半导体传感器器件以及用于制备所述半导体传感器器件的方法技术

公开了半导体传感器器件以及用于制备所述半导体传感器器件的方法。半导体传感器器件可以包括：衬底，其包括第一主面以及与第一主面相对的第二主面；半导体元件，其包括感测区域，半导体元件被布置在衬底的第一主面上并且被电耦合到衬底；封盖，其被布置在衬底的第一主面上并且形成腔体，其中半导体元件被布置在腔体中；以及气相沉积的电介质涂层，其覆盖半导体元件以及衬底的第一主面，气相沉积的电介质涂层具有在感测区域上方的开口，其中，衬底的第二主面至少部分地没有气相沉积的电介质层。

Semiconductor sensor devices and methods for preparing the semiconductor sensor devices

A semiconductor sensor device and a method for preparing the semiconductor sensor device are disclosed. Semiconductor sensor devices may include: a substrate, including a first main surface and a second main surface opposite the first main surface; a semiconductor element, including a sensing region, in which the semiconductor element is arranged on the first main surface of the substrate and electrically coupled to the substrate; a cover, which is arranged on the first main surface of the substrate and forms a cavity, in which the semiconductor element is arranged in the cavity. The vapor deposited dielectric coating covers the semiconductor element and the first main surface of the substrate, and the vapor deposited dielectric coating has an opening above the sensing area, in which the second main surface of the substrate has at least part of the vapor deposited dielectric layer.

