半导体结构及其制造方法技术

本文描述的一些实施提供一种半导体结构及其制造方法。该半导体结构包括第一晶圆，第一晶圆包括第一晶圆主体内的第一金属结构。该半导体结构亦包括第二晶圆，第二晶圆包括第二晶圆主体内的第二金属结构，其中第一晶圆在一界面处耦接至第二晶圆。该半导体结构进一步包括耦接至第一金属结构及第二金属结构且延伸穿过该界面的金属接合结构。穿过该界面的金属接合结构。穿过该界面的金属接合结构。

Semiconductor structure and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制造方法


[0001]本揭露关于一种半导体结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]三维集成电路(three dimensional integrated circuit，3DIC)是一种半导体封装类型，其中使用例如封装堆叠(package
‑
on
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package，PoP)或封装体是(system
‑
in
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package，SiP)封装技术将多个半导体晶粒彼此堆叠。3DIC提供改善的集成密度及其他优势，诸如更快的速度及更高的频宽，因为举例而言，堆叠晶粒之间的互连件长度减小。
[0003]混合接合是用于3DIC或其他类型的电子装置的一种接合程序，其中两个半导体晶圆接合在一起。混合接合方法包括使用熔合接合形成非金属
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非金属接合及使用共晶金属接合形成金属
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金属接合。

