具有硅穿孔的芯片堆叠体制造技术

本实用新型专利技术至少提供一种具有硅穿孔的芯片堆叠体，包括：第一芯片，第一芯片包括连接垫；第二芯片，其下表面与第一芯片的上表面相接合，第二芯片设有硅穿孔，硅穿孔贯穿于第一芯片并延伸至连接垫的上表面；绝缘层，覆盖所述硅穿孔的内侧壁；以及穿孔导体，由所述第二芯片连接垫上形成并填充于由所述绝缘层的内侧壁所形成的空间内，所述连接垫的边缘形状没有尖锐的顶角部，可以减小芯片堆叠时连接垫的应力，从而降低了连接垫破损的风险，进而提高芯片堆叠体的产量和良率。

【技术实现步骤摘要】
具有硅穿孔的芯片堆叠体
本技术涉及半导体
，尤其涉及一种具有硅穿孔的芯片堆叠体。
技术介绍
近年来，随着电子产品轻薄化的要求，集成电路装置的封装技术一直朝轻薄化与更具安装可靠性的方向研发。利用TSV(ThroughSiliconVia，硅穿孔)技术的堆叠芯片体具有设置于芯片中的TSV结构以及TSV结构下方的连接垫，使得两个芯片通过连接垫和TSV中填充的导电层电性连接。如图1A所示为一种截面形状为六边形的连接垫112A，如图1B所示为一种截面形状为矩形的连接垫112B，由于连接垫112A和112B都具有尖锐的顶角部，在芯片堆叠过程中芯片表面对连接垫112A和112B的应力会导致连接垫112A和112B的顶角部产生裂纹或碎裂，如图1C和图1D所示。
技术实现思路
本技术实施例提供一种具有硅穿孔的芯片堆叠体，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。作为本技术实施例的一个方面，本技术实施例提供一种具有硅穿孔的芯片堆叠体，包括：第一芯片，包括连接垫，所述连接垫在边缘和边缘之间的顶角部为平滑线条；第二芯片，所述第二芯片的下表面与所述第一芯片的上表面相接合，所述第二芯片设有硅穿孔，所述硅穿孔贯穿于所述第二芯片并延伸至所述连接垫的上表面；绝缘层，覆盖所述硅穿孔的内侧壁；以及穿孔导体，由所述第一芯片的所述连接垫上形成并填充于由所述绝缘层的内侧壁所形成的空间内。在一些实施例中，所述连接垫的边缘形状为多边形。在一些实施例中，所述连接垫的全部顶角部为圆弧形。在一些实施例中，所述连接垫的边缘形状为圆形或椭圆形。在一些实施例中，所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面经活化，使所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面产生吸附力，以使所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面互相直接接合。在一些实施例中，所述穿孔导体包括种子层和生长层，所述种子层覆盖所述绝缘层的内侧壁以及由所述绝缘层的内侧壁所包围的所述连接垫的上表面，所述生长层填充于由所述种子层所围成的空间内。在一些实施例中，所述第一芯片包括表面层，覆盖所述第一芯片位于所述连接垫上的上表面，所述表面层由介电质材料形成，所述第二芯片包括半导体层及形成于所述半导体层上的器件层，所述硅穿孔贯穿所述第二芯片的所述器件层和所述半导体层及所述第一芯片的所述表面层，以显露所述第一芯片的所述连接垫。作为本技术实施例的另一个方面，本技术实施例提供一种具有硅穿孔的芯片堆叠体，包括：第一芯片，包括连接垫，所述连接垫的边缘形状包括相邻的第一线段和第二线段，所述第一线段和所述第二线段为平滑线条，所述第一线段和所述第二线段的连接点在所述第一线段上的切线与所述连接点在所述第二线段上的切线间的两切线夹角大于等于150度；第二芯片，所述第二芯片的下表面与所述第一芯片的上表面相接合，所述第二芯片设有硅穿孔，所述硅穿孔贯穿于所述第二芯片并延伸至所述连接垫的上表面；绝缘层，覆盖所述硅穿孔的内侧壁；以及穿孔导体，由所述第一芯片的所述连接垫上形成并填充于由所述绝缘层的内侧壁所形成的空间内。在一些实施例中，所述第一线段和所述第二线段均包括弧形。在一些实施例中，所述第一线段包括弧形，所述第二线段包括直线，且所述连接点在所述第一线段上的切线与所述第二线段的夹角大于等于150度。在一些实施例中，所述第一线段和所述第二线段均包括直线，且所述第一线段与所述第二线段的夹角大于等于150度。在一些实施例中，所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面经活化，使所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面产生吸附力，以使所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面互相直接接合。在一些实施例中，所述穿孔导体包括种子层和生长层，所述种子层覆盖所述绝缘层的内侧壁以及由所述绝缘层的内侧壁所包围的所述连接垫的上表面，所述生长层填充于由所述种子层所围成的空间内。在一些实施例中，所述第一芯片包括表面层，覆盖所述第一芯片位于所述连接垫上的上表面，所述表面层由介电质材料形成，所述第二芯片包括半导体层及形成于所述半导体层上的器件层，所述硅穿孔贯穿所述第二芯片的所述器件层和所述半导体层及所述第一芯片的所述表面层，以显露所述第一芯片的所述连接垫。本技术实施例采用上述技术方案，可以减小芯片堆叠时连接垫的应力，从而降低了连接垫破损的风险，进而提高芯片堆叠体的产量和良率。上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本技术进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。附图说明在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本技术公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本技术范围的限制。图1A、图1B、图1C和图1D为现有技术中连接垫的截面图。图2A为实施例一中的芯片堆叠体的剖视图。图2B为实施例一中的连接垫、TSV、绝缘层和穿孔导体的截面图。图2C至图2F为实施例一中的连接垫的制造过程示意图。图3A至图3D为实施例一中的芯片堆叠体的剖视图。图3E和图3F为实施例一中的表面层、连接垫、TSV、绝缘层和穿孔导体的剖视图。图4为实施例二中的连接垫、TSV、绝缘层和穿孔导体的截面图。图5为实施例三中的连接垫、TSV、绝缘层和穿孔导体的截面图。图6为实施例四中的连接垫、TSV、绝缘层和穿孔导体的截面图。图7为实施例五中的连接垫、TSV、绝缘层和穿孔导体的截面图。图8为实施例六中的连接垫、TSV、绝缘层和穿孔导体的截面图。附图标记说明：112A、112B：连接垫；210：第一芯片；210A：上表面；211：第一半导体层；212：连接垫；212′：导电材料层；213：第一表面层；214：第二表面层；215：第一器件层；220：第二芯片；220B：下表面；221：第二半导体层；222：第二器件层；230：TSV；240：绝缘层；250：穿孔导体；251：种子层；252：生长层；260：光刻胶；312：连接垫；412：连接垫；512：连接垫；512A：第二线段；512B：第一线段；A1：连接点；B1：夹角；612：连接垫；612A：第二线段；612B：第一线段；A2：连接点；B2：夹角；712：连接垫。具体实施方式在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。在下面的描述中，“第二”、“第一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第二”、“第一”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有硅穿孔的芯片堆叠体，其特征在于，包括：第一芯片，包括连接垫，所述连接垫在边缘和边缘之间的顶角部为平滑线条；第二芯片，所述第二芯片的下表面与所述第一芯片的上表面相接合，所述第二芯片设有硅穿孔，所述硅穿孔贯穿于所述第二芯片并延伸至所述连接垫的上表面；绝缘层，覆盖所述硅穿孔的内侧壁；以及穿孔导体，由所述第一芯片的所述连接垫上形成并填充于由所述绝缘层的内侧壁所形成的空间内。

