半导体结构及其制造方法技术

技术编号:15985254 阅读:16 留言:0更新日期:2017-08-12 06:22
本揭露实施例提供一种半导体结构及其制造方法。所述半导体结构包括半导体衬底;以及互连件结构,其在所述半导体衬底上方。所述半导体结构也包括接垫,所述接垫在所述半导体衬底中且耦合到所述互连件结构。所述接垫包括两个导电层。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制造方法
本揭露实施例涉及一种半导体结构及其制造方法。
技术介绍
涉及半导体装置的电子仪器对于许多现代应用来说是必要的。于材料和设计的技术进步已产生其中各代具有比上一代更小且更复杂的电路的数代半导体装置。在进步和创新的过程中,已普遍增加功能密度(即,每芯片面积被互连装置的数目),同时已减少几何大小(即,使用成形加工工艺可创建的最小组件)。此些进步已增加加工以及制造半导体装置的复杂性。
技术实现思路
本揭露实施例提供一种半导体结构。所述半导体结构包括半导体衬底;以及互连件结构,在所述半导体衬底上方。所述半导体结构也包括接垫,在所述半导体衬底中且耦合到所述金属层。所述接垫包括两个导电层。本揭露实施例提供一种半导体结构,其包括第一半导体装置以及第二半导体装置。所述第一半导体装置包括第一半导体衬底;第一互连件结构,其在所述第一半导体衬底上方;端子,其在所述第一半导体衬底中,其中所述端子是用以将所述第一互连件结构与在所述第一半导体衬底上方的连接件电耦合;以及电介质,其环绕所述端子。所述第二半导体装置包括第二半导体衬底。所述第二半导体装置也包括第二互连件结构,在所述第二半导体衬底上方且用以与所述第一互连件结构接合。所述端子包括第一层,其连接到所述第二互连件结构;以及第二层,其在所述电介质上延伸。本揭露实施例提供一种制造半导体结构的方法。所述方法包括:提供第一半导体衬底;在所述第一半导体衬底上方形成第一互连件结构;提供第二半导体衬底;在所述第一半导体衬底上方形成第二互连件结构;接合所述第一互连件结构与所述第二互连件结构;在所述第一半导体衬底中形成第一通路,所述通路暴露在所述第一互连件结构中的金属层的顶部表面的部分;在所述第一通路中沉积电介质;在所述电介质中形成第二通路;在所述第二通路中沉积第一导电层;以及在所述第一导电层上方沉积第二导电层。附图说明本揭露实施例的方面将在与随附图式一同阅读下列详细说明下被最佳理解。请注意,根据业界标准作法,各种特征未依比例绘制。事实上,为了使讨论内容清楚,各种特征的尺寸可刻意放大或缩小。图1A为根据本揭露的一些实施例的半导体结构的示意图。图1B为根据本揭露的一些实施例的半导体结构的示意图。图1C为根据本揭露的一些实施例的半导体结构的示意图。图2A到2Q为根据本揭露的一些实施例制造半导体结构的示意图。具体实施方式下列揭露提供许多用于实施所提供目标的不同特征的不同实施例、或实例。为了简化本揭露实施例,于下描述组件及配置的具体实例。当然这些仅为实例而非意图为限制性。例如,在下面说明中,形成第一特征在第二特征上方或上可包含其中第一及第二特征是经形成为直接接触的实施例,以及也可包含其中额外特征可形成在第一与第二特征之间而使得第一及第二特征不可直接接触的实施例。此外,本揭露实施例可重复参考编号及/或字母于各种实例中。此重复是为了简单与清楚的目的且其本身并不决定所讨论的各种实施例及/或构形之间的关系。再者,空间相关词汇,例如“在…之下”、“下面”、“下”、“上面”、“上”和类似词汇,可为了使说明书便于描述如图式绘示的一个组件或特征与另一个(或多个)组件或特征的相对关系而使用于本文中。除了图式中所画的方位外,这些空间相对词汇也意图用来覆盖装置在使用中或操作时的不同方位。所述设备可以其他方式定向(旋转90度或于其它方位),据此在本文中所使用的这些空间相关说明符可以类似方式加以解释。本揭露实施例是针对一种半导体结构,具有改善的接垫设计。所述接垫是由具有较大对抗应力的抗性的材料所构成,所述应力例如在半导体结构的制造或包装期间的拉应力或剪切应力。此外,所述半导体结构展现较佳接合性质。因此,有效减轻结构裂开或剥离的风险。图1A是根据本揭露的一些实施例的半导体结构100的示意图。半导体结构100包括第一半导体装置110以及第二半导体装置120。第一半导体装置110包括第一半导体衬底112以及第一互连件结构114。第二半导体装置120包括第二半导体衬底122以及第二互连件结构124。第二半导体装置120是用以实施特定功能且与第一半导体装置110连通。在一些实施例中,第二半导体装置120可包含逻辑电路。在一些实施例中,第二半导体装置120可进一步包含内存单元或其它电气组件。在一些实施例中,第二半导体衬底122可包含无数的无源或有源组件(未显示),放置在面向第二互连件结构124的表面122A上。第二半导体衬底122包含半导体材料,例如硅。在一些实施例中,第二半导体衬底122可包含其他半导体材料,例如硅锗、碳化硅、砷化镓、或类似物。在一些实施例中,第二半导体衬底122是p型半导体衬底(受体型)或n型半导体衬底(供体型)。替代地,第二半导体衬底122包含另一元素型半导体,例如锗;化合物半导体,其包含碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、及/或锑化铟;合金半导体,其包含SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs,GaInP、及/或GaInAsP;或其组合。在又另一替代实施例中,第二半导体衬底122为绝缘体上半导体(semiconductoroninsulator,SOI)。在其他替代实施例中,第二半导体衬底122可包含掺杂外延层、梯度半导体层、及/或在不同种类的另一半导体层上方的半导体层,例如在硅锗层上的硅层。第二互连件结构124经放置在第二半导体衬底122上方。在一些实施例中,第二互连件结构124经放置在第一互连件结构114与第二半导体衬底122之间。第二互连件结构124是用以将在第二半导体衬底122内的电气组件电耦合。在一些实施例中,第二互连件结构124是用以将第二半导体衬底122与在第二半导体装置120外部的装置或组件电耦合。在本实施例中,第二互连件结构124是将所述第二半导体衬底122与第一半导体装置110的第一互连件结构114电耦合。第二互连件结构124可包含多个金属层。所述金属层中的各者可包含导电丝或线且是透过至少一个金属通路电耦合到相邻的上覆或下方金属层。在本实施例中,金属层131、133、135、以及137经放置在层状结构中且是透过对应金属通路132、134、以及136互连。第二互连件结构124的金属层及通路的数目及图案是为了说明而提供。其它数目的金属层、通路、或导电丝及替代的配线图案也在本揭露实施例的覆盖范围内。再者,前述的金属层及金属通路是与其它组件电性绝缘。绝缘可通过绝缘材料达成。在一些实施例中,第二互连件结构124的其余部分可被金属间电介质(inter-metaldielectric,IMD)123填充。IMD123的电介质材料可以是由氧化物所形成,例如未掺杂硅酸盐玻璃(un-dopedSilicateGlass,USG)、氟化硅酸盐玻璃(FluorinatedSilicateGlass,FSG)、低k电介质材料、或类似物。低k电介质材料可具有k值低于3.8,虽然IMD123的电介质材料也可接近3.8。在一些实施例中,低k电介质材料的k值为低于约3.0、以及可低于约2.5。第一半导体装置110是用以实施特定功能且与第二半导体装置120连通。在一些实施例中,第一半导体装置110可以是感测装置,例如背面式图像(backsideimage,BSI)传感器装置,本文档来自技高网...
半导体结构及其制造方法

