可折叠衬底制造技术

提供了一种可折叠衬底，该可折叠衬底包括具有第一上表面的第一衬底部分和具有第二上表面的第二衬底部分。可折叠桥接部将第一衬底部分接合至第二衬底部分。所述可折叠桥接部包括从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的接合带，以及与接合带的一部分对应的间隙，其中所述间隙通过去除原始晶圆衬底的复数个部分而被限定在第一衬底部分和第二衬底部分之间。在一个实施方式中，所述第一和第二部分包括磁场传感器，并且可折叠桥接部能够被弯曲从而以相对于彼此的预定角度布置所述两个部分。一旦被弯曲，传感器封装就能够被合并至磁场传感器组件中以便与其它控制电路相集成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可折叠衬底关于联邦资助的研究或开发的声明无
技术介绍
在许多装置例如手机、个人导航装置等中，在集成封装中需要沿着面外功能性轴线的感测。然而，这些装置采用半导体工艺制成，但是由于半导体工艺的二维性质，使得面外结构极其难于生产。因此在许多情况下，MEMS或者其它的非传统制造工艺被采用。然而，这样的方法的应用使得装置非常昂贵并且需要较长的开发周期。因此，需要一种精确的场传感器，例如包括面外功能的、小尺寸的、低成本的、并且易于合并至器件中的磁场传感器。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的目的是一种可折叠衬底，该可折叠衬底包括：具有第一上表面的第一衬底部分和具有第二上表面的第二衬底部分。可折叠桥接部将第一衬底部分接合至第二衬底部分，并且所述可折叠桥接部包括从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的接合带、以及与所述接合带的一部分对应并且被限定在第一和第二衬底部分之间的间隙。一种制造可折叠衬底的方法，该方法包括：提供具有晶圆本体部分、上表面和下表面的晶圆衬底，和限定所述晶圆衬底的第一衬底部分和第二衬底部分。可折叠桥接部被提供以从第一衬底部分延伸至第二衬底部分；并且晶圆本体部分的复数个部分被去除以便形成与可折叠桥接部的至少一部分对应的间隙。此外，一种可折叠衬底包括具有第一上表面和第一下表面的第一衬底部分、和具有第二上表面和第二下表面的第二衬底部分。可折叠部分将第一衬底部分接合至第二衬底部分，并且包括附连至第一和第二下表面的柔性材料。一种制造可折叠衬底的方法，该方法包括提供具有本体部分、上表面和下表面的晶圆并且在晶圆的上表面上设置一个或多个器件。每个器件包括在从上表面向下穿过本体部分的方向上延伸的至少一个无电路区域。柔性材料至少在每个器件下方被附着至晶圆的下表面，并且每个无电路区域被从晶圆的顶表面穿过晶圆本体部分并向下至柔性材料地去除，但不去除该柔性材料。附图说明通过结合附图参阅下列说明可以更好地理解本专利技术的各实施方式，图中：图1A和1B分别是晶圆上的各器件的示意图和所述各器件之一的特写；图2是根据本专利技术的实施方式的方法；图3A-3E是根据本专利技术的实施方式的器件的各制造阶段的示意图；图4是图3A-3E的器件的示意性俯视图；图5A-5C是合并有图3A-3E的磁场传感器的磁场传感器组件的各制造阶段的示意图；图6是组装好的图3A-3E的磁场传感器组件的透视图；图7A-7E是根据本专利技术的实施方式的器件的各制造阶段的示意图；图8是图7A-7E的器件的示意性俯视图；图9A-9D是制造合并有图7A-7C的磁场传感器的磁场传感器组件的示意图；图10是已组装的图7A-7E的磁场传感器组件的透视图；图11A和11B分别是图3A-3E和图7A-7E示出的实施方式的示意性俯视图；图12A和12B是图5A-5C示出的本专利技术的实施方式的变体的示意图；图13是本专利技术的另一实施方式的示意图，其提供传感器的面外定向；图14A和14B是图13示出的本专利技术的实施方式附装至衬底的示意图；图15A和15B是图3D和3E示出的本专利技术的实施方式的变体的示意图，其包括硅内贯通孔(inter-siliconvia)；图16是安装在组件中的图15B的器件的示意图；图17A和17B是图7D和7E示出的本专利技术的实施方式的变体的示意图，其包括硅内贯通孔；图18是安装在组件中的图17B的器件的示意图；图19是图18的组件的透视图；图20A和20B分别是根据本专利技术的另一实施方式的在晶圆上的各器件的示意图和所述各器件之一的特写；图21是根据本专利技术的另一实施方式的方法；图22A-22C是根据本专利技术的实施方式的器件的示意性侧视图；图23是安装在组件中的图22A-22C的器件的示意图。图24A-24C是根据本专利技术的实施方式的器件的示意性侧视图；图25是处于直角构造的图24A-24C的器件的示意图；图26是本专利技术的实施方式的示意图；以及图27是处于直角构造的图26的器件的示意图。