半導(dǎo)體器件以及形成半導(dǎo)體器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例涉及基于半導(dǎo)體的麥克風(fēng)，并且具體地涉及一種半導(dǎo)體器件和形成半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基于半導(dǎo)體的麥克風(fēng)用于很多應(yīng)用中。例如，很多手機(jī)和頭戴式耳機(jī)以及大部分的筆記本電腦和平板電腦都使用麥克風(fēng)。由于移動(dòng)設(shè)備中受限的可用空間，人們希望這類麥克風(fēng)在提供良好性能的同時(shí)只需要很小的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件，其包括在第一半導(dǎo)體裸片上實(shí)現(xiàn)的麥克風(fēng)模塊和在不同的第二半導(dǎo)體裸片上實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理模塊。麥克風(fēng)模塊包括布置在第一半導(dǎo)體裸片主側(cè)的可移動(dòng)麥克風(fēng)元件，并且第二半導(dǎo)體裸片安裝到第一半導(dǎo)體裸片的主側(cè)。
[0004]本發(fā)明的另外一些實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體器件，其包括在第一半導(dǎo)體裸片上實(shí)現(xiàn)的麥克風(fēng)模塊和在不同的第二半導(dǎo)體裸片上實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理模塊。第二半導(dǎo)體裸片安裝到第一半導(dǎo)體裸片的第一側(cè)。進(jìn)一步的，半導(dǎo)體器件包括安裝到第一半導(dǎo)體裸片的第二側(cè)的引線框架。
[0005]本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及形成半導(dǎo)體器件的方法，該半導(dǎo)體器件包括在第一半導(dǎo)體裸片上實(shí)現(xiàn)的麥克風(fēng)模塊和在不同的第二半導(dǎo)體裸片上實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理模塊。進(jìn)一步的，麥克風(fēng)模塊包括布置在第一半導(dǎo)體裸片主側(cè)的可移動(dòng)麥克風(fēng)元件。該方法還包括將第二半導(dǎo)體裸片安裝到第一半導(dǎo)體裸片的主側(cè)。
【附圖說明】
[0006]下文將僅借助示例并且參考附圖描述關(guān)于裝置和/或方法的一些實(shí)施例，其中:
[0007]圖1示出了半導(dǎo)體裸片的截面示意圖；
[0008]圖2A示出了半導(dǎo)體裸片的截面示意圖；
[0009]圖2B示出了圖2A中所示半導(dǎo)體器件的頂視示意圖；
[0010]圖3A示出了半導(dǎo)體器件的截面示意圖；
[0011]圖3B示出了圖3A所示的半導(dǎo)體器件的頂視示意圖；
[0012]圖4示出了一種半導(dǎo)體器件的截面示意圖；
[0013]圖5示出了另一種半導(dǎo)體器件的截面示意圖；
[0014]圖6A示出了圖5所示的半導(dǎo)體器件的引線框架的頂視示意圖；
[0015]圖6B示出了圖5所示的半導(dǎo)體器件的一種可行的焊接模式的頂視示意圖；
[0016]圖6C示出了圖5所示的半導(dǎo)體器件的另一種可行的焊接模式的頂視示意圖；
[0017]圖7示出了一種半導(dǎo)體器件的截面示意圖；
[0018]圖8示出了另一種半導(dǎo)體器件的截面示意圖；
[0019]圖9示出了引線框架的頂視示意圖；
[0020]圖10示出了圖9所示的引線框架的截面示意圖；
[0021]圖11示出了引線框架的頂視示意圖；
[0022]圖12示出了半導(dǎo)體器件的截面示意圖；
[0023]圖13示出了形成半導(dǎo)體器件的一種方法的流程圖；
[0024]圖14示出了形成半導(dǎo)體器件的另一種方法的流程圖；以及
[0025]圖15示出了形成半導(dǎo)體器件的另一種方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)在將參考圖示了一些示例實(shí)施例的附圖，來更加完整的描述各種示例實(shí)施例。在附圖中，為清晰起見，線、層和/或區(qū)域的厚度可能有所夸大。