【技术特征摘要】
1.一种具有硅穿孔的芯片堆叠体，其特征在于，包括：第一芯片，包括连接垫，所述连接垫在边缘和边缘之间的顶角部为平滑线条；第二芯片，所述第二芯片的下表面与所述第一芯片的上表面相接合，所述第二芯片设有硅穿孔，所述硅穿孔贯穿于所述第二芯片并延伸至所述连接垫的上表面；绝缘层，覆盖所述硅穿孔的内侧壁；以及穿孔导体，由所述第一芯片的所述连接垫上形成并填充于由所述绝缘层的内侧壁所形成的空间内。2.根据权利要求1所述的芯片堆叠体，其特征在于，所述连接垫的边缘形状为多边形。3.根据权利要求1所述的芯片堆叠体，其特征在于，所述连接垫的全部顶角部为圆弧形。4.根据权利要求1所述的芯片堆叠体，其特征在于，所述连接垫的边缘形状为圆形或椭圆形。5.根据权利要求1所述的芯片堆叠体，其特征在于，所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面经活化，使所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面产生吸附力，以使所述第一芯片的上表面和所述第二芯片的下表面互相直接接合。6.根据权利要求1所述的芯片堆叠体，其特征在于，所述穿孔导体包括种子层和生长层，所述种子层覆盖所述绝缘层的内侧壁以及由所述绝缘层的内侧壁所包围的所述连接垫的上表面，所述生长层填充于由所述种子层所围成的空间内。7.根据权利要求1至6任一项所述的芯片堆叠体，其特征在于，所述第一芯片包括表面层，覆盖所述第一芯片位于所述连接垫上的上表面，所述表面层由介电质材料形成，所述第二芯片包括半导体层及形成于所述半导体层上的器件层，所述硅穿孔贯穿所述第二芯片的所述器件层和所述半导体层及所述第一芯片的所述表面层，以显露所述第一芯片的所述连接垫。8.一种具有硅穿孔的芯片堆叠体，其特征在于，包括：第一芯片，包括连接垫所述连接垫的边缘形状包括相邻的第一线段和第二线段，所述第一线段和所述第二线段为平滑线条，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：睿力集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34