集成部件制造技术

本公开的实施例涉及集成部件。一种半导体材料的第一晶片具有表面。一种半导体材料的第二晶片包括衬底和在该衬底上的结构层。结构层集成了用于监测电磁辐射的检测器设备。第二晶片的结构层被耦合到第一晶片的表面。第二晶片的衬底被成形以形成微镜的定子、转子和移动质量块。定子和转子形成用于电容性地驱动移动质量块的组件。

【技术实现步骤摘要】
集成部件相关申请的交叉引用本申请要求于2019年1月22日提交的专利号为102019000000917的意大利专利申请的优先权权益，该申请的全部内容在由法律允许的最大范围内通过引用的方式并入本文。
本技术涉及集成部件。特别是，本技术涉及一种适于被用在对近红外(NIR)辐射所照射的人体进行3D重建的系统中的集成部件。
技术介绍
已知类型的医学检查设想生成3D图像，该3D图像是从利用NIR辐射所照射的人体开始获得的，该3D图像的生成使得能够重建人体自身的热线谱，并且因此使得能够标识潜在的疾病或病症(诸如，类风湿关节炎、雷诺氏综合症、膝盖骨关节炎等)。在本领域中已知各种系统用于执行这种医学检查，该系统需要以下二者：NIR光谱中的光源，用于经由入射辐射来照射检查中的患者的身体的部分；以及检测器，适于测量由被照射的身体的部分产生的辐射。因此，生成了入射辐射的宽且定位不佳的光束，从而减少了由检查中的身体发射并由检测器获取的信号的精确度和准确度。已知类型的检测器设想使用热MOS(TMOS)晶体管。TMOS晶体管是场效应晶体管器件，其通常在用于确定由检查中的物体或人体发射的辐射量的传感器应用中被使用。由TMOS晶体管接收的所发射的辐射导致在TMOS晶体管的导电沟道处的电荷载流子的生成，并且因此导致输出电流的变化；输出电流可以关于由检查中的物体发射的辐射量来设置。在本领域中另外已知使用微米尺寸的反射镜(即，微机电系统(MEMS)类型的微镜)，以便将要撞击在检查中的人体上的辐射偏转并引导朝向该人体的特定区域。通常，微镜通过在裸片的移动质量块上沉积金属(诸如，金或铝)以创建反射表面(例如，从而达到高于98％的反射率)而获得。微镜的移动质量块的致动通常是压电类型、电容类型、或磁性类型。特别地，经由被供应到微镜的定子和转子的电流使得电容类型的致动成为可能。此类电流跨微镜的移动质量块生成电容差，以便承受扭矩的所述质量块可以被控制。微镜通常在移动质量块的共振频率上被驱动。已知类型的系统呈现了各种劣势。特别是，已知类型的系统由大量彼此物理分隔的部件构成。这导致了整体系统尺寸的增加和获得所述系统的部件的协同操作的困难(例如，存在将辐射定向到待分析的人体的特定点上并且以较高的精确度检测由人体发射的辐射的有效性困难)。在本领域中存在提供克服现有技术限制的制造集成部件的方法以及对应的集成部件的需求。
技术实现思路
根据本技术，提供了集成部件。在实施例中，集成部件包括：半导体材料的第一晶片，具有表面；以及半导体材料的第二晶片，包括衬底和在衬底上的结构层，该结构层集成了用于检测电磁辐射的检测器设备，其中第二晶片的结构层被耦合到第一晶片的表面，以及其中微镜的定子、转子和移动质量块被集成在第二晶片的衬底中，所述定子和所述转子形成用于电容性地驱动移动质量块的电容性驱动组件。在本公开的某些实施例中，集成部件还包括：第一盖，被耦合到在检测器设备处的衬底，以及其中结构层和第一盖分别被耦合到表面和衬底，以便限定容纳检测器设备的第一气密腔室。在本公开的某些实施例中，集成部件还包括：第二盖，被耦合到在微镜处的衬底，以及其中结构层和第二盖分别被耦合到表面和衬底，以便限定容纳微镜的第二气密腔室。在本公开的某些实施例中，集成部件还包括：定子接触，被电耦合到微镜的定子；转子接触，被电耦合到微镜的转子；以及第三晶片，被耦合到衬底，并且被成形以便形成第一盖、在转子接触处的第一贯通开口、以及在定子接触处的第二贯通开口。在本公开的某些实施例中，集成部件还包括：第二盖，被耦合到在微镜处的衬底，以及其中结构层和第二盖分别被耦合到表面和衬底，以便限定容纳微镜的第二气密腔室。在本公开的某些实施例中，第三晶片被成形以便形成第一盖、第二盖、第一贯通开口、以及第二贯通开口。在本公开的某些实施例中，第一盖和第二盖由玻璃制成。在本公开的某些实施例中，集成部件还包括：第一耦合环，在结构层上延伸，并且包围检测器设备，第一耦合环由第一材料制成；以及第二耦合环，在第一晶片的表面上延伸，第二耦合环由第二材料制成；其中第一耦合环和第二耦合环相互接触，以及其中第一材料和第二材料形成共晶键合。在本公开的某些实施例中，集成部件还包括：第一盖，被耦合到在检测器设备处的衬底；其中结构层和第一盖分别被耦合到表面和衬底，以便限定容纳检测器设备的第一气密腔室；在盖中的凹部，凹部在气密腔室内；以及在凹部中的吸气剂层。在本公开的某些实施例中，集成部件还包括：第一沟槽，从表面开始在第一晶片中延伸，第一沟槽面向定子、转子和移动质量块，其中第一沟槽具有减少的反射率；以及第二沟槽，从表面开始在第一晶片中延伸，第二沟槽面向检测器设备。附图说明现在参考附图仅仅通过非限制性示例来描述本技术的优选实施例，以用于更好地理解本技术，其中：图1至图11在侧横截面视图中示出了根据实施例的用于制造集成部件的步骤；图12是包括根据图1至图11的步骤制造的集成部件的系统的示意性图示；以及图13示出了根据另一实施例的集成部件。具体实施方式图1至图11在侧横截面视图中以具有X轴线、Y轴线和Z轴线的三轴笛卡尔坐标系图示了制造集成部件1的步骤，该集成部件1在图11中作为整体被图示。如在下文更完整地图示的，集成部件1包括检测器设备(特别是热MOS(TMOS)晶体管)和微镜(特别是经由MEMS技术获得的微镜)。参考图1，包括衬底2的第一晶片100被布置，衬底2由诸如硅的半导体材料制成，衬底2包括沿着Z轴线与底表面2b相对的顶表面2a。沿Z轴线测量的、在顶表面2a与底表面2b之间的衬底2的厚度例如在300μm至600μm之间。此处，由氧化硅(热氧化物)制成的绝缘层9包围衬底2并且(作为示例)具有大约1μm的厚度。再次参考图1，通过在本领域中已知的在其自身中的光刻和蚀刻步骤以便去除其在顶表面2a处的选择性部分，绝缘层9被成形。更特别地，从顶表面2a的待形成至少两个键合环的区域移除绝缘层9，其中第一键合环由附图标记4(具有区段4a和4b)标识，并且第二键合环由附图标记5(具有区段5a和5b)标识。另外，同样地从顶表面2a的待形成至少一个键合焊盘3和至少一个金属接触8的区域移除绝缘层9。如在下文更完整地说明的，同样地从顶表面2a的将要形成用于TMOS晶体管和微镜的操作的沟槽的区域(特别是在顶表面2a的由键合环4和5内部界定的部分中)移除绝缘层9。然后，以本身在本领域中已知的方式执行掩膜注入步骤，以在对应于顶表面2a的位置中形成注入掺杂区域10(特别是N型)。注入掺杂区域10在顶表面2a的范围在键合环4与键合环5之间的部分中延伸。在一个实施例中，键合环4和5、键合焊盘3、以及金属接触8的形成被同时地获得，并且该形成包括：在衬底2的顶表面2a上沉积金属层的步骤(特别是例如通过溅射来沉积锗)；以及所述被沉积金属层的光刻和蚀刻限定的后续步骤。光刻步骤和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成部件，其特征在于，包括：/n半导体材料的第一晶片，所述第一晶片具有表面；以及/n半导体材料的第二晶片，所述第二晶片包括衬底和在所述衬底上的结构层，所述结构层集成了用于检测电磁辐射的检测器设备；/n其中所述第二晶片的所述结构层被耦合到所述第一晶片的所述表面；以及/n微镜的定子、转子和移动质量块被集成在所述第二晶片的所述衬底中，所述定子和所述转子形成用于电容性地驱动所述移动质量块的电容性驱动组件。/n

