半导体器件以及形成半导体器件的方法
【技术领域】
[0001]本发明各个实施例涉及基于半导体的麦克风，并且具体地涉及一种半导体器件和形成半导体器件的方法。
【背景技术】
[0002]基于半导体的麦克风用于很多应用中。例如，很多手机和头戴式耳机以及大部分的笔记本电脑和平板电脑都使用麦克风。由于移动设备中受限的可用空间，人们希望这类麦克风在提供良好性能的同时只需要很小的空间。
【发明内容】
[0003]本发明的一些实施例涉及一种半导体器件，其包括在第一半导体裸片上实现的麦克风模块和在不同的第二半导体裸片上实现的信号处理模块。麦克风模块包括布置在第一半导体裸片主侧的可移动麦克风元件，并且第二半导体裸片安装到第一半导体裸片的主侧。
[0004]本发明的另外一些实施例涉及一种半导体器件，其包括在第一半导体裸片上实现的麦克风模块和在不同的第二半导体裸片上实现的信号处理模块。第二半导体裸片安装到第一半导体裸片的第一侧。进一步的，半导体器件包括安装到第一半导体裸片的第二侧的引线框架。
[0005]本发明的一些实施例涉及形成半导体器件的方法，该半导体器件包括在第一半导体裸片上实现的麦克风模块和在不同的第二半导体裸片上实现的信号处理模块。进一步的，麦克风模块包括布置在第一半导体裸片主侧的可移动麦克风元件。该方法还包括将第二半导体裸片安装到第一半导体裸片的主侧。
【附图说明】
[0006]下文将仅借助示例并且参考附图描述关于装置和/或方法的一些实施例，其中:
[0007]图1示出了半导体裸片的截面示意图；
[0008]图2A示出了半导体裸片的截面示意图；
[0009]图2B示出了图2A中所示半导体器件的顶视示意图；
[0010]图3A示出了半导体器件的截面示意图；
[0011]图3B示出了图3A所示的半导体器件的顶视示意图；
[0012]图4示出了一种半导体器件的截面示意图；
[0013]图5示出了另一种半导体器件的截面示意图；
[0014]图6A示出了图5所示的半导体器件的引线框架的顶视示意图；
[0015]图6B示出了图5所示的半导体器件的一种可行的焊接模式的顶视示意图；
[0016]图6C示出了图5所示的半导体器件的另一种可行的焊接模式的顶视示意图；
[0017]图7示出了一种半导体器件的截面示意图；
[0018]图8示出了另一种半导体器件的截面示意图；
[0019]图9示出了引线框架的顶视示意图；
[0020]图10示出了图9所示的引线框架的截面示意图；
[0021]图11示出了引线框架的顶视示意图；
[0022]图12示出了半导体器件的截面示意图；
[0023]图13示出了形成半导体器件的一种方法的流程图；
[0024]图14示出了形成半导体器件的另一种方法的流程图；以及
[0025]图15示出了形成半导体器件的另一种方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]现在将参考图示了一些示例实施例的附图，来更加完整的描述各种示例实施例。在附图中，为清晰起见，线、层和/或区域的厚度可能有所夸大。
[0027]因此，虽然示例实施例可以有各种修改和替代形式，其中的实施例以示例的方式在附图中示出并且会在这里详细描述。然而，应当理解，本文没有意图将示例实施例限制到公开的具体形式，而是与此相反，示例实施例包括所有落入本公开范围内的修改、等同和替代。在附图的描述中，相同的数字指相同或相似的元件。
[0028]应当理解当元件被称作“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以是直接地连接或親合到另一元件，或者可以存在中介元件(intervening element)。相对应的，当元件被称作“直接连接”或者“直接耦合”到另一元件时，则不存在中介元件。其他用于描述元件之间关系的词汇也应该以类似方式解释(比如，“在……之间”与“直接在……之间”，“临近”与“直接临近”等)。
[0029]这里使用的术语只出于描述具体的实施例的目的，而并非意在限制示例实施例。比如这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也用于包括复数形式，除非上下文另有明确指明。应当进一步理解，术语“包括”、“包括”、“含有”和/或“具有”等在使用时指明存在所陈述的特征、总体(integer)、步骤、操作、元件和/或组分，但并不排除存在或者附加了一个或者多个其他特征、总体、步骤、操作、元件和/或组分。