【技术实现步骤摘要】
半导体传感器器件以及用于制备所述半导体传感器器件的方法
本公开一般而言涉及半导体传感器器件，特别是包括气相沉积的电介质涂层的半导体传感器器件，并且涉及用于制备半导体传感器器件的方法。
技术介绍
在大量应用领域中采用半导体传感器器件，所述应用领域中的很多可能以其中半导体传感器器件不得不依然正确地运转的不利环境为特征。更进一步地，在制备期间，半导体传感器器件可能不得不通过各种测试，并且这样的测试可能包括使半导体传感器器件经受腐蚀性化学品。因此必需为半导体传感器器件提供足够的保护性覆盖。然而，常规的保护性覆盖物可能并非在每一方面具有最优性质。例如，常规的保护性覆盖物可能由于热膨胀系数的失配而将应力引入到半导体传感器器件中，或者常规的保护性覆盖物可能是过度昂贵的。通过本公开从而解决这些和其它问题。
技术实现思路
各个方面有关于半导体传感器器件，包括：衬底，其包括第一主面以及与所述第一主面相对的第二主面；半导体元件，其包括感测区域，所述半导体元件被布置在所述衬底的所述第一主面上并且电耦合到所述衬底；封盖，其被布置在所述衬底的所述第一主面上并且形成腔体，其中，所述半导体元件被布置在所述腔体中；以及气相沉积的电介质涂层，其覆盖所述半导体元件以及所述衬底的所述第一主面，所述气相沉积的电介质涂层具有在所述感测区域上方的开口，其中，所述衬底的所述第二主面至少部分地没有所述气相沉积的电介质层。各个方面有关于用于制备半导体传感器器件的方法，其中所述方法包括：提供衬底，所述衬底包括第一主面以及与所述第一主面相对的第二主面；在所述衬底的所述第一主面上布置包括感测区域的半导体元件，并且使所述半导体元件电耦合到所述衬底；在所述衬底的所述第一主面上布置封盖，以使得所述封盖形成腔体，其中，所述半导体元件被布置在所述腔体中；在所述半导体元件以及所述衬底的所述第一主面上气相沉积电介质涂层；以及在所述感测区域上的所述气相沉积的电介质涂层中制备开口，其中，所述衬底的所述第二主面至少部分地没有所述气相沉积的电介质涂层。附图说明随附附图图示示例并且连同说明书一起用来解释本公开的原理。由于通过参照以下的详细描述从而本公开的其它示例以及许多所意图的优点变得被更好理解，所以它们将是容易领会的。附图的要素未必相对于彼此成比例。同样的参考标号指明对应的相似部分。图1示出半导体传感器器件的示例的横截面。包括图2A至图2I的图2示出用于制备半导体器件的方法的示例。包括图3A至图3D的图3示出用于制备半导体器件的方法的进一步的示例，其中，可以采用与图2中示出的方法相比的不同的动作顺序。包括图4A和图4B的图4示出半导体传感器器件的进一步的示例的横截面，其中，半导体传感器器件包括与图1中示出的器件相比的附加的半导体管芯。图5示出化合物衬底以及包括耦合到化合物衬底的锁定机构的覆盖物的横截面。图6示出根据本公开的半导体传感器器件的进一步的示例。具体实施方式在以下的详细描述中，参照随附附图。然而，对于本领域技术人员可以显见的是，可以利用更低程度的特定细节实践本公开的一个或多个方面。在其它实例中，以示意性的形式示出已知的结构和要素，以便促进描述本公开的一个或多个方面。在这点上，参照正被描述的（多个）图的定向使用方向性术语（诸如“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上”、“下”等）。因为本公开的组件可以沿着许多不同的定向定位，所以为了说明的目的使用方向性术语并且方向性术语绝不是进行限制。要理解的是，在不脱离本专利技术的范围的情况下可以利用其它示例并且可以作出结构或逻辑上的改变。此外，虽然可能关于若干实现中的仅一个公开了示例的特定的特征或方面，但是如对于任何给定的或特定的应用而言可能是想要的并且有利的是，这样的特征或方面可以与其它实现的一个或多个其它特征或方面组合，除非另外具体地指明或者除非在技术上受约束。更进一步地，在术语“包括”、“具有”、“带有”或它们的其它变形被用在详细描述或权利要求中的程度上，这样的术语意图以类似于术语“包括”的方式而是包括性的。可以使用术语“耦合”和“连接”连同它们的衍生词。应当理解的是，这些术语可以被用于指示两个要素彼此协作或交互而无论它们是直接物理地或在电气上接触还是它们并非彼此直接接触；可以在“接合的”、“附接的”或“连接的”元件之间提供介于中间的元件或层。另外，术语“示例性”仅意味着示例而非最佳或最优。因此，并非在限制的意义上取得以下的详细描述，并且本专利技术的范围由所附权利要求限定。下面进一步描述的半导体元件或半导体管芯可以是不同类型的，可以通过不同的技术制造，并且可以包括例如集成电路、电光电路或机电电路和/或无源电路、逻辑集成电路、控制电路、微处理器、传感器器件、存储器器件等。半导体传感器器件以及用于制备半导体传感器器件的方法的示例可以使用各种类型的半导体管芯或合并在半导体管芯中的电路，在它们当中有逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电气电路、传感器电路、MEMS（微机电系统）、功率集成电路、具有集成的无源部的芯片等。可以由特定的半导体材料（例如Si、SiC、SiGe、GaAs、GaN）或者由任何其它半导体材料制造（多个）半导体芯片或管芯。以下描述的器件可以包括一个或多个半导体芯片。通过示例的方式，一个或多个逻辑集成电路可以被包括在器件中。逻辑集成电路可以被配置为控制其它半导体芯片的集成电路（例如半导体传感器芯片的集成电路）。可以在逻辑芯片中实现逻辑集成电路。（多个）半导体芯片可以具有接触焊盘（或电极），其允许进行与（多个）半导体芯片中所包括的集成电路的电接触。电极可以被全都布置在（多个）半导体芯片的仅一个（多个）主面处或者在（多个）半导体芯片的两个主面处。它们可以包括应用于（多个）半导体芯片的半导体材料的一个或多个电极金属层。可以利用任何想要的几何形状以及任何想要的材料组分制造电极金属层。例如，它们可以包括如下材料或者由如下材料制成：所述材料选择于由如下构成的组：Cu、Ni、NiSn、Au、Ag、Pt、Pd、这些金属中的一个或多个的合金、导电有机材料或导电半导体材料。（多个）半导体芯片可以被接合到载体或衬底。载体可以是（永久）器件载体。载体可以包括或构成自任何种类的材料（如例如陶瓷或金属材料、铜或铜合金或铁/镍合金）。载体可以机械地以及电气地与（多个）半导体芯片的一个接触元件连接。（多个）半导体芯片可以通过焊接或者借助于粘接剂的粘接而连接到载体。在铜或铁/镍载体的情况下，可能想要的是使用包括或构成自AuSn、AgSn、CuSn、AgIn、AuIn或CuIn的焊接材料。替换地，如果（多个）半导体芯片要被粘接到载体，则可以使用导电的或非导电的粘接剂。粘接剂可以例如基于环氧树脂。（多个）半导体芯片的接触元件可以包括扩散阻挡物。扩散阻挡物在扩散焊接的情况下防止焊接材料从载体扩散到（多个）半导体芯片中。接触元件上的薄钛层可以例如实现这样的扩散阻挡物。在若干示例中，层或层堆叠被施加到彼此，或者材料被施加或沉积到层上。应当领会的是，如“施加”或“沉积”的任何这样的术语意味着在字面上覆盖将层施加到彼此上的所有种类和技术。特别是，它们意味着覆盖其中各层被作为整体立即施加的技术（如例如层叠技术）以及其中以顺序方式沉积各层的技术（如例如溅射、镀制、模制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体传感器器件，包括：衬底，其包括第一主面以及与第一主面相对的第二主面；半导体元件，其包括感测区域，半导体元件被布置在衬底的第一主面上并且被电耦合到衬底；封盖，其被布置在衬底的第一主面上并且形成腔体，其中半导体元件被布置在腔体中；以及气相沉积的电介质涂层，其覆盖半导体元件以及衬底的第一主面，气相沉积的电介质涂层具有在感测区域上方的开口，其中，衬底的第二主面至少部分地没有气相沉积的电介质层。

