半导体器件制造技术

本公开的多个方面涉及一种半导体器件，所述半导体器件包括：晶体基底，具有在竖直方向上彼此背对的第一表面和第二表面；以及绝缘层，设置在晶体基底的第一表面上。半导体器件还可以包括：蚀刻停止层，插置在晶体基底与绝缘层之间并且接触晶体基底和绝缘层；以及导电通孔结构，穿透晶体基底和绝缘层。半导体器件还可以包括绝缘分隔层，所述绝缘分隔层与导电通孔结构水平相邻地设置，并具有内壁和外壁。绝缘分隔层可以包括设置在导电通孔结构与晶体基底之间的第一部分和设置在导电通孔结构与蚀刻停止层之间的第二部分。与蚀刻停止层之间的第二部分。与蚀刻停止层之间的第二部分。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件
[0001]本申请要求于2019年9月4日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2019-0109641号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。


[0002]专利技术构思涉及一种半导体器件和一种用于制造该半导体器件的方法，更具体地，涉及一种包括硅通孔的半导体器件和一种用于制造该半导体器件的方法。

技术介绍

[0003]半导体器件可以通过通孔电连接到另一半导体器件或印刷电路板。通孔可以用于三维芯片安装中，并且可以传递比常规焊料球或焊料凸块的传送速度快的传送速度。由于半导体器件变得高度集成，所以存在开发物理可靠且电可靠的通孔的需求。

