end)與冷端(cold end))之間提供溫差時，可在所述相應兩端之間測量到電壓(或電流)信號(即，電力)。此熱電偶裝置通常被歸類為各種熱電式產能(thermoelectric energygeneration，TEG)裝置中的一種。根據對高性能及可兼容互補金屬氧化物半導體的熱電偶裝置(CMOS-compatible thermocouple device)(例如，微型大小(miniature size)、低熱泄露(low heat leakage)、可靠耐用性(reliable durability)等)的日益增長的需要，已提出依據材料及/或結構進行分類的各種類型的熱電偶裝置來進一步提高現有熱電偶裝置的性能。然而，這些已知的熱電偶裝置尚不能完全令人滿意地在能夠利用可兼容CMOS的技術來制作的同時提供所期望的性能。

發明內容

一種半導體裝置包括襯底、第一熱電傳導支路、第二熱電傳導支路以及第一中間熱電傳導結構。所述第一熱電傳導支路設置在所述襯底上，且摻雜有第一類型的摻雜劑。所述第二熱電傳導支路設置在所述襯底上，且摻雜有第二類型的摻雜劑。所述第一熱電傳導支路及所述第二熱電傳導支路在空間上彼此間隔開，但在所述襯底上沿共同的行設置。所述第一中間熱電傳導結構設置在所述第二熱電傳導支路的第一端部上，且摻雜有所述第一類型的摻雜劑。

附圖說明

結合附圖閱讀以下詳細說明，會最好地理解本發明的各個方面。應注意，各種特征未必按比例繪制。實際上，為論述清晰起見，可任意增大或減小各種特征的尺寸及幾何形狀。

圖1示出根據一些實施例的一種形成熱電偶裝置的方法的流程圖。

圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F、圖2G、圖2H、及圖2J示出根據一些實施例的通過圖1所示方法制成的示例性熱電偶裝置在各種制作階段期間的透視圖。

圖2I及圖2K分別示出根據一些實施例的圖2H及圖2J的對應俯視圖。

圖2L示出根據一些實施例的圖2J的對應剖視圖。

圖3示出根據一些實施例的通過圖1所示方法制成的熱電偶裝置的子熱電偶裝置的剖視圖。

圖4A示出根據一些實施例中當執行第一子蝕刻工藝時圖2J的對應剖視圖。

圖4B示出根據一些實施例中當執行第二子蝕刻工藝時圖2J的對應剖視圖。

附圖標號說明

100：方法