【技术特征摘要】
20190122 IT 1020190000009171.一种集成部件，其特征在于，包括：
半导体材料的第一晶片，所述第一晶片具有表面；以及
半导体材料的第二晶片，所述第二晶片包括衬底和在所述衬底上的结构层，所述结构层集成了用于检测电磁辐射的检测器设备；
其中所述第二晶片的所述结构层被耦合到所述第一晶片的所述表面；以及
微镜的定子、转子和移动质量块被集成在所述第二晶片的所述衬底中，所述定子和所述转子形成用于电容性地驱动所述移动质量块的电容性驱动组件。


2.根据权利要求1所述的集成部件，其特征在于，还包括：第一盖，被耦合到在所述检测器设备处的所述衬底，以及
其中所述结构层和所述第一盖分别被耦合到所述表面和所述衬底，以便限定容纳所述检测器设备的第一气密腔室。


3.根据权利要求2所述的集成部件，其特征在于，还包括：第二盖，被耦合到在所述微镜处的所述衬底，以及
其中所述结构层和所述第二盖分别被耦合到所述表面和所述衬底，以便限定容纳所述微镜的第二气密腔室。


4.根据权利要求2所述的集成部件，其特征在于，还包括：
定子接触，被电耦合到所述微镜的所述定子；
转子接触，被电耦合到所述微镜的所述转子；以及
第三晶片，被耦合到所述衬底，并且被成形以便形成所述第一盖、在所述转子接触处的第一贯通开口、以及在所述定子接触处的第二贯通开口。


5.根据权利要求4所述的集成部件，其特征在于，还包括：第二盖，...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·塞吉齐，L·蒙塔格纳，G·维萨利，M·阿兹佩蒂亚·尤尔奎亚，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利;IT