專利名稱：固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的固定裝置。
背景技術(shù)：
由DE 10 2005 009 163 Al公開(kāi)的是，在半導(dǎo)體本體的鈍化表面上借助于導(dǎo)電粘合劑構(gòu)造電極以連接構(gòu)件。此外，由DE 10 2006 053 461 Al公開(kāi)了用于制造微電子結(jié)構(gòu)組件的裝置和方法。由 DE 100 36 178 AUDE 42 39 319 C2 和 EP I 103 808 BI 公開(kāi)了 FET-濕度傳感器，其中，通過(guò)空氣隙與通道區(qū)域間隔開(kāi)的控制電極借助于鍵合方法與半導(dǎo)體本體電連接。所述控制電極附加地借助于夾緊裝置與所述半導(dǎo)體本體力鎖合地連接。此外，由DE 199 07 168 CUUS 5 545 589 A、US 5137 461 A 和 US5432675A 公開(kāi)了另外的固定裝置。

發(fā)明內(nèi)容
由該背景出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種進(jìn)一步拓展現(xiàn)有技術(shù)的固定裝置。所述任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1特征的固定裝置解決。在從屬權(quán)利要求中包含本發(fā)明的有利構(gòu)型。根據(jù)本發(fā)明的主題提供一種固定裝置，其包括:一具有集成電路的半導(dǎo)體本體；一構(gòu)造在所述半導(dǎo)體本體的表面上的介電鈍化層；一構(gòu)造在所述鈍化層下方的帶狀導(dǎo)體；一構(gòu)造在所述帶狀導(dǎo)體下方的氧化物層；一連接介質(zhì)，所述連接介質(zhì)包括有機(jī)聚合物，所述連接介質(zhì)在一構(gòu)造在所述鈍化層上方的構(gòu)件與所述半導(dǎo)體本體之間形成力鎖合的連接；其中，構(gòu)造一具有底部面并且透穿所述鈍化層和所述氧化物層的成型部并且在所述底部面上和/或在所述成型部的側(cè)面上構(gòu)造一導(dǎo)電層并且所述連接介質(zhì)包括有機(jī)聚合物并且在所述導(dǎo)電層與所述構(gòu)件之間構(gòu)造電連接。需注意的是:術(shù)語(yǔ)連接介質(zhì)應(yīng)理解為這樣的連接介質(zhì)，其在室溫時(shí)為液態(tài)。這種連接介質(zhì)也被稱為導(dǎo)電粘合劑。有利的是，借助于能導(dǎo)電的連接介質(zhì)可將單獨(dú)構(gòu)件的另外的部分與所述半導(dǎo)體本體不僅電連接而且同時(shí)力鎖合地連接。在此，表述“單獨(dú)”特別是包括下述構(gòu)件，其不是在所述集成電路的制造工藝中產(chǎn)生的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用這種新型固定裝置可取消費(fèi)事的優(yōu)選借助于杠桿機(jī)構(gòu)或卡鎖機(jī)構(gòu)或其他固定器件的機(jī)械安裝和例如借助于焊絲的附加的電連接。通過(guò)這種新型技術(shù)可以在半導(dǎo)體本體與單獨(dú)構(gòu)件之間提供簡(jiǎn)單、可靠和成本低廉的連接。術(shù)語(yǔ)構(gòu)件特別是應(yīng)理解為電子的、電機(jī)械的構(gòu)件及其部件例如氣體傳感器晶體管的單獨(dú)的控制電極。在此，所述構(gòu)件設(shè)置為一構(gòu)造在所述鈍化層下方的集成結(jié)構(gòu)元件的第一部分并且所述連接介質(zhì)設(shè)置為其第二部分。優(yōu)選在不同的部件之間存在信號(hào)連接。換言之，所述集成結(jié)構(gòu)元件的單個(gè)部件處于電作用連接中并且共同構(gòu)成完整的結(jié)構(gòu)元件。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，鈍化層形成一凸臺(tái)。所述構(gòu)件支撐在或平放在所述凸臺(tái)上。