[发明专利]形成基板同侧包括MEMS设备及集成电路的半导体结构的方法以及相关结构和设备

权利要求书

1.一种形成半导体设备的方法，所述半导体设备包括集成电路以及与所述集成电路操作地联接的微机电系统(MEMS)设备，该方法包括：

将集成电路的至少一部分制造在基板的第一主表面上；以及

在所述集成电路的与所述基板的所述第一主表面相反的一侧，将MEMS设备形成在所述集成电路的所述至少一部分之上，并且将所述MEMS设备与所述集成电路操作地联接。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述集成电路的所述至少一部分制造在所述基板的所述第一主表面上包括：将至少一个晶体管形成在所述基板的所述第一主表面上。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述集成电路的所述至少一部分制造在所述基板的所述第一主表面上还包括：将至少一个导电特征部形成在所述基板的所述第一主表面之上，所述至少一个导电特征部与导电通道电联接。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述MEMS设备形成在所述集成电路的所述至少一部分之上包括：将所述MEMS设备的至少一部分一体地形成在所述集成电路的所述至少一部分之上。

5.根据权利要求4述的方法，其中，将所述MEMS设备的所述至少一部分一体地形成在所述集成电路的所述至少一部分之上包括：

在所述集成电路的与所述基板的所述第一主表面相反的一侧，将材料层沉积在所述集成电路的所述至少一部分之上；

在所述材料层的暴露主表面中形成至少一个换能器腔室凹槽；以及

将换能器在所述换能器腔室凹槽之上设置在所述材料层的所述暴露主表面上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述换能器在所述换能器腔室凹槽之上设置在所述材料层的所述暴露主表面上包括：

将SOI型结构结合至所述材料层的所述暴露主表面，所述SOI型基板包括结合至相对厚的块材料体积的相对薄的材料层，所述相对薄的材料层和所述相对厚的块材料体积之间具有中间材料；

移除所述SOI型结构的一部分，并且留下所述SOI型基板的所述相对薄的材料层结合至具有至少一个换能器腔室凹槽的所述材料层；以及

将一部分所述相对薄的材料层配置在所述换能器腔室凹槽之上以包括所述换能器的至少一部分。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述换能器在所述换能器腔室凹槽之上设置在所述材料层的所述暴露主表面上包括：

独立于所述基板形成一结构，所述结构包括薄材料层，所述薄材料层悬置在另一基板中的另一换能器腔室凹槽之上；以及

将所述另一基板结合至所述材料层的所述暴露主表面，使得所述薄材料层的换能器部分在所述材料层的所述暴露主表面中的所述换能器腔室凹槽和所述另一基板中的所述另一换能器腔室凹槽之间延伸。

8.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：形成导电通道，所述导电通道延伸穿过所述材料层并且将所述MEMS设备电联接至所述集成电路的所述至少一部分。

9.根据权利要求8所述的方法，该方法还包括：形成另一导电通道，所述另一导电通道从所述基板的所述第一主表面至所述基板的第二主表面延伸穿过所述基板。

10.根据权利要求9所述的方法，该方法还包括：通过将另一结构或设备的导电特征部与所述另一导电通道的暴露在所述基板的所述第二主表面处的端部电互连，将所述MEMS设备和所述集成电路的所述至少一部操作地联接至所述另一结构或设备的所述导电特征部。

11.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：使用丝焊将所述MEMS设备和所述集成电路的所述至少一部分操作地联接至另一结构或设备的导电特征部。

12.一种半导体结构，该半导体结构包括：

形成在基板的第一主表面上的集成电路的至少一部分；以及

MEMS设备，该MEMS设备包括换能器，该换能器布置在所述集成电路的所述至少一部分之上以及所述基板的主表面之上。

13.根据权利要求12所述的半导体结构，其中，所述基板的所述第一主表面上的所述集成电路的所述至少一部分包括位于所述基板的所述第一主表面上的至少一个晶体管。

14.根据权利要求12所述的半导体结构，其中，所述MEMS设备的至少一部分一体地形成在所述集成电路的所述至少一部分之上。