【技术保护点】
一种半导体结构,其包括:半导体衬底;互连件结构,其在所述半导体衬底上方;以及接垫,其在所述半导体衬底中且耦合到所述互连件结构,所述接垫包括两个导电层。

【技术特征摘要】
2015.12.31 US 62/273,461;2016.05.17 US 15/156,7641.一种半导体结构,其包括:半导体衬底;互连件结构,其在所述半导体衬底上方;以及接垫,其在所述半导体衬底中且耦合到所述互连件结构,所述接垫包括两个导电层。2.根据权利要求1所述的半导体结构,其中所述接垫包括导电材料,具有杨氏模数是从约180千兆帕斯卡GPa到约220GPa。3.根据权利要求1所述的半导体结构,其中所述接垫包括金层,在镍层上方,所述金层是用以连接到焊料凸块。4.根据权利要求1所述的半导体结构,其中在所述两个导电层之间的杨氏模数比值是从约1.5到约3.5。5.根据权利要求1所述的半导体结构,其中所述半导体衬底包括通路,以及所述接垫是放置在所述通路中。6.根据权利要求1所述的半导体结构,其中所述接垫包括帽盖部分,沿着基本上平行于所述第一半导体衬底的顶部表面的方向延伸。7.根据权利要求1所述的半导体结构,其中所述接垫包括渐缩形状。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈升照周世培李名哲吴国铭周正贤蔡正原杜友伦
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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