在一個(gè)替代的實(shí)施方式中，所述構(gòu)件在所述成型部外部在所述鈍化層上構(gòu)成一大的支撐區(qū)域，其中，所述第一構(gòu)件支撐在所述支撐區(qū)域上。大的支撐區(qū)域應(yīng)理解為這樣一個(gè)面，其尺寸比成型部在鈍化層平面中的面大得多。另外的優(yōu)點(diǎn)是，所述成型部的制造已經(jīng)在所謂的晶圓級(jí)平面上實(shí)施并且由此所述成型部的制造可容易地插入到集成電路的制造過(guò)程中。為了制造所述成型部，優(yōu)選在施加鈍化之后使用干蝕刻工藝、特別是焊盤(pán)窗蝕刻工藝(Padfensteratzverfahren)。在施加之后的這種制造步驟也被稱為晶圓制造后段制程。另外的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示,視應(yīng)用而定,連接介質(zhì)的低于50M0hm以下、最好IMOhm以下的小導(dǎo)電能力就足以例如將SGFET或CCFET的單獨(dú)控制電極與基板、也就是半導(dǎo)體本體連接。由此，氣體傳感器的制造可以成本更低廉并且更可靠地實(shí)施。此外，與控制電極的蓋面上具有焊絲的實(shí)施方式相比降低了結(jié)構(gòu)高度。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述底部面上構(gòu)造一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)升高部。所述升高部特別是截錐形地成形。優(yōu)選所述升高部由所述連接介質(zhì)完全包圍并且特別是所述升高部與所述連接介質(zhì)形成材料鎖合的連接。在此，所述連接介質(zhì)優(yōu)選構(gòu)造為導(dǎo)電粘合劑。根據(jù)一個(gè)進(jìn)一步方案，所述升高部能導(dǎo)電地構(gòu)成，尤其優(yōu)選的是，所述升高部構(gòu)造為鎢塞。升高部的優(yōu)點(diǎn)是，所述連接介質(zhì)與所述成型部并且特別是與所述底部面形成特別可靠的機(jī)械連接和/或電連接。換言之，鎢塞或升高部增大了表面并且由此增大了需用連接介質(zhì)潤(rùn)濕的表面。根據(jù)一個(gè)另外的實(shí)施方式，所述導(dǎo)電層包含娃。在此優(yōu)選的是，所述導(dǎo)電層包括摻雜多晶硅層和/或硅化物層。在一個(gè)替代的實(shí)施方式中，所述導(dǎo)電層由金屬的帶狀導(dǎo)體或由金屬帶構(gòu)成。在一個(gè)進(jìn)一步構(gòu)型中，所述連接介質(zhì)完全填充所述成型部。由此可在所述半導(dǎo)體本體與所述構(gòu)件之間構(gòu)造特別可靠的連接。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，所述連接介質(zhì)密封所述成型部以防受污染，從而使得不會(huì)有外來(lái)物質(zhì)侵入。根據(jù)一個(gè)進(jìn)一步方案，優(yōu)選的是，所述成型部溝形或孔形地構(gòu)成。根據(jù)一個(gè)替代的實(shí)施方式，優(yōu)選的是，所述成型部的側(cè)面的一部分構(gòu)造有導(dǎo)電層。通過(guò)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示，在所述成型部?jī)?nèi)部，不僅帶狀導(dǎo)體層而且含娃層、優(yōu)選具有表面貼裝的(aufliegenden)娃化物層的摻雜多晶硅層都是合適的。在此有利的是，所述硅化物層構(gòu)造為鎢硅化物。


下面參照附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。在此，相同的部件用相同的參考標(biāo)號(hào)表示。所示的實(shí)施例是非常示意性的，也就是說(shuō)，距離以及橫向和豎直延伸都是非比例的并且只要沒(méi)有特別說(shuō)明彼此間不具有可導(dǎo)出的幾何關(guān)系。附圖表示:圖1是第一實(shí)施方式的橫截面圖；圖2是第二實(shí)施方式的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1中的視圖示出了一個(gè)固定裝置10的第一實(shí)施方式的橫截面圖，其具有一個(gè)半導(dǎo)體本體、一個(gè)集成電路(未示出)、一個(gè)構(gòu)造在所述半導(dǎo)體本體20表面上的能導(dǎo)電的多晶硅層30、一個(gè)氧化物層40、一個(gè)處于所述氧化物層40上的帶狀導(dǎo)體45和一個(gè)鈍化部50。需注意的是，帶狀導(dǎo)體45是沒(méi)有進(jìn)一步示出的最上部帶狀導(dǎo)體平面的一部分，所述帶狀導(dǎo)體平面也構(gòu)成用于接收焊絲的金屬面。此外，氧化物層40優(yōu)選由多個(gè)氧化物層構(gòu)成，其中，這些氧化物層一般在形成多平面金屬化部的框架內(nèi)沉積。鈍化部50優(yōu)選由氮化硅構(gòu)成并且在帶狀導(dǎo)體45上方形成一凸臺(tái)55。待與半導(dǎo)體本體20連接的構(gòu)件60支撐在所述凸臺(tái)55上，所述構(gòu)件例如構(gòu)造為氣體傳感器的控制電極。形狀鎖合地支撐的構(gòu)件60與所述凸臺(tái)55形成一個(gè)折疊部。為了將所述構(gòu)件60與所述半導(dǎo)體本體20可靠地力鎖合地連接并且電連接，連接介質(zhì)80完全地填充成型部70和所述折疊部。此外，由所述連接介質(zhì)80還包圍所述構(gòu)件60的側(cè)面的一部分和所述半導(dǎo)體本體20表面上的鈍化部50的一部分。由此，所述連接介質(zhì)80不僅形成電接觸而且形成所述半導(dǎo)體本體20與所述構(gòu)件60之間的力鎖合連接。此外，所述連接非?？煽坎⑶夷屠匣?。完全填充成型部70的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，抑制由此產(chǎn)生的鈍化實(shí)施、也就是抑制外來(lái)物質(zhì)侵入。所述構(gòu)件60能導(dǎo)電地優(yōu)選至少構(gòu)造在向著鈍化部50的側(cè)上。成型部70優(yōu)選構(gòu)造為溝狀或孔狀結(jié)構(gòu)并且穿過(guò)鈍化部50，其中，在成型部70的底部區(qū)域中構(gòu)造多晶硅層30并且在成型部70的壁上構(gòu)造鈍化部50。由此可看出，成型部70在鈍化部50沉積之前就已經(jīng)借助于蝕刻工藝施加。接著，多晶硅30利用所謂的焊盤(pán)窗蝕刻工藝在成型部70的底部區(qū)域中露出。在一個(gè)未示出的替代實(shí)施方式中，也可以在鈍化部50沉積之后制造成型部70。在此，在成型部70的側(cè)面上不構(gòu)造鈍化層50。根據(jù)圖1的視圖，成型部70借助于連接介質(zhì)80填充。所述連接介質(zhì)80部分地在一個(gè)側(cè)面上包圍所述構(gòu)件60并且與所述構(gòu)件60且與所述成型部的表面形成材料鎖合的連接。在圖2的視圖中示出第二實(shí)施方式。下面僅僅闡述與圖1中的實(shí)施方式的不同。構(gòu)件60完全覆蓋成型部70。在構(gòu)件60與鈍化部50之間在成型部70外部構(gòu)造連接介質(zhì)80，也就是說(shuō)，其構(gòu)成一個(gè)用于構(gòu)件60的大支撐面。在成型部70的底部面上或在多晶硅層30上設(shè)置多個(gè)截錐形的升高部，所述升高部?jī)?yōu)選構(gòu)造為鎢塞100。所述鎢塞100與基板形成材料鎖合和力鎖合的連接，所述基板優(yōu)選具有未示出的硅化物層，最優(yōu)選具有鎢硅化物層。所述鎢塞100分別被用所述連接介質(zhì)80包套。由此在所述連接介質(zhì)80與所述成型部70的底部區(qū)域之間實(shí)現(xiàn)特別穩(wěn)固和可靠的連接。
權(quán)利要求