技术实现思路

[0004]根据本揭露的一些实施例，一种半导体结构包含一第一晶圆(202)，其包括该第一晶圆(202)的一主体(204)内的一第一金属结构(206)；一第二晶圆(210)，其包括该第二晶圆(210)的一主体(212)内的一第二金属结构(214)，其中该第一晶圆(202)在一界面(218)处耦接至该第二晶圆(210)；及一金属接合结构(220)，耦接至该第一金属结构(206)及该第二金属结构(214)且延伸穿过该界面(218)。
[0005]根据本揭露的一些实施例，一种半导体结构的制造方法包含以下步骤：形成一第一晶圆(202)，其包括设置于该第一晶圆(202)的一主体(204)内的一第一金属结构(206)；在该第一晶圆(202)的一顶表面中形成一第一组凹陷部分(402)；在该第一组凹陷部分(402)内沉积一第一组金属元件(404)；形成一第二晶圆(210)，其包括设置于在该第二晶圆(210)的一主体(212)内的一第二金属结构(214)；在该第二晶圆(210)的一顶表面中形成一第二组凹陷部分(302)；在该第二组凹陷部分(302)内沉积一第二组金属元件(304)；及将该第一晶圆(202)的该顶表面接合至该第二晶圆(210)的该顶表面，其中该第一组金属元件(404)的一第一金属元件(404)接合至该第二组金属元件(304)的一第二金属元件(304)。
[0006]根据本揭露的一些实施例，一种半导体结构包含：一第一晶圆(202)，其包含：该第一晶圆(202)的一主体(204)内的一第一金属结构(206)；及在该第一金属结构(206)与该第一晶圆(202)的一表面之间延伸的一第一组金属元件(404)；及一第二晶圆(210)，其包含：该第二晶圆(210)的一主体(212)内的一第二金属结构(214)；及在该第二金属结构(214)与该第二晶圆(202)的一表面之间延伸的一第二组金属元件(304)，其中该第一晶圆(202)在一界面(218)处耦接至该第二晶圆(210)，且其中该第一组金属元件(404)与该第二组金属元件(304)形成一金属接合结构(220)，该金属接合结构(220)自该第一金属结构(206)穿过该界面(218)延伸至该第二金属结构(214)。
附图说明
[0007]本揭露的态样在与随附附图一起研读时自以下详细描述内容来最佳地理解。应注意，根据行业中的标准规范，各种特征未按比例绘制。实际上，各种特征的尺寸可为了论述清楚经任意地增大或减小。
[0008]图1是实例环境的示意图，其中可实施本文所述的系统及/或方法；
[0009]图2是本文所述实例半导体结构的示意图；
[0010]图3A至图3C是本文所述实例实施的示意图；
[0011]图4A至图4C是本文所述实例实施的示意图；
[0012]图5A至图5C是本文所述实例实施的示意图；
[0013]图6A至图6I是本文所述实例半导体结构的示意图；
[0014]图7是图1中一或多个装置的实例组件的示意图；
[0015]图8是与形成金属接合结构有关的实例制程的流程图。
[0016]【符号说明】
[0017]100:环境
[0018]102:沉积工具
[0019]104:蚀刻工具
[0020]106:平坦化工具
[0021]108:接合工具
[0022]110:晶圆/晶粒传输工具
[0023]200:电子装置/半导体结构
[0024]202:第一晶圆
[0025]204:主体
[0026]206:金属结构
[0027]208:半导体结构
[0028]210:第二晶圆
[0029]212:主体
[0030]214:金属结构
[0031]216:半导体结构
[0032]218:界面
[0033]220:金属接合结构
[0034]300:实例实施
[0035]302:凹陷部分
[0036]304:金属元件
[0037]400:实例实施
[0038]402:凹陷部分
[0039]404:金属元件
[0040]500:实例实施
[0041]502:热量
[0042]504:金属元件
[0043]602:混合接合区域
[0044]604:焊料凸块
[0045]700:装置
[0046]710:总线
[0047]720:处理器
[0048]730:记忆体
[0049]740:储存组件
[0050]750:输入组件
[0051]760:输出组件
[0052]770:通讯组件
[0053]800:制程
[0054]810～870:方块
具体实施方式
[0055]以下揭示内容提供用于实施所提供标的物的不同特征的许多不同实施例、或实例。下文描述组件及配置的特定实例以简化本揭露。当然，这些仅为实例且非意欲为限制性的。举例而言，在以下描述中第一特征于第二特征上方或上的形成可包括第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例，且亦可包括额外特征可形成于第一特征与第二特征之间使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。此外，本揭露在各种实例中可重复参考数字及/或字母。此重复是出于简单及清楚的目的，且本身且不指明所论述的各种实施例及/或组态之间的关系。
[0056]此外，为了便于描述，在本文中可使用空间相对术语，诸如“在
……
下面”、“在
……
之下”、“下部”、“在
……
之上”、“上部”及类似者，来描述诸图中图示的一个元件或特征与另一(多个)元件或特征的关系。空间相对术语意欲涵盖除了诸图中所描绘的定向以外的装置在使用或操作时的不同定向。装置可另外定向(旋转90度或处于其他定向)，且本文中所使用的空间相对描述符可类似地加以相应解释。
[0057]晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包含：一第一晶圆(202)，包括该第一晶圆(202)的一主体(204)内的一第一金属结构(206)；一第二晶圆(210)，包括该第二晶圆(210)的一主体(212)内的一第二金属结构(214)，其中该第一晶圆(202)在一界面(218)处耦接至该第二晶圆(210)；及一金属接合结构(220)，耦接至该第一金属结构(206)及该第二金属结构(214)且延伸穿过该界面(218)。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该金属接合结构(220)包含自该第一金属结构(206)延伸至该第二金属结构(214)的一或多个金属元件(504)。3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该金属接合结构(220)包含：自该第一金属结构(206)延伸至该界面(218)的一第一组金属元件(404)，及自该第二金属结构(214)延伸至该界面(218)的一第二组金属元件(304)，其中该第一组金属元件(404)中的一或多者接合至该第二组金属元件(304)中的一或多者。4.根据权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，该第一组金属元件(404)的一第一金属元件(404)接合至该第二组金属元件(304)的一第二金属元件(304)，且其中该第一金属元件(404)具有一第一宽度，且其中该第二金属元件(304)具有大于该第一宽度的一第二宽度。5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，该第一组金属元件(404)的一第三金属元件(404)接合至该第二组金属元件(304)的一第四金属元件(304)，且其中该第三金属元件(404)具有一第三宽度，且其中该第四金属元件(304)具有小于该第三宽度的一第四宽度。6.根据权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，该第一组金属元件(404)或该第二组金属元件(304)中的一或多者包括具有一倾斜侧表面的至少一个金属元件。7.根据权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，具有一倾斜侧表面的该至少一个金属元件包含：在耦接至该第一金属结构(206)或该第二金属结构(214)的一第一末端处的一第一宽度，及设置于该界面(218)处的一第二末端处的一第二宽度，其中该第一宽度大于该第二宽度。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢俊良，陈威霖，周俊豪，李国政，
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：