【技术特征摘要】
2017.11.14 DE 102017220258.01.一种半导体传感器器件，包括：衬底，其包括第一主面以及与第一主面相对的第二主面；半导体元件，其包括感测区域，半导体元件被布置在衬底的第一主面上并且被电耦合到衬底；封盖，其被布置在衬底的第一主面上并且形成腔体，其中半导体元件被布置在腔体中；以及气相沉积的电介质涂层，其覆盖半导体元件以及衬底的第一主面，气相沉积的电介质涂层具有在感测区域上方的开口，其中，衬底的第二主面至少部分地没有气相沉积的电介质层。2.如权利要求1所述的半导体传感器器件，其中，气相沉积的电介质涂层还覆盖封盖。3.如权利要求1或权利要求2所述的半导体传感器器件，其中，气相沉积的电介质涂层具有在500nm-70μm的范围中的厚度。4.如前述权利要求之一所述的半导体传感器器件，其中，气相沉积的电介质涂层包括聚对二甲苯或者由聚对二甲苯构成。5.如前述权利要求之一所述的半导体传感器器件，进一步包括：球状顶部，其被布置在感测区域上方，其中，球状顶部至少部分地在开口处被从气相沉积的电介质涂层暴露。6.如权利要求5所述的半导体传感器器件，其中，球状顶部包括填充物颗粒，填充物颗粒被配置为散射具有在180nm-300nm以及5μm-12μm中的一个或多个的范围中的波长的光。7.如权利要求6所述的半导体传感器器件，其中，填充物颗粒包括CaCO3或者由CaCO3构成。8.如权利要求5-7之一所述的半导体传感器器件，其中，除了气相沉积的电介质涂层和球状顶部之外，腔体没有任何电介质衬料或没有任何电介质材料。9.如前述权利要求之一所述的半导体传感器器件，其中，封盖由金属或金属合金构成。10.如前述权利要求之一所述的半导体传感器器件，其中，封盖被布置在衬底的第一主面上，以使得封盖被胶合到气相沉积的电介质层上。11.如权利要求1至9之一所述的半导体传感器器件，其中，封盖被直接附接到衬底的第一主面。12.如前述权利要求之一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：FP卡尔茨，J丹格尔迈尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE