一种芯片的制造方法及芯片技术

技术编号:22332160 阅读:26 留言:0更新日期:2019-10-19 12:40
本申请实施例公开了一种芯片的制造方法及芯片。该方法包括:在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构;在半导体衬底的第二区域形成逻辑运算结构;第一区域与第二区域不重叠;在半导体衬底上形成导线;导线用于使能量转换结构与逻辑运算结构形成电连接;能量转换结构通过导线向逻辑运算结构提供电能;将能量转换结构与逻辑运算结构封装在一起,形成芯片。

Manufacturing method and chip of a chip

【技术实现步骤摘要】
一种芯片的制造方法及芯片
本申请实施例涉及半导体技术,涉及但不限于一种芯片的制造方法及芯片。
技术介绍
通常芯片使用半导体材料制成。在半导体材料的晶圆表面经过离子注入、镀膜、光刻以及其他复杂的工艺制程,形成大规模集成电路。将制作完成的大规模集成电路通过封装得到能够应用于计算机、通信、航空航天、医疗以及农业等各领域的各类电子设备当中的芯片产品。芯片具有强大的数据存储、运算等处理能力,芯片的处理能力是通过芯片中的电路对电信号的处理而实现的,因此,芯片的使用离不开电源所提供的能量。一般芯片都是仅包括逻辑运算结构,然后通过外接电源来获得能量的。然而,在实际应用中,并非所有场景都适合为芯片外接电源,或者外接电源会造成使用的不便,因此,如何方便地为芯片提供电能是现有技术中亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
有鉴于此,本申请实施例提供一种芯片的制造方法及芯片。本申请实施例的技术方案是这样实现的:第一方面,本申请实施例提供一种芯片的制造方法,该方法包括:在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构;在所述半导体衬底的第二区域形成逻辑运算结构;所述第一区域与所述第二区域不重叠;在所述半导体衬底上形成导线;所述导线用于使所述能量转换结构与所述逻辑运算结构形成电连接;所述能量转换结构通过所述导线向所述逻辑运算结构提供电能;将所述能量转换结构与所述逻辑运算结构封装在一起,形成所述芯片。第二方面,本申请实施例提供一种芯片,该芯片包括:封装在一起的能量转换结构与逻辑运算结构;所述能量转换结构,形成于半导体衬底的第一区域;所述逻辑运算结构,形成于所述半导体衬底的第二区域;所述第一区域与所述第二区域不重叠;所述能量转换结构与所述逻辑运算结构之间通过导线形成电连接;所述能量转换结构通过所述导线向所述逻辑运算结构提供电能。本申请实施例在同一半导体衬底上分别制作能量转换结构和逻辑运算结构,形成带有电源的芯片,通过能量转换结构向逻辑运算结构提供电能,从而使芯片能够直接进行指定的逻辑运算处理而无需连接外接的电源。如此,能够使芯片能够广泛应用于各种场景,避免了需要外接电源带来的不便。附图说明图1为芯片与电源构成的系统结构示意图;图2为本申请实施例一种芯片的制造方法的实现流程示意图;图3为本申请实施例一种芯片的制造方法的实现原理示意图;图4为本申请实施例一种芯片的组成结构示意图。具体实施方式SOC(SystemonChip,系统级芯片)作为一个具有专用目的的集成电路,其中通常包含完整系统并嵌入有软件的全部内容,可以直接应用而无需安装在其他系统中。但是,SOC通常需要外接电源来为系统进行供电,为一些应用场景带来了很多不便。图1为芯片与电源构成的系统结构示意图,如图1所示,该系统包括芯片10和插线电源11或太阳能电池12,芯片10与插线电源11或太阳能电池12构成的系统的制造,通常需要单独制作芯片和电源,然后通过外接的导线将芯片与电源连接起来。芯片通过导线获得电源提供的电能,然后经过运算处理后得到所需的电信号。然而这种方式的芯片与电源的整合性较差,在使用过程中会带来诸多不便,例如,电源与芯片需要进行型号的匹配;电源与芯片的连接处容易损坏;电源与芯片组装并整合进电子设备中时,需要使用电源及芯片的结构和尺寸都符合要求的外壳等等。本申请实施例基于上述问题,提出了一种将电源与芯片整合在一起的系统级芯片,能够通过自身的电源结构为大规模集成电路提供电能。下面结合附图和实施例进行详细说明。图2为本申请实施例一种芯片的制造方法,如图2所示,该方法包括:步骤101、在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构;步骤102、在半导体衬底的第二区域形成逻辑运算结构;上述第一区域与第二区域不重叠;步骤103、在半导体衬底上形成导线;导线用于使能量转换结构与逻辑运算结构形成电连接;能像转换结构通过导线向逻辑运算结构提供电能;步骤104、将能量转换结构与逻辑运算结构封装在一起,形成芯片。这里,在同一半导体衬底的不同区域形成了不同的结构。在第一区域内,形成能够进行能量转换的结构,包括将其他形式的能量,如光能、化学能、热能等转换为电能的结构。例如,太阳能电池。在第二区域内,形成芯片中起到逻辑运算功能的结构,例如处理器或存储器等,由晶体管结构等电子元器件构成的逻辑运算电路。在同一半导体衬底上,通过芯片级别的制造方法分别形成能量转换结构和逻辑运算结构,并形成连接能量转换结构和逻辑运算结构的导线。如此,包括能量转换结构在内的整个芯片系统都能够被整合在一起,然后通过封装形成一个完整的芯片。在使用过程中,逻辑运算结构不需要外加电源,而是利用芯片自身的能量转换结构获取电能,对于系统级芯片的应用带来了极大的便利。在一些实施例中,上述在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构之前,该方法还包括:步骤11、在半导体衬底上形成第一遮挡层。该第一遮挡层用于遮挡上述第二区域。由于制作能量转换结构与制作逻辑运算结构采用的可能是不同的制造工艺,例如,制作太阳能电池时,需要对半导体衬底进行腐蚀形成绒面,这一过程则会破坏半导体衬底原有的结构,使其无法继续用于形成逻辑运算结构。因此,这里采用覆盖遮挡层的方法,将需要形成逻辑运算结构的第二区域保护起来,然后再对第一区域进行处理,形成能量转换结构。在一些实施例中,上述在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构之后,该方法还包括:步骤12、去除第一遮挡层;步骤13、在半导体衬底上形成第二遮挡层;第二遮挡层用于遮挡第一区域。在完成能量转换结构的制作后,去除第一遮挡层,使第二区域重新暴露出来,以便进行逻辑运算结构的制作工艺。但是逻辑运算结构的制作工艺也可能会破坏已经完成制作的能量转换结构,因此,这里还需要形成第二遮挡层,遮挡住已经形成能量转换结构的第一区域,保护能量转换结构不被后续的工艺所破坏。在其他实施例中,上述避免能量转换结构与逻辑运算结构的制作过程互相影响的方法,还可以采用另一种方式:即上述在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构,包括:步骤21、在半导体衬底上形成能量转换结构;步骤22、在第一区域形成第三遮挡层;第三遮挡层用于遮挡已经形成能量转换结构的第一区域;步骤23、去除上述第三遮挡层未遮挡的区域的能量转换结构,是能量转换结构仅保留在第一区域。这里,先不对半导体衬底进行遮挡处理,而是直接在整个半导体衬底上形成能量转换结构。然后,在第一区域形成第三遮挡层,保护第一区域的能量转换结构。此时,第二区域裸露出来,但第二区域被能量转换结构所覆盖,需要将第二区域的能量转换结构去除掉才能够继续形成逻辑运算结构。因此,这里可以通过物理或化学的方式将第三遮挡层未覆盖的区域中的能量转换结构去除掉,例如,通过研磨或化学腐蚀等方式去除能量转换结构。通过上述处理后,半导体衬底上的第一区域内具有能量转换结构,而其他区域则恢复为半导体衬底原有的结构,从而便于后续继续形成逻辑运算结构。在其他实施例中,上述第二区域包含于第三遮挡层未遮挡的区域内;上述在半导体衬底的第二区域形成逻辑运算结构后,该方法还包括:步骤24、去除第三遮挡层。为了便于后续的处理,例如形成导线等步骤,在完成逻辑运算结构后需要将第三遮挡层去除掉。如此,通过上述步骤就能够分别形成能量转换结构和逻辑运算结构,并且相互之间不会造成破坏或其他影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片的制造方法,其特征在于,所述方法包括:在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构;在所述半导体衬底的第二区域形成逻辑运算结构;所述第一区域与所述第二区域不重叠;在所述半导体衬底上形成导线;所述导线用于使所述能量转换结构与所述逻辑运算结构形成电连接;所述能量转换结构通过所述导线向所述逻辑运算结构提供电能;将所述能量转换结构与所述逻辑运算结构封装在一起,形成所述芯片。

【技术特征摘要】
1.一种芯片的制造方法,其特征在于,所述方法包括:在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构;在所述半导体衬底的第二区域形成逻辑运算结构;所述第一区域与所述第二区域不重叠;在所述半导体衬底上形成导线;所述导线用于使所述能量转换结构与所述逻辑运算结构形成电连接;所述能量转换结构通过所述导线向所述逻辑运算结构提供电能;将所述能量转换结构与所述逻辑运算结构封装在一起,形成所述芯片。2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构前,所述方法还包括:在所述半导体衬底上形成第一遮挡层;所述第一遮挡层用于遮挡所述第二区域。3.根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于,所述在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构后,所述方法还包括:去除所述第一遮挡层;在所述半导体衬底上形成第二遮挡层;所述第二遮挡层用于遮挡所述第一区域。4.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构,包括:在半导体衬底上形成能量转换结构;在所述第一区域形成第三遮挡层;所述第三遮挡层用于遮挡已经形成能量转换结构的所述第一区域;去除所述第三遮挡层未遮挡的区域的所述能量转换结构,使所述能量转换结构仅保留在所述第一区域。5.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第二区域包含于所述第三遮挡层未遮挡的区域内;所述在所述半导体衬底的第二区域形成逻辑运算结构后,所述方法还包括:去除所述第三遮挡层。6.根据权利要求1至5任一所述的制造方法,其特征在于,所述在半导体衬底的第一区域形成能量转换结构,包括:对所述半导体衬底的第一区域进行腐蚀,形成绒面;在所述绒面使用杂质材料进行扩散处理,形成PN结;所述PN结用于吸收光能,并将光能转换...

【专利技术属性】
技术研发人员:余兴
申请(专利权)人:芯盟科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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