半导体结构及其形成方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体结构及其形成方法，半导体结构包含第一堆叠中介层、第一晶片、以及多个第二凸块。第一堆叠中介层包含第一中介层、多个第一导电柱、多个第一凸块、以及第一重分布层。第一中介层具有第一表面和与其相对的第二表面。多个第一导电柱从第一中介层的第一表面穿透至第二表面。多个第一凸块位于第一中介层的第一表面的一侧并电性连接这些第一导电柱。第一表面具有净空区域，此净空区域无第一凸块。第一重分布层位于第一中介层的第二表面上。第一晶片位于第一重分布层的上方。第一晶片在垂直第一表面的方向上与第一中介层的第一表面的净空区域对齐。多个第二凸块连接第一重分布层和第一晶片。中介层可以用作通用元件，以节省成本。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术是有关一种半导体结构及一种半导体结构的制造方法。
技术介绍
为了改善集成电路(Integratedcircuit)的表现以及功能，在下一世代中，三维堆叠技术(Three-dimensionalstackingtechnology)被普遍的运用。硅穿孔(Through-siliconvia)普遍地被用于制造三维堆叠(3Dstacking)。然而，在传统的3D堆叠技术中，为了要在晶片上形成硅穿孔反而减少晶片的功能区域和/或有效面积，且相邻晶片之间的热量无法有效地消散。此外，在晶片的电路区中形成硅穿孔也为业界所面临到的挑战。因此，传统的3D堆叠技术在各方面皆无法满足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种中介层可以用作通用元件以节省成本的半导体结构及其形成方法。根据本专利技术的一方面是提供一种半导体结构。半导体结构包含第一堆叠中介层、第一晶片及多个第二凸块。第一堆叠中介层包含第一中介层、多个第一导电柱、多个第一凸块、以及第一重分布层。第一中介层具有第一表面及与其相对的第二表面。第一导电柱从第一中介层的第一表面穿透至第二表面。第一凸块位于第一中介层的第一表面的一侧，并电性连接至这些第一导电柱。第一表面具有净空区域，此净空区域无第一凸块。第一重分布层位于第一中介层的第二表面上。第一晶片位于第一重分布层的上方，其中第一晶片在垂直第一表面的方向上与第一中介层的第一表面的净空区域对齐。多个第二凸块连接第一重分布层和第一晶片。根据本专利技术的某些实施方式，半导体结构还包含载体基板、第二晶片及多个第三凸块。第一堆叠中介层的多个第一凸块设置于载体基板上。第二晶片设置于载体基板上，使得第二晶片位于载体基板与第一中介层之间。第二晶片与第一中介层的第一表面的净空区域对齐，并存在空隙在净空区域与第二晶片之间。多个第三凸块连接第二晶片和载体基板。根据本专利技术的某些实施方式，半导体结构还包含第二堆叠中介层及第三晶片。第二堆叠中介层位于第一堆叠中介层的上方。第二堆叠中介层包含第二中介层、多个第二导电柱、多个第四凸块及第二重分布层。第二中介层具有第一表面及与其相对的第二表面。第二导电柱穿透第二中介层。第四凸块位于第二中介层的第一表面的一侧，并连接第一重分布层和第二导电柱。第二重分布层设置于第二中介层的第二表面上。第三晶片位于第二重分布层的上方。第三晶片在垂直第一表面的方向上与第一中介层的第一表面的净空区域对齐。根据本专利技术的某些实施方式，第一导电柱及第二导电柱具有相同分布，使得各第一导电柱在垂直第一中介层的第一表面的方向上与各第二导电柱对齐。根据本专利技术的某些实施方式，第一堆叠中介层还包含导电垫。导电垫在第一表面上延伸，并桥接两个相邻的第一导电柱。这些第一凸块中的一个通过导电垫等电势连接至所述两个相邻的第一导电柱。根据本专利技术的另一方面是提供一种半导体结构。半导体结构包含第一堆叠中介层、第一晶片及多个第二凸块。第一堆叠中介层包含第一中介层、多个第一导电柱、多个第一凸块及第一重分布层。第一中介层具有第一表面及与其相对的第二表面。第一导电柱从第一中介层的第一表面穿透至第二表面。第一凸块位于第一中介层的第一表面的一侧，并电性连接至第一导电柱。第一表面具有净空区域，此净空区域无第一凸块。第一重分布层位于第一中介层的第二表面上。第一晶片具有第一表面及与其相对的第二表面，且第一晶片的第二表面固定于第一中介层的第一表面的净空区域。第二凸块设置于第一晶片的第一表面上。根据本专利技术的某些实施方式，各第一凸块具有第一接合终端及各第二凸块具有第二接合终端。第一凸块的第一接合终端实质上与第二凸块的第二接合终端同高。根据本专利技术的某些实施方式，各第一凸块具有第一高度，各第二凸块具有第二高度，且第一晶片具有一厚度。