[0027]因此，雖然示例實(shí)施例可以有各種修改和替代形式，其中的實(shí)施例以示例的方式在附圖中示出并且會(huì)在這里詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本文沒有意圖將示例實(shí)施例限制到公開的具體形式，而是與此相反，示例實(shí)施例包括所有落入本公開范圍內(nèi)的修改、等同和替代。在附圖的描述中，相同的數(shù)字指相同或相似的元件。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解當(dāng)元件被稱作“連接”或“耦合”到另一元件時(shí)，其可以是直接地連接或親合到另一元件，或者可以存在中介元件(intervening element)。相對(duì)應(yīng)的，當(dāng)元件被稱作“直接連接”或者“直接耦合”到另一元件時(shí)，則不存在中介元件。其他用于描述元件之間關(guān)系的詞匯也應(yīng)該以類似方式解釋(比如，“在……之間”與“直接在……之間”，“臨近”與“直接臨近”等)。
[0029]這里使用的術(shù)語(yǔ)只出于描述具體的實(shí)施例的目的，而并非意在限制示例實(shí)施例。比如這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”也用于包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確指明。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包括”、“含有”和/或“具有”等在使用時(shí)指明存在所陳述的特征、總體(integer)、步驟、操作、元件和/或組分，但并不排除存在或者附加了一個(gè)或者多個(gè)其他特征、總體、步驟、操作、元件和/或組分。
[0030]除非另有定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與示例實(shí)施例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的通常理解一樣的含義。需要進(jìn)一步理解，對(duì)于術(shù)語(yǔ)，比如在常用詞典中定義的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)的背景下的含義相一致的含義，而不應(yīng)該以一種理想化的或者過度正式的意義進(jìn)行解釋，除非在此明確地定義。
[0031]圖1根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出了一種半導(dǎo)體器件100的橫面視圖。半導(dǎo)體器件100包括在第一半導(dǎo)體裸片110上實(shí)現(xiàn)的麥克風(fēng)模塊和在第二半導(dǎo)體裸片120上實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理模塊。麥克風(fēng)模塊包括布置在第一半導(dǎo)體裸片I1的主側(cè)114的可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112。第二半導(dǎo)體裸片120被安裝到第一半導(dǎo)體裸片110的主側(cè)。
[0032]通過將第二半導(dǎo)體裸片120安裝到第一半導(dǎo)體裸片110上，半導(dǎo)體器件100的空間消耗可以被大大地降低。通過在分隔開的半導(dǎo)體裸片上實(shí)現(xiàn)麥克風(fēng)模塊和信號(hào)處理模塊，制造技術(shù)能夠更高效的適應(yīng)各自的要求(例如，用于第二半導(dǎo)體裸片的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0s)技術(shù)和用于第一半導(dǎo)體裸片的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù))。進(jìn)一步的講，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112由于被布置在第一半導(dǎo)體裸片110主側(cè)，可以受到第二半導(dǎo)體裸片120保護(hù)而在制造或處理過程中免受損傷。
[0033]麥克風(fēng)模塊可以是能夠生成包含關(guān)于可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112移動(dòng)信息的麥克風(fēng)信號(hào)的電路，該移動(dòng)例如由到達(dá)可移動(dòng)麥克風(fēng)元件的聲波所引起。可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112可以是微機(jī)電元件(比如薄膜)?？梢苿?dòng)麥克風(fēng)元件112可以響應(yīng)于施加的作用力而彎曲或者變形。換句話說，可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112可以由于可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112處聲壓的變化而發(fā)生移動(dòng)或者變形?？