技术实现思路

[0004]提供了一种根据专利技术构思的示例性实施例的半导体器件。本公开的一方面涉及一种半导体器件，所述半导体器件包括晶体基底，所述晶体基底具有在竖直方向上彼此背对的第一表面和第二表面。半导体器件还可以包括设置在晶体基底的第一表面上的绝缘层。半导体器件还可以包括插置在晶体基底与绝缘层之间并接触晶体基底和绝缘层的蚀刻停止层。半导体器件还可以包括穿透晶体基底和绝缘层的导电通孔结构。半导体器件还可以包括绝缘分隔层，所述绝缘分隔层与导电通孔结构在水平方向上相邻设置，并具有内壁和背对内壁的外壁，内壁接触导电通孔结构。绝缘分隔层可以包括设置在导电通孔结构与晶体基底之间的第一部分和设置在导电通孔结构与蚀刻停止层之间的第二部分。第二部分的外壁可以相对于导电通孔结构从第一部分的外壁沿水平方向突出。
[0005]本公开的附加方面涉及一种半导体器件，所述半导体器件包括晶体半导体基底。半导体器件还可以包括设置在晶体半导体基底的第一表面上的蚀刻停止层。半导体器件还可以包括穿透晶体半导体基底和蚀刻停止层的导电通孔结构。半导体器件还可以包括设置在导电通孔结构与晶体半导体基底之间的绝缘分隔层。绝缘分隔层的下部可以接触蚀刻停止层的一部分。
[0006]本公开的附加方面涉及一种半导体器件。半导体器件可以包括基底。半导体器件还可以包括设置在基底上的第一半导体器件。半导体器件还可以包括设置在第一半导体器件上的第二半导体器件。第一半导体器件可以包括：第一晶体半导体基底；第一蚀刻停止层，设置在第一晶体半导体基底的第一表面上。第一半导体器件还可以包括：第一导电通孔结构，穿透第一晶体半导体基底和第一蚀刻停止层，并具有10μm至100μm的高度；以及第一绝缘分隔层，设置在第一导电通孔结构与第一晶体半导体基底之间。第一绝缘分隔层的下部可以接触第一蚀刻停止层的一部分。
附图说明
[0007]从下面的结合附图的详细描述，将更清楚地理解专利技术构思的一些示例实施例。
[0008]图1是示出根据示例实施例的半导体器件的剖视图。
[0009]图2A是示出根据示例实施例的半导体器件的剖视图。
[0010]图2B是图2A的区域B的放大图。
[0011]图2C是示出根据示例实施例的通孔结构和布线图案的剖视图。
[0012]图3A、图3C、图3D、图3E、图3F、图3H、图3I和图3J是用于描述根据示例实施例的制造半导体器件的方法的剖视图。
[0013]图3B是图3A的区域B的放大图。
[0014]图3G是图3F的区域B的放大图。
[0015]图4A、图4B和图4D是用于描述根据示例实施例的制造半导体器件的方法的剖视图。
[0016]图4C是图4B的区域B的放大图。
[0017]图4E是图4D的区域B的放大图。
[0018]图5A是示出根据示例实施例的半导体器件的剖视图。
[0019]图5B是图5A的区域B的放大图。
[0020]图6A至图6E是用于描述根据示例实施例的制造半导体器件的方法的剖视图。
[0021]图7是示出根据示例实施例的半导体封装件的剖视图。
具体实施方式
[0022]在下文中，将参照附图详细描述专利技术构思的一些实施例。在附图中，相同的附图标记用于相同的构成元件，将省略其重复描述。
[0023]图1是示出根据示例实施例的半导体器件的剖视图。
[0024]参照图1，半导体器件可以包括半导体基底100、布线层200、蚀刻停止层300、分隔层400和通孔结构500。半导体器件可以是包括存储器芯片、逻辑芯片或它们的组合的半导体芯片。半导体基底100可以是晶圆级基底或芯片级基底。半导体基底100可以是晶体半导体基底。例如，半导体基底100可以处于单晶状态。半导体基底100可以由硅、锗或硅-锗形成。半导体基底100可以具有彼此背对的第一表面101和第二表面102。半导体基底100的第一表面101可以是前表面，第二表面102可以是后表面。半导体基底100的第二表面102可以与第一表面101平行。
[0025]蚀刻停止层300和布线层200可以设置在半导体基底100的第一表面101上，即，层200、300可以在竖直方向上设置在第一表面101之下并且/或者与第一表面101接触。应当理解的是，如贯穿本公开使用的术语“在
……
上”将被广义地解释为具有从本公开的上下文和示例性图示所理解的含义，例如，“在
……
上”应当包括从上方“在”某物“上”的含义以及从下方“在”某物“上”的含义，并且不要求指定的项目彼此直接相邻。蚀刻停止层300可以插置在半导体基底100与布线层200之间。作为另一示例，布线层200可以包括多个绝缘层，蚀刻停止层300可以插置在绝缘层之间。
[0026]通孔结构500可以形成在半导体基底100中，并且可以穿透布线层200的至少一部分和蚀刻停止层300。通孔结构500可以是导电通孔结构。分隔层400可以插置在通孔结构
500与半导体基底100之间。分隔层400可以是绝缘分隔层。连接端子610可以设置在布线层200的底表面上。连接端子610可以包括焊料球。连接端子610可以包括导电材料，例如，金属。连接端子610可以包括例如锡、银、铋和/或它们的合金。连接端子610可以电连接到通孔结构500。在本公开中，“电连接/电接触”可以表示直接连接/直接接触或者经由其它导电组件的间接连接/间接接触。然而，以物理意义使用的术语“接触”、“与
……
接触”表示直接连接(例如，触摸)。通孔结构500和连接端子610可以将电信号传输到半导体器件或者从半导体器件传输电信号。在本公开中，与半导体器件电连接可以表示与半导体器件的集成电路中的至少一个集成电路电连接。在下文中，将更详细地描述根据示例实施例的半导体器件。
[0027]图2A是示出根据示例实施例的半导体器件的剖视图，并且是图1的区域A的放大图。图2B是图2A的区域B的放大图。图2C是用于描述根据示例实施例的通孔结构和布线图案的剖视图，并且与图2A的区域B的放大图对应。在下文中，将省略重复上述说明的描述。
[0028]参照图1、图2A和图2B，半导体器件包括晶体半导体基底100、集成电路150、布线层200、蚀刻停止层3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，所述半导体器件包括：晶体基底，具有在竖直方向上彼此背对的第一表面和第二表面；绝缘层，设置在晶体基底的第一表面上；蚀刻停止层，插置在晶体基底与绝缘层之间，并接触晶体基底和绝缘层；导电通孔结构，穿透晶体基底和绝缘层；以及绝缘分隔层，与导电通孔结构水平相邻地设置，并具有内壁和背对内壁的外壁，内壁接触导电通孔结构，其中，绝缘分隔层包括设置在导电通孔结构与晶体基底之间的第一部分和设置在导电通孔结构与蚀刻停止层之间的第二部分，并且其中，第二部分的外壁相对于导电通孔结构从第一部分的外壁水平地突出。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第一部分的外壁与导电通孔结构之间的第一间隙比第二部分的外壁与导电通孔结构之间的第二间隙小。3.根据权利要求1所述的半导体器件，所述半导体器件还包括设置在绝缘层的底表面上的布线图案，其中，导电通孔结构连接到布线图案。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，布线图案包括金属图案和阻挡金属膜，阻挡金属膜插置在金属图案与绝缘层之间。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，绝缘分隔层围绕导电通孔结构。6.根据权利要求1所述的半导体器件，所述半导体器件还包括设置在晶体基底中和/或晶体基底的第一表面上的晶体管。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，导电通孔结构的高度为10μm至100μm。8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，绝缘分隔层的下表面设置在与绝缘层的上表面相同的水平处。9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，蚀刻停止层包括与绝缘层的材料不同的材料。10.一种半导体器件，所述半导体器件包括：晶体半导体基底；蚀刻停止层，设置在晶体半导体基底的第一表面上；导电通孔结构，穿透晶体半导体基底和蚀刻停止层；以及绝缘分隔层，设置在导电通孔结构与晶体半导体基底之间，其中，绝缘分隔层的下部接触蚀刻停止层的一部分。11.根据权利要求10所述的半导体器件，所述半导体器件还包括设置在蚀刻停止层下面的布线图案。12.根据权利要求11所述的半导体器件，所述半导体器件还包括绝缘层，绝缘层设置在蚀刻停止层与布线图案之间，并且相对于蚀刻停止层具有蚀刻选择性，其中，导电通孔结构穿过绝缘层。13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，绝缘分隔层包括设置在导电通孔结构与晶体半导体基底之间的第一部分和设置在导电通孔结构与蚀刻停止层之间的第二部分，其中，第二部分连接到第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄载元，金镇南，文光辰，朴建相，朴明珠，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：