第一凸块的第一高度实质上与第一晶片的厚度和第二凸块的第二高度的总和相等。根据本专利技术的某些实施方式，半导体结构还包含载体基板。第一堆叠中介层的第一凸块和第二凸块接合至载体基板。根据本专利技术的某些实施方式，半导体结构还包含第二堆叠中介层、第二晶片及多个第四凸块。第二堆叠中介层设置于第一堆叠中介层的上方。第二堆叠中介层包含第二中介层、多个第二导电柱、多个第三凸块及第二重分布层。第二中介层具有第一表面及与其相对的第二表面。第二导电柱穿透第二中介层。第三凸块设置于第二中介层的第一表面的一侧，并连接第一重分布层和第二导电柱。第二重分布层设置于第二中介层的第二表面上。第二晶片设置于第二中介层的第一表面上。第四凸块设置于第二晶片上。第四凸块连接第二晶片和第一堆叠中介层的第一重分布层。本专利技术的又一方面是提供一种半导体结构的制造方法，包含下列操作。形成第一堆叠中介层。形成第一堆叠中介层包含以下步骤：(i)提供第二中介层，此第二中介层具有第一表面及第二表面，(ii)形成多个第一导电柱从第一中介层的第一表面穿透至第二表面，(iii)形成第一重分布层于第一中介层的第二表面上，以及(iv)形成多个第一凸块于第一中介层的第一表面的一侧，其中第一凸块电性连接至第一导电柱，且第一表面具有无第一凸块的净空区域。接着，提供第一晶片，此第一晶片包含多个第二凸块。之后，第一晶片的第二凸块接合至第一中介层的第二表面的第一重分布层，其中第一晶片在垂直第一中介层的第一表面的方向上与第一中介层的第一表面的净空区域对齐。根据本专利技术的某些实施方式，形成半导体结构的方法还包含以下步骤。提供前驱基板。此前驱基板包含载体基板、第二晶片及多个第三凸块。这些第三凸块连接第二晶片和载体基板。之后，第一堆叠中介层的第一凸块接合至载体基板，使得第二晶片位于载体基板与第一中介层之间。第二晶片与第一中介层的第一表面的净空区域对齐，并存在空隙介于净空区域和第二晶片之间。根据本专利技术的某些实施方式，形成半导体结构的方法还包含以下操作。形成第二堆叠中介层。形成此第二堆叠中介层包含以下步骤：提供第二中介层，此第二中介层具有第一表面及第二表面；形成多个第二导电柱穿透第二中介层；形成第二重分布层于第二中介层的第二表面上；以及形成多个第四凸块于第二中介层的第一表面的一侧，并电性连接至第二导电柱。接着，第三晶片设置于第二重分布层的上方，其中第三晶片在垂直第一表面的方向上与第一中介层的第一表面的净空区域对齐。之后，第二堆叠中介层的第四凸块接合至第一堆叠中介层的第一重分布层。根据本专利技术的某些实施方式，第一及第二导电柱具有相同分布，使得各第一导电柱在垂直第一中介层的第一表面的方向上与各第二导电柱对齐。根据本专利技术的某些实施方式，净空区域被第一凸块围绕，且第一晶片的面积小于净空区域的面积。本专利技术的再一方面是提供一种半导体结构的制造方法，包含下列操作。形成第一堆叠中介层。形成此第一堆叠中介层包含以下步骤：提供第一中介层，此第一中介层具有第一表面及第二表面；形成多个第一导电柱从第一中介层的第一表面穿透至第二表面；形成第一重分布层于第一中介层的第二表面上；以及形成多个第一凸块于第一中介层的第一表面的一侧，并电性连接至第一导电柱，其中第一表面具有净空区域，此净空区域无第一凸块。接着，提供第一晶片，其中第一晶片包含第一表面、与其相对的第二表面、以及位于第一晶片的第一表面上的多个第二凸块。之后，第一晶片的第二表面接合至第一中介层的第一表面的该净空区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于，包含：第一堆叠中介层，包含：第一中介层，具有第一表面及与其相对的第二表面；多个第一导电柱，从所述第一中介层的所述第一表面穿透至所述第二表面；多个第一凸块，位于所述第一中介层的所述第一表面的一侧，并电性连接所述多个第一导电柱，其中所述第一表面具有净空区域，所述净空区域无所述多个第一凸块；以及第一重分布层，位于所述第一中介层的所述第二表面上；第一晶片，位于所述第一重分布层的上方，其中所述第一晶片在垂直所述第一表面的方向上与所述第一中介层的所述第一表面的所述净空区域对齐；以及多个第二凸块，连接所述第一重分布层和所述第一晶片。

【技术特征摘要】