1.一種固定裝置，其包括: 一具有集成電路的半導(dǎo)體本體(20)； 一構(gòu)造在所述半導(dǎo)體本體(20)的表面上的介電鈍化層(50)； 一構(gòu)造在所述鈍化層(50)下方的帶狀導(dǎo)體(45)； 一構(gòu)造在所述帶狀導(dǎo)體(45)下方的氧化物層(40)； 一連接介質(zhì)(80 ),所述連接介質(zhì)在一構(gòu)造在所述鈍化層(50 )上方的構(gòu)件(60 )與所述半導(dǎo)體本體(20)之間構(gòu)造力鎖合的連接； 一具有底部面并且透穿所述鈍化層(50 )和所述氧化物層(40 )的成型部(70 )并且在所述底部面上和/或在所述成型部的側(cè)面上構(gòu)造一導(dǎo)電層并且所述連接介質(zhì)(80)包括有機(jī)聚合物并且在所述導(dǎo)電層與所述構(gòu)件(60)之間構(gòu)造電連接； 其特征在于， 所述構(gòu)件(60)設(shè)置為一構(gòu)造在所述鈍化層(50)下方的集成結(jié)構(gòu)元件的第一部分并且所述連接介質(zhì)(80)設(shè)置為其第二部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的固定裝置(10)，其特征在于，在所述底部面上構(gòu)造一個(gè)升高部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的固定裝置(10)，其特征在于，在所述底部面上構(gòu)造多個(gè)升高部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的固定裝置(10)，其特征在于，所述升高部構(gòu)造為鎢塞(100)。
5.根據(jù)權(quán)利要 求2至4中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述升高部由所述連接介質(zhì)(80)完全包圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述升高部與所述連接介質(zhì)(80)形成材料鎖合的連接。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述導(dǎo)電層包含硅。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述導(dǎo)電層由摻雜多晶娃層(30)和娃化物層構(gòu)成。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述導(dǎo)電層由金屬帶構(gòu)成。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述連接介質(zhì)(80)完全填充所述成型部(70)。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述連接介質(zhì)(80)包含導(dǎo)電粘合劑。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述構(gòu)件(60)構(gòu)造為氣體傳感器晶體管的控制電極。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的固定裝置(10)，其特征在于，所述鈍化層(50)構(gòu)成一凸臺(tái)(55 )并且所述構(gòu)件(60 )支撐在所述凸臺(tái)(55 )上或者所述連接介質(zhì)(80 )在所述成型部(70 )外部在所述鈍化層(50 )上構(gòu)成一大的支撐區(qū)域并且所述構(gòu)件(60 )支撐在所述支撐區(qū)域上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固定裝置，其包括一具有集成電路的半導(dǎo)體本體；一構(gòu)造在所述半導(dǎo)體本體的表面上的介電鈍化層；一構(gòu)造在所述鈍化層下方的帶狀導(dǎo)體；一構(gòu)造在所述帶狀導(dǎo)體下方的氧化物層；一連接介質(zhì)，所述連接介質(zhì)在一構(gòu)造在所述鈍化層上方的構(gòu)件與所述半導(dǎo)體本體之間形成力鎖合的連接，其中，一透穿所述鈍化層和所述氧化物層的成型部具有一底部面并且在所述底部面上構(gòu)造一導(dǎo)電層并且所述連接介質(zhì)在所述導(dǎo)電層與所述構(gòu)件之間構(gòu)造電連接。
文檔編號(hào)H01L23/488GK103137590SQ20121050586
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者C·維爾貝茨, T·科萊特, H-P·弗雷里希斯 申請(qǐng)人:邁克納斯公司