[0030]除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员的通常理解一样的含义。需要进一步理解，对于术语，比如在常用词典中定义的术语，应当被解释为具有与在相关技术的背景下的含义相一致的含义，而不应该以一种理想化的或者过度正式的意义进行解释，除非在此明确地定义。
[0031]图1根据本发明的一个实施例示出了一种半导体器件100的横面视图。半导体器件100包括在第一半导体裸片110上实现的麦克风模块和在第二半导体裸片120上实现的信号处理模块。麦克风模块包括布置在第一半导体裸片I1的主侧114的可移动麦克风元件112。第二半导体裸片120被安装到第一半导体裸片110的主侧。
[0032]通过将第二半导体裸片120安装到第一半导体裸片110上，半导体器件100的空间消耗可以被大大地降低。通过在分隔开的半导体裸片上实现麦克风模块和信号处理模块，制造技术能够更高效的适应各自的要求(例如，用于第二半导体裸片的互补金属氧化物半导体(CM0s)技术和用于第一半导体裸片的微机电系统(MEMS)技术)。进一步的讲，在本发明的一些实施例中，可移动麦克风元件112由于被布置在第一半导体裸片110主侧，可以受到第二半导体裸片120保护而在制造或处理过程中免受损伤。
[0033]麦克风模块可以是能够生成包含关于可移动麦克风元件112移动信息的麦克风信号的电路，该移动例如由到达可移动麦克风元件的声波所引起。可移动麦克风元件112可以是微机电元件(比如薄膜)。可移动麦克风元件112可以响应于施加的作用力而弯曲或者变形。换句话说，可移动麦克风元件112可以由于可移动麦克风元件112处声压的变化而发生移动或者变形。可以通过麦克风模块来确定、探测或者测量可移动麦克风元件112的移动。更进一步，麦克风模块可以基于所测量或者确定的可移动麦克风模块112的移动来提供麦克风信号。麦克风信号包括正比于或者依赖于可移动麦克风元件112的形变的电压或者电流，或者可以包含由可移动麦克风元件112的形变而获得的信息。麦克风信号可以是模拟信号或者数字信号，该信号被提供给第二半导体裸片120上的信号处理模块。例如，麦克风模块可以包括用于确定、探测或者测量可移动麦克风元件形变的、用于过滤和/或放大信号的、和/或用于信号的模拟-数字转换的电子元件，和/或其他元件。
[0034]半导体器件100或者相应的半导体裸片例如可以通过能够形成上述模块的任意半导体制备工艺来实现。换句话说，例如，半导体器件100的第一半导体裸片110和/或第二半导体裸片120可以包括基于硅的半导体衬底、基于碳化硅的半导体衬底、基于砷化镓的半导体衬底或者基于氮化镓的半导体衬底。
[0035]第一半导体裸片110和/或第二半导体裸片120中可以每一个都包括半导体衬底，并且可选地在半导体衬底上包括一个或者多个金属层、绝缘层和/或钝化层。
[0036]可移动麦克风元件112 (比如硅薄膜)可以在第一半导体裸片110的半导体衬底内实现，也可以通过在第一半导体裸片110的半导体衬之上的金属层来实现。在上述两种情况下，可移动麦克风元件都可以位于第一半导体裸片110的表面附近或者可以呈现为表面的一部分。第一半导体裸片I1的靠近可移动麦克风元件112的表面代表第一半导体裸片I1的主侧114。换句话说，可移动麦克风元件112可以代表第一半导体裸片110的主要元件，从而第一半导体裸片110的包括可移动麦克风元件112之侧代表第一半导体裸片110的主侧114。
[0037]第一半导体芯片Il0的主侧114可以为，以半导体衬底、半导体衬底之上的金属层、绝缘层和/或钝化层的表面为代表的，第一半导体芯片110的表面。与半导体裸片的基本垂直的边缘(比如通过将半导体衬底与其他裸片分隔开而得到的)相比，第一半导体裸片I1的主侧114可以是横向扩展的基本水平的表面。第一半导体裸片110的主侧114可以是基本平坦的平面(比如忽略了由制造工艺或焊盘所导致的半导体裸片不平坦性)。进一步地，横向或者横向扩展可以被定向为基本平行于主侧114，而纵向或者纵向扩展可以被定向为基本垂直于主侧114。
[0038]信号处理模块例如可以被配置用于对由麦克风模块提供的信号进行处理。换句话说，可以通过在第一半导体裸片I1和第二半导体裸片120之间的至少一个电连接而将由麦克风模块生成的麦克风信号提供给信号处理模块。信号处理模块可以以不同方式处理麦克风信号，并且可以将处理后的输出信号提供给半导体器件100的输出接口。半导体器件100可以连