2017.03.19 US 15/462,9061.一种半导体结构，其特征在于，包含：第一堆叠中介层，包含：第一中介层，具有第一表面及与其相对的第二表面；多个第一导电柱，从所述第一中介层的所述第一表面穿透至所述第二表面；多个第一凸块，位于所述第一中介层的所述第一表面的一侧，并电性连接所述多个第一导电柱，其中所述第一表面具有净空区域，所述净空区域无所述多个第一凸块；以及第一重分布层，位于所述第一中介层的所述第二表面上；第一晶片，位于所述第一重分布层的上方，其中所述第一晶片在垂直所述第一表面的方向上与所述第一中介层的所述第一表面的所述净空区域对齐；以及多个第二凸块，连接所述第一重分布层和所述第一晶片。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包含：载体基板，其上设有所述第一堆叠中介层的所述多个第一凸块；第二晶片，位于所述载体基板上，使得所述第二晶片位于所述载体基板与所述第一中介层之间，其中所述第二晶片与所述第一中介层的所述第一表面的所述净空区域对齐，并存在空隙在所述净空区域与所述第二晶片之间；以及多个第三凸块，连接所述第二晶片和所述载体基板。3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，还包含：第二堆叠中介层，位于所述第一堆叠中介层的上方，且包含：第二中介层，具有第一表面及与其相对的第二表面；多个第二导电柱，穿透所述第二中介层；多个第四凸块，位于所述第二中介层的所述第一表面的一侧，并连接所述第一重分布层和所述多个第二导电柱；以及第二重分布层位于所述第二中介层的所述第二表面上；以及第三晶片，位于所述第二重分布层的上方，其中所述第三晶片在垂直所述第一表面的方向上与所述第一中介层的所述第一表面的所述净空区域对齐。4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述多个第一导电柱及所述多个第二导电柱具有相同分布，使得各所述第一导电柱在垂直所述第一中介层的所述第一表面的方向上与各所述第二导电柱对齐。5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一堆叠中介层还包含导电垫，所述导电垫在所述第一表面上延伸，并桥接两个相邻的所述第一导电柱，其中所述多个第一凸块中的一个通过所述导电垫等电势电性连接至所述两个相邻的所述第一导电柱。6.一种半导体结构，其特征在于，包含：第一堆叠中介层，包含：第一中介层，具有第一表面及与其相对的第二表面；多个第一导电柱，从所述第一中介层的所述第一表面穿透至所述第二表面；多个第一凸块，位于所述第一中介层的所述第一表面的一侧，并电性连接所述多个第一导电柱，其中所述第一表面具有净空区域，所述净空区域无所述多个第一凸块；以及第一重分布层，位于所述第一中介层的所述第二表面上；第一晶片，具有第一表面及与其相对的第二表面，所述第一晶片的所述第二表面固定于所述第一中介层的所述第一表面的所述净空区域；以及多个第二凸块位于所述第一晶片的所述第一表面上。7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，各所述第一凸块具有第一接合终端及各所述第二凸块各具有第二接合终端，且所述多个第一凸块的所述多个第一接合终端实质上与所述多个第二凸块的所述多个第二接合终端同高。8.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，各所述第一凸块具有第一高度、各所述第二凸块各具有第二高度且所述第一晶片具有厚度，其中所述多个第一凸块的所述第一高度实质上与所述第一晶片的所述厚度和所述第二凸块的所述第二高度的总和相等。9.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，还包含载体基板，其中所述第一堆叠中介层的所述多个第一凸块和所述多个第二凸块接合至所述载体基板。10.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，还包含：第二堆叠中介层，位于所述第一堆叠中介层的上方，且包含：第二中介层，具有第一表面及与其相对的第二表面；多个第二导电柱，穿透所述第二中介层；多个第三凸块，位于所述第二中介层的所述第一表面的一侧，并连接所述第一重分布层和所述多个第二导电柱；以及第二重分布层，位于所述第二中介层的所述第二表面上；第二晶片，位于所述第二中介层的所述第一表面上；以及多个第四凸块，位于所述第二晶片上，其中所述多个第四凸块连接所述第二晶片和所述第一堆叠中介层的所述第一重分布层。11.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包含：形成第一堆叠中介层，包含以下步骤：提供第一中介层，所述第一中介层具有第一表面及第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏均，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71