[發明專利]半導體結構及其形成方法和人工智能芯片及其形成方法

有效

• 申請號: 201910973559.5
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110707115B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 余興;蔣維楠
• 申請（專利權）人: 芯盟科技有限公司;浙江清華長三角研究院
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣

一種半導體結構及其形成方法和人工智能芯片及其形成方法，所述半導體結構包括：第一基底，所述第一基底具有非感應面，所述第一基底包括圖像傳感區和微機電系統區，所述圖像傳感區內具有圖像傳感器，所述微機電系統區內具有微機電系統器件；與所述第一基底鍵合的第二基底，所述非感應面朝向所述第二基底，所述第二基底包括存儲區，所述存儲區在所述第一基底表面具有第一投影，所述圖像傳感區在所述第一基底表面的投影在所述第一投影的范圍內，且所述微機電系統區在所述第一基底表面的投影在所述第一投影的范圍內。所述半導體結構能夠增加單個芯片功能、減少芯片的占用面積、提高芯片的集成度并且降低芯片的成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種半導體結構及其形成方法和人工智能芯片及其形成方法。

背景技術

如今，人工智能的運用出現在越來越多的領域中，例如自動駕駛、圖像識別、醫療診斷、游戲、財務數據分析和搜索引擎等。

然而，現有的芯片功能較少，無法滿足人工智能對單個仿真芯片具有更多的功能需求，為了實現多種功能，通常需要多個具有不同功能的芯片，各個芯片會分別占用面積，因此導致了總體被占用的面積變大，降低了集成度，同時，各芯片需要被單獨封裝，因此導致提高了成本。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種半導體結構及其形成方法和人工智能芯片及其形成方法，增加單個芯片功能、減少芯片的占用面積、提高芯片的集成度并且降低芯片的成本。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案提供一種半導體結構，包括：第一基底，所述第一基底具有非感應面，所述第一基底包括圖像傳感區和微機電系統區，所述圖像傳感區內具有圖像傳感器，所述微機電系統區內具有微機電系統器件；與所述第一基底鍵合的第二基底，所述非感應面朝向所述第二基底，所述第二基底包括存儲區，所述存儲區在所述第一基底表面具有第一投影，所述圖像傳感區在所述第一基底表面的投影在所述第一投影的范圍內，且所述微機電系統區在所述第一基底表面的投影在所述第一投影的范圍內，所述存儲區內具有存儲電路，所述圖像傳感器的電路與所述存儲電路耦合，且所述微機電系統器件的電路與所述存儲電路耦合。

可選的，所述微機電系統器件包括：微機電加速度計、微機電麥克風、微馬達、微泵、微振子、微機電壓力傳感器、微機電陀螺儀、微機電濕度傳感器或微機電氣體傳感器中的至少一種。

可選的，所述第一基底還具有與所述非感應面相對的感應面。

可選的，所述微機電系統區內具有空腔以及位于所述空腔上的感應膜，所述感應面暴露出所述感應膜。

可選的，所述微機電系統器件為微機電麥克風和微機電壓力傳感器中的一種或兩種。

可選的，所述微機電系統區內具有第一邏輯電路，所述第一邏輯電路對所述微機電系區的感應面接收的壓力信號或聲音信號中的一種進行邏輯處理。

可選的，所述第一邏輯電路與所述存儲電路電互連。

可選的，所述圖像傳感區包括邏輯區和像素區，所述邏輯區內具有第二邏輯電路，所述第二邏輯電路對所述像素區的光電信號進行邏輯處理。

可選的，所述第二邏輯電路與所述存儲電路電互連。

可選的，所述像素區包括若相互干分立的光電區，以及位于所述若干光電區間的隔離區；所述半導體結構還包括：位于所述隔離區的感應面上的格柵層；位于所述光電區的感應面上的濾色層；位于所述濾色層表面的若干微透鏡。