将被意识到的是，出于说明的简化和清晰，各图中示出的元件不一定被精确或依照比例地绘制。例如，一些元件的尺寸可能出于清楚而相对于其它元件被放大，或者多个物理构件可能被包含在一个功能块或元件中。进一步地，在认为适当的地方，附图标记可在各图中重复以指代相应的或类似的元件。而且，附图中绘出的框块中的一些可组合为单一功能。具体实施方式在下列详细说明中，大量具体细节被提出以提供对本专利技术的实施方式的全面理解。将被本领域普通技术人员所理解的是，本专利技术的这些实施方式可在没有这些具体细节中的一些的情况下予以实施。在其它情况下，公知的方法、过程、构件和结构可能没有被具体描述，从而不模糊本专利技术的实施方式。本专利技术的实施方式包括基于各向异性磁阻(AMR)技术的磁场传感器。如所知晓的，在AMR器件中，薄膜坡莫合金材料被沉积在硅晶圆上，同时施加以强磁场以形成坡莫合金电阻。这些坡莫合金电阻的磁畴在与所施加的场相同的方向上对齐，借此建立磁化矢量。随后的光刻和蚀刻步骤限定AMR电阻的几何形状。在详细说明本专利技术的至少一个实施方式之前，需要理解的是，本专利技术并没有将其应用局限于在下列说明中提出的或附图中示出的构造细节和构件布置。本专利技术能够为其它实施方式或以各种方式实施或执行。并且，还需要的理解的，本文所用的用语和术语是出于说明的目的并且不应当认为是限定。进一步地，本专利技术不局限于磁传感器或任何其它特定类型的器件。被意识到的是，本专利技术的出于清楚目的而在分开的实施方式内容中描述的一些特征还可以以组合方式出现在单一实施方式中。相反地，本专利技术的出于简洁目的而在单一实施方式内容中描述的各种特征还可分开或以任何适当子组合方式出现。通常，如被本领域普通技术人员所知晓的，如在图1A中所示的晶圆102被用作基座，在该基座上设置有多个器件，如磁场传感器104-n。通常来说，晶圆102由半导体材料如硅制成，尽管本专利技术的实施方式不限于此，并且如本领域普通技术人员所公知的，也可使用别的基座材料。如下文将更详细的论述的，在本专利技术的一个实施方式中，每个磁场传感器104包括第一部分106和第二部分108。现在参见图1B，第一部分106可包括相对于彼此定向以检测沿着各自的X轴、Y轴的磁场的X轴磁力仪110和Y轴磁力仪112。第二部分108包括Z轴磁力仪114。Z轴磁力仪114在第二部分108上定向，使得当第二部分108沿着虚拟铰链116垂直于第一部分106定向时，磁力仪104-n能够在全部三个轴线Χ、Y、Ζ上检测磁场。作为概述，如图2所示的方法200以步骤204开始，该步骤中，在晶圆102上形成支撑例如基于AMR技术的磁力仪或磁场传感器所必需的回路元件。如被本领域普通技术人员所知晓的，基于晶圆102的大小，可以设置多个这样的器件104。公知的工艺如光刻和薄膜坡莫合金材料沉积可用于制造这些器件。随后，步骤208中，从第一部分106至第二部分108的信号路径借助铰接区域或区段被接合在一起，这将在下文中予以更详细地说明，其可通过采用晶圆再分布层(RDL)技术而形成。本领域普通技术人员将理解的是，通常在涉及移动引线接合垫时使用RDL技术。然而，在本专利技术中，尽管接合垫不一定被移动，但同样的RDL技术可被利用以便接合第一和第二部分。如下面将在磁场传感器的一个实施方式中更详细描述的，步骤212中，每个器件104-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可折叠衬底，其包括：包括第一上表面的第一衬底部分；包括第二上表面的第二衬底部分；以及将第一衬底部分接合至第二衬底部分的可折叠桥接部，其中可折叠桥接部包括：从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的接合带；以及与所述接合带的一部分对应并且被限定在第一和第二衬底部分之间的间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.21 US 13/426,3411.一种可折叠衬底，其包括：包括第一上表面的第一衬底部分；包括第二上表面的第二衬底部分；以及将第一衬底部分接合至第二衬底部分的可折叠桥接部，其中可折叠桥接部包括：从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的接合带；以及与所述接合带的一部分对应并且被限定在第一和第二衬底部分之间的间隙，其中第一和第二衬底部分来自同一个单一半导体晶圆衬底，所述可折叠衬底还包括：设置在第一表面上的第一电路；和设置在第二表面上的第二电路，其中，可折叠桥接部还包括：从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的第一绝缘层；以及从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的第二绝缘层，其中，所述接合带被设置在所述第一绝缘层的一段上，和其中，所述第二绝缘层被设置在所述接合带的一段上，其中，第二电路包括穿过第二绝缘层中的开口可触及的至少一个接触垫。2.根据权利要求1所述的可折叠衬底，其中所述间隙从所述单一半导体晶圆衬底中切出。3.根据权利要求1所述的可折叠衬底，其中所述至少一个接触垫被构造用于接纳焊料。4.根据权利要求1所述的可折叠衬底，其中所述接合带包括可反复弯曲的材料。5.根据权利要求1所述的可折叠衬底，还包括：设置在第一表面上的第一电路；和设置在第二表面上的第二电路。6.根据权利要求5所述的可折叠衬底，其中第一和第二电路中的至少一个包括至少一个磁场传感器。7.根据权利要求5所述的可折叠衬底，其中所述可折叠桥接部将第一电路电接合至第二电路。8.根据权利要求5所述的可折叠衬底，其中所述第一电路包括：沿着第一方向检测磁场的第一磁场传感器；和沿着第二方向检测磁场的第二磁场传感器。9.根据权利要求8所述的可折叠衬底，其中：所述第一和第二磁场传感器相对于彼此被定向，使得所述第一和第二方向彼此正交。10.根据权利要求8所述的可折叠衬底，其中所述第二电路包括：沿着第三方向检测磁场的第三磁场传感器。11.一种可折叠衬底，其包括：包括第一上表面的第一衬底部分；包括第二上表面的第二衬底部分；以及将第一衬底部分接合至第二衬底部分的可折叠桥接部，其中可折叠桥接部包括：从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的接合带；以及与所述接合带的一部分对应并且被限定在第一和第二衬底部分之间的间隙，其中可折叠桥接部还包括：从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的第一绝缘层，其中所述接合带被设置在所述第一绝缘层的一段上。12.根据权利要求11所述的可折叠衬底，其中所述可折叠桥接部还包括：从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的第二绝缘层，其中所述第二绝缘层被设置在所述接合带的一段上。13.根据权利要求12所述的可折叠衬底，其中第一绝缘层、接合带和第二绝缘层中的每一个包括可反复弯曲的材料。14.一种可折叠衬底，其包括：包括第一上表面的第一衬底部分；包括第二上表面的第二衬底部分；以及将第一衬底部分接合至第二衬底部分的可折叠桥接部，其中可折叠桥接部包括：从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的接合带；以及与所述接合带的一部分对应并且被限定在第一和第二衬底部分之间的间隙，其中所述可折叠桥接部还包括：至少一个可反复弯曲的金属带。15.根据权利要求14所述的可折叠衬底，其中所述至少一个金属带被设置在第一绝缘层的一部分上。16.根据权利要求1所述的可折叠衬底，其中所述间隙通过从位于可折叠桥接部下方的原始衬底去除材料而被限定，并且其中：原始衬底中的所述间隙被形成有彼此平行的对置的壁。17.根据权利要求1所述的可折叠衬底，其中所述间隙通过从位于可折叠桥接部下方的原始衬底去除材料而被限定，并且其中：原始衬底中的所述间隙被形成有彼此不平行的对置的壁。18.根据权利要求1所述的可折叠衬底，其中还包括：附着至第一衬底部分的第一下表面和第二衬底部分的第二下表面的柔性材料，其中所述柔性材料跨越限定于第一和第二衬底部分之间的间隙。19.一种制造可折叠衬底的方法，其包括：提供具有晶圆本体部分、上表面和下表面的晶圆衬底；限定所述晶圆衬底的第一衬底部分和第二衬底部分；提供从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的可折叠桥接部；以及去除晶圆本体部分的复数个部分并且形成与所述可折叠桥接部的至少一部分对应的间隙，其中提供可折叠桥接部包括：提供从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的第一接合带，其中提供可折叠桥接部包括：在第一接合带下方从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的上表面的一部分上沉积第一钝化层。20.根据权利要求19所述的方法，其中提供可折叠桥接部还包括：提供从第一衬底部分延伸至第二衬底部分的至少一个可反复弯曲的金属带。21.根据权利要求19所述的方法，其中去除晶圆本体的复数个部分包括下述的至少一种：刀片锯切；激光锯切；和掩模蚀刻。22.根据权利要求19所述的方法，其中还包括：提供跨越所述间隙从第一衬底部分的第一下表面延伸至第二衬底部分的第二下表面的柔性材料。23.根据权利要求19所述的方法，其中去除晶圆本体的复数个部分包括：在下表面处...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，刘海东，蔡永耀，李宗亚，N·哈瓦特，马军，张峰，段志伟，蒋乐越，
申请(专利权)人：美新公司，
类型：发明
国别省市：美国;US