半导体器件及其制造方法技术

公开了半导体器件及其制造方法。在一些实施例中，一种制造器件的方法包括通过间隔件将第一半导体器件连接至第二半导体器件。第一半导体器件具有在第一半导体器件上设置的第一接触焊盘并且第二半导体器件具有在第二半导体器件上设置的第二接触焊盘。该方法包括在第一半导体器件的第一接触焊盘和第二半导体器件的第二接触焊盘之间形成浸没互连件。本发明专利技术实施例涉及半导体器件及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法
本专利技术实施例涉及半导体器件及其制造方法。
技术介绍
半导体器件在各种电子应用中使用，如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。半导体工业通过不断减小最小化部件尺寸来继续提高各种电子组件(如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许更多的组件集成到给定的面积中。由于近来对小型化、更高的速度和更大的带宽以及较低的功耗和延迟的需求不断增长，因此亟需用于半导体管芯的更小和更具创造性的封装技术。随着半导体技术的进一步发展，已经出现了堆叠半导体器件(例如，三维集成电路(3DIC)器件)，以作为进一步减小半导体器件的物理尺寸的有效可选方式。在堆叠式半导体器件中，在不同半导体晶圆上制造诸如逻辑电路、存储电路、处理器电路等的有源电路。两个或更多的半导体晶圆可以安装或堆叠在彼此的顶部上以进一步降低半导体器件的形状因数。可以通过合适的接合技术将两个半导体晶圆和/或管芯接合在一起。通常使用的接合技术包括直接接合、化学激活接合、等离子体激活接合、阳极接合、共熔接合、玻璃浆料接合、粘合接合、热压接合、反应接合等。可以在堆叠半导体晶圆之间设置电连接。堆叠式半导体器件可以提供具有更小的形成因数的更高的密度并且允许增加的性能和更低的功耗。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种制造器件的方法，所述方法包括：通过多个间隔件将第一半导体器件连接至第二半导体器件，所述第一半导体器件具有设置在所述第一半导体器件上的多个第一接触焊盘，所述第二半导体器件具有设置在所述第二半导体器件上的多个第二接触焊盘；以及在所述第一半导体器件的所述多个第一接触焊盘的每个和所述第二半导体器件的所述多个第二接触焊盘的一个之间形成浸没互连件。根据本专利技术的另一实施例，还提供了一种制造器件的方法，所述方法包括：通过多个间隔件将第一半导体器件连接至第二半导体器件,所述第一半导体器件具有设置在所述第一半导体器件上的多个第一接触焊盘,所述第二半导体器件具有设置在所述第二半导体器件上的多个第二接触焊盘，所述多个间隔件与所述第一接触焊盘和所述第二接触焊盘间隔开；以及使用化学镀工艺以在所述第一半导体器件的所述多个第一接触焊盘的每个和所述第二半导体器件的所述多个第二接触焊盘的一个之间形成浸没互连件。根据本专利技术的又一实施例，还提供了一种半导体器件，包括：第一集成电路管芯，具有设置在所述第一集成电路管芯上的多个第一接触焊盘；第二集成电路管芯，连接至所述第一集成电路管芯，具有设置在所述第二集成电路管芯上的多个第二接触焊盘；多个间隔件，连接至所述第一集成电路管芯和所述第二集成电路管芯并且设置在所述第一集成电路管芯和所述第二集成电路管芯之间、接近所述多个第一接触焊盘和所述多个第二接触焊盘，所述多个间隔件与所述第一接触焊盘和所述第二接触焊盘间隔开；以及浸没互连件，设置在所述多个第一接触焊盘的每个和所述多个第二接触焊盘的一个之间。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。图1是根据本专利技术的一些实施例示出通过多个间隔件连接在一起的两个半导体器件的截面图。图2和图3是根据一些实施例示出在图1中示出的两个半导体器件的接触焊盘之间形成浸没互连件的方法的截面图。图4至图6是根据一些实施例的图1至图3中示出的半导体器件的部分的顶视图和仰视图，示出多个间隔件的一些示例性形状和放置。图7A至图7D是根据一些实施例示出在各个阶段的浸没工艺的截面图，其中，在两个半导体器件的接触焊盘之间制作浸没互连件。图8A至图8D示出了根据一些实施例的在各个阶段的浸没工艺的截面图，其中，在第一半导体器件的导电柱和第二半导体器件的导电焊盘之间制作浸没互连件。图9A至图9D示出了根据一些实施例的在各个阶段的浸没工艺的截面图，其中，在第一半导体器件的导电柱和第二半导体器件的导电柱之间制作浸没互连件。图10是根据一些实施例的化学镀套件的顶视图，示出了形成用于多个半导体器件的浸没互连件的方法。图11和图12是根据一些实施例的示出了化学镀工艺中的溶剂的流动的图10中示出的化学镀套件的部分的截面图。图13是根据一些实施例示出形成用于多个半导体器件的浸没互连件的方法的化学镀套件的顶视图。图14和图15是根据一些实施例示出化学镀工艺中的溶剂的流动的图13中示出的化学镀套件的部分的截面图。图16至图19是根据一些实施例示出包括浸没互连件的封装的半导体器件的截面图。图20是根据本专利技术的一些实施例示出用于半导体器件的制造方法的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以便于描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而在此使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。本公开中公开了半导体器件的制造方法及其结构。在一些实施例中，诸如集成电路管芯的半导体器件和/或半导体晶圆连接在一起，形成3DIC。在两个半导体器件之间形成间隔件，并且在两个半导体器件的接触焊盘和/或导电柱之间形成浸没互连件。例如，浸没互连件形成工艺提供了用于在集成电路管芯和/或晶圆之间形成连接的简化方法和结构，可以在低温和低机械应力级下执行，提供循环时间和节省成本，并且增强共面性和对准的工艺窗。贯穿各个视图和示出的实施例，相同的参考标号用于指定相同的元件。图1是根据本专利技术的一些实施例示出第一半导体器件102a通过多个间隔件104连接至第二半导体器件102b的截面图。图2和图3分别地示出在根据一些实施例的图1中示出的第一半导体器件102a和第二半导体器件102b的接触焊盘106a和106b之间形成的浸没互连件120的截面图。首先参照图1，提供第一半导体器件102a。在一些实施例中，第一半导体器件102a包括集成电路管芯或包括具有多个集成电路管芯的半导体晶圆。还可以提供多个第一半导体器件102a，多个第一半导体器件102a包括已经从晶圆形态分割的集成电路管芯。在一些实施例中，第一半导体器件102a可以包括衬底。衬底可以包括硅晶圆、硅碳衬底、硅锗衬底、由其它半导体材料形成的衬底、块状衬底、晶圆上硅(SOI)衬底或其它支撑衬底(即，如本领域已知的石英、玻璃等)或它们的组合。衬底可以包括在其表面上设置的一种或多种绝缘材料。绝缘材料可以包括一层或多层Si本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造器件的方法，所述方法包括：通过多个间隔件将第一半导体器件连接至第二半导体器件，所述第一半导体器件具有设置在所述第一半导体器件上的多个第一接触焊盘，所述第二半导体器件具有设置在所述第二半导体器件上的多个第二接触焊盘；以及在所述第一半导体器件的所述多个第一接触焊盘的每个和所述第二半导体器件的所述多个第二接触焊盘的一个之间形成浸没互连件。

【技术特征摘要】
2016.06.27 US 15/194,1701.一种制造器件的方法，所述方法包括：通过多个间隔件将第一半导体器件连接至第二半导体器件，所述第一半导体器件具有设置在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵栋梁，萧义理，陈筱芸，董志航，余振华，
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