梢酝ㄟ^麥克風(fēng)模塊來確定、探測(cè)或者測(cè)量可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112的移動(dòng)。更進(jìn)一步，麥克風(fēng)模塊可以基于所測(cè)量或者確定的可移動(dòng)麥克風(fēng)模塊112的移動(dòng)來提供麥克風(fēng)信號(hào)。麥克風(fēng)信號(hào)包括正比于或者依賴于可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112的形變的電壓或者電流，或者可以包含由可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112的形變而獲得的信息。麥克風(fēng)信號(hào)可以是模擬信號(hào)或者數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)被提供給第二半導(dǎo)體裸片120上的信號(hào)處理模塊。例如，麥克風(fēng)模塊可以包括用于確定、探測(cè)或者測(cè)量可移動(dòng)麥克風(fēng)元件形變的、用于過濾和/或放大信號(hào)的、和/或用于信號(hào)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的電子元件，和/或其他元件。
[0034]半導(dǎo)體器件100或者相應(yīng)的半導(dǎo)體裸片例如可以通過能夠形成上述模塊的任意半導(dǎo)體制備工藝來實(shí)現(xiàn)。換句話說，例如，半導(dǎo)體器件100的第一半導(dǎo)體裸片110和/或第二半導(dǎo)體裸片120可以包括基于硅的半導(dǎo)體襯底、基于碳化硅的半導(dǎo)體襯底、基于砷化鎵的半導(dǎo)體襯底或者基于氮化鎵的半導(dǎo)體襯底。
[0035]第一半導(dǎo)體裸片110和/或第二半導(dǎo)體裸片120中可以每一個(gè)都包括半導(dǎo)體襯底，并且可選地在半導(dǎo)體襯底上包括一個(gè)或者多個(gè)金屬層、絕緣層和/或鈍化層。
[0036]可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112 (比如硅薄膜)可以在第一半導(dǎo)體裸片110的半導(dǎo)體襯底內(nèi)實(shí)現(xiàn)，也可以通過在第一半導(dǎo)體裸片110的半導(dǎo)體襯之上的金屬層來實(shí)現(xiàn)。在上述兩種情況下，可移動(dòng)麥克風(fēng)元件都可以位于第一半導(dǎo)體裸片110的表面附近或者可以呈現(xiàn)為表面的一部分。第一半導(dǎo)體裸片I1的靠近可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112的表面代表第一半導(dǎo)體裸片I1的主側(cè)114。換句話說，可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112可以代表第一半導(dǎo)體裸片110的主要元件，從而第一半導(dǎo)體裸片110的包括可移動(dòng)麥克風(fēng)元件112之側(cè)代表第一半導(dǎo)體裸片110的主側(cè)114。
[0037]第一半導(dǎo)體芯片Il0的主側(cè)114可以為，以半導(dǎo)體襯底、半導(dǎo)體襯底之上的金屬層、絕緣層和/或鈍化層的表面為代表的，第一半導(dǎo)體芯片110的表面。與半導(dǎo)體裸片的基本垂直的邊緣(比如通過將半導(dǎo)體襯底與其他裸片分隔開而得到的)相比，第一半導(dǎo)體裸片I1的主側(cè)114可以是橫向擴(kuò)展的基本水平的表面。第一半導(dǎo)體裸片110的主側(cè)114可以是基本平坦的平面(比如忽略了由制造工藝或焊盤所導(dǎo)致的半導(dǎo)體裸片不平坦性)。進(jìn)一步地，橫向或者橫向擴(kuò)展可以被定向?yàn)榛酒叫杏谥鱾?cè)114，而縱向或者縱向擴(kuò)展可以被定向?yàn)榛敬怪庇谥鱾?cè)114。
[0038]信號(hào)處理模塊例如可以被配置用于對(duì)由麥克風(fēng)模塊提供的信號(hào)進(jìn)行處理。換句話說，可以通過在第一半導(dǎo)體裸片I1和第二半導(dǎo)體裸片120之間的至少一個(gè)電連接而將由麥克風(fēng)模塊生成的麥克風(fēng)信號(hào)提供給信號(hào)處理模塊。信號(hào)處理模塊可以以不同方式處理麥克風(fēng)信號(hào)，并且可以將處理后的輸出信號(hào)提供給半導(dǎo)體器件100的輸出接口。半導(dǎo)體器件100可以連