一种半导体器件及其制造方法、电子装置与流程

本发明涉及半导体，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法、电子装置。

背景技术：

1、在用于测量压力的半导体器件中，在衬底中形成有空腔，在空腔上方形成有敏感膜层，并在敏感膜层两侧形成有电极，在受到压力时，敏感膜层发生形变而产生极化现象，此时能够通过电极来测量敏感膜层两侧电势差，进而计算得到压力的大小。

2、然而，相关技术中的用于测量压力的半导体器件易发生性能下降甚至失效等问题，且同批次的半导体器件产品之间的均匀性和一致性较差。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、针对目前存在的问题，本发明一方面提供一种半导体器件的制造方法，包括：

3、提供第一衬底，所述第一衬底的第一表面上依次形成有第一绝缘层和敏感膜层，所述敏感膜层上形成有介质层，所述介质层中形成有与所述敏感膜层贴合的第一电极，所述介质层露出所述第一电极的部分表面，第一电极引出结构与露出的所述第一电极的表面贴合并延伸至所述介质层的表面，所述第一电极引出结构的部分表面上形成有第一键合金属环结构；

4、提供第二衬底，所述第二衬底的第一表面上依次形成有第二绝缘层和焊盘，在所述焊盘的部分表面上形成有第二键合金属环结构；

5、将所述第一键合金属环结构和所述第二键合金属环结构进行键合，以在所述介质层和所述第二衬底之间形成空腔；

6、依次去除所述第一衬底和所述第一绝缘层，以露出所述敏感膜层；

7、在所述敏感膜层上形成第二电极，并去除位于所述焊盘上的部分所述介质层和所述敏感膜层，以露出所述焊盘的部分表面。

8、示例性地，在所述第二衬底中形成有自所述第二衬底的第一表面延伸至所述第二衬底中的凹槽，所述第二绝缘层、所述焊盘和所述第二键合金属环结构位于所述凹槽的外侧，所述凹槽构成所述空腔的一部分。

9、示例性地，所述第一衬底还包括与所述第一衬底的第一表面相背的第二表面，所述第二衬底还包括与所述第二衬底的第一表面相背的第二表面，在所述第一衬底的第二表面上形成有第一对准标记，在所述第二衬底的第二表面上形成有第二对准标记，通过所述第一对准标记和所述第二对准标记进行对准以执行所述键合步骤。

10、示例性地，所述第一键合金属环结构和所述第二键合金属环结构呈环状。

11、示例性地，采用划片工艺来去除位于所述焊盘上的部分所述介质层和所述敏感膜层。

12、示例性地，在去除位于所述焊盘上的部分所述介质层和所述敏感膜层之后，所述方法还包括：

13、采用划片工艺，将所述半导体器件单独隔开；

14、在露出的所述焊盘的表面上形成第一电极引线，并在所述第二电极的表面上形成第二电极引线。

15、本发明另一方面提供一种半导体器件，包括：

16、第二衬底，第二衬底的第一表面上依次形成有第二绝缘层和焊盘；

17、相互键合的第一键合金属环结构和第二键合金属环结构，所述第一键合金属环结构位于所述第二键合金属环结构上，所述第二键合金属环结构位于所述焊盘的部分表面上；

18、介质层和第一电极引出结构，所述介质层和所述第二衬底之间形成有空腔，所述介质层中形成有第一电极，所述介质层露出所述第一电极的部分表面，所述第一电极引出结构与露出的所述第一电极的表面贴合并延伸至所述介质层的表面与所述第二键合金属环结构贴合；

19、敏感膜层，位于所述介质层上并与所述第一电极贴合；

20、第二电极，位于所述敏感膜层上。

21、示例性地，还包括位于所述焊盘的表面上的第一电极引线以及位于所述第二电极的表面上的第二电极引线。

22、示例性地，所述第二衬底中还形成有自所述第二衬底的第一表面延伸至所述第二衬底中的凹槽，所述第二绝缘层、所述焊盘和所述第二键合金属环结构位于所述凹槽的外侧，所述凹槽构成所述空腔的一部分。

23、本发明再一方面提供一种电子装置，所述电子装置包括上述的半导体器件。

24、本发明实施例的半导体器件及其制造方法、电子装置，通过将第一键合金属环结构和第二键合金属环结构进行键合以形成空腔，能够精准地控制空腔的尺寸，同时不需要形成贯穿敏感膜层的释放孔并通过释放孔来形成空腔，能够有效提高产品的均匀性和一致性，并能够有效降低对敏感膜层的损伤，进而能够提高器件性能和产品良率。

技术特征：

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述第二衬底中形成有自所述第二衬底的第一表面延伸至所述第二衬底中的凹槽，所述第二绝缘层、所述焊盘和所述第二键合金属环结构位于所述凹槽的外侧，所述凹槽构成所述空腔的一部分。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一衬底还包括与所述第一衬底的第一表面相背的第二表面，所述第二衬底还包括与所述第二衬底的第一表面相背的第二表面，在所述第一衬底的第二表面上形成有第一对准标记，在所述第二衬底的第二表面上形成有第二对准标记，通过所述第一对准标记和所述第二对准标记进行对准以执行所述键合步骤。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一键合金属环结构和所述第二键合金属环结构呈环状。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用划片工艺来去除位于所述焊盘上的部分所述介质层和所述敏感膜层。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在去除位于所述焊盘上的部分所述介质层和所述敏感膜层之后，所述方法还包括：

7.一种半导体器件，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，还包括位于所述焊盘的表面上的第一电极引线以及位于所述第二电极的表面上的第二电极引线。

9.根据权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述第二衬底中还形成有自所述第二衬底的第一表面延伸至所述第二衬底中的凹槽，所述第二绝缘层、所述焊盘和所述第二键合金属环结构位于所述凹槽的外侧，所述凹槽构成所述空腔的一部分。

10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求7至9之一所述的半导体器件。

技术总结本发明提供一种半导体器件及其制造方法、电子装置，该方法包括：第一衬底上形成有第一绝缘层和敏感膜层，敏感膜层上形成有介质层，介质层中形成有第一电极，介质层露出第一电极的部分表面，第一电极引出结构与露出的第一电极的表面贴合并延伸至介质层的表面，第一电极引出结构上形成有第一键合金属环结构；第二衬底上形成有第二绝缘层和焊盘，在焊盘上形成有第二键合金属环结构；将第一键合金属环结构和第二键合金属环结构进行键合，以在敏感膜层和第二衬底之间形成空腔；去除第一衬底和第一绝缘层，以露出敏感膜层；在敏感膜层上形成第二电极，并去除部分介质层和敏感膜层，以露出焊盘的部分表面。本发明能够提高器件性能和产品良率。技术研发人员：康晓旭,郭佳惠,高晋文,汤添皓,王晋,万星星受保护的技术使用者：润芯感知科技（南昌）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10