电容结构、半导体结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种电容结构。所述电容结构包括基板、中段制程(MEOL)结构和金属化结构。所述基板具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。MEOL结构位于基板的第一表面上。所述MEOL结构包括电容器，所述电容器包括底板和位于底部金属板上的顶板。所述金属化结构位于MEOL结构上。所述基板还包括从基板的第二表面延伸至底部金属板的多个第一贯穿通路。本发明专利技术还提供了一种包括所述电容结构的半导体结构以及制造所述半导体结构的方法。以及制造所述半导体结构的方法。以及制造所述半导体结构的方法。

【技术实现步骤摘要】
电容结构、半导体结构及其制造方法


[0001]本专利技术所揭示内容是关于一电容结构、一半导体结构及其制造方法；特别是，所述电容结构包含连接至电容结构中电容器的底板的多个背侧TSV，故因而能够降低底板的电阻。

技术介绍

[0002]集成电路(integrated circuits，IC)一般包括各种被动元件。电容器是一种常见的被动元件，广泛用于各种应用的IC中，例如滤波器和类比数位转换器等混合信号应用。举例来说，开关电容电路广泛用于混合信号、类比数位接口。开关电容电路通常用于执行各种功能，其中包括信号的采样、滤波和数位化。
[0003]金属
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绝缘体
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金属(metal
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insulator
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metal，MIM)电容器和金属
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氧化物
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金属(metal
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oxide
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metal，MOM)电容器是广泛用于此类电路的两种电容结构。一般来说，MIM电容器包括夹设在两金属层之间的绝缘体，而MOM电容器是由大量形成在多层金属层上的平行的指状物或电极所组成。

技术实现思路

[0004]本专利技术在一种例示的态样中，提出一种电容结构。所述电容结构包括基板、中段制程(middle
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of
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line，MEOL)结构和金属化结构。所述基板具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。MEOL结构位于基板的第一表面上。所述MEOL结构包括电容器，所述电容器包括底板和位于底板上的顶板。所述金属化结构位于MEOL结构上。所述基板还包括从基板的第二表面延伸至底板的多个第一贯穿通路。
[0005]本专利技术在另一种例示的态样中，提出一种半导体结构。所述半导体结构包含封装基板、第一电容结构以及一半导体装置。所述第一电容结构接合于封装基板上。所述第一电容结构包含一电容器，且封装基板透过由电容器延伸至第一电容结构的背侧的复数个第一贯穿通路电性连接至第一电容结构。所述半导体装置接合于第一电容结构上。
[0006]本专利技术在又一种例示的态样中，提出一种用以制造半导体结构的方法。所述方法包含以下操作。提供一基板，其具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。在基板的第一表面上形成中段制程(middle
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of
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line，MEOL)结构。所述MEOL结构包含一电容器，所述电容器包含底板与位于底板上的顶板，在基板中形成复数个第一贯穿通路并与底板相接触。
附图说明
[0007]在阅读了下文实施方式以及附随图式时，能够最佳地理解本专利技术所揭示内容的多种态样。应注意到，根据本领域的标准作业习惯，图中的各种特征并未依比例绘制。事实上，为了能够清楚地进行描述，可能会刻意地放大或缩小一些特征的尺寸。
[0008]图1A绘示根据本揭示内容一些比较例的一半导体结构的剖面图。
[0009]图1B绘示根据本揭示内容一些比较例的一电容结构的剖面图。
[0010]图1C绘示根据本揭示内容一些比较例的一电容器的俯视图。
[0011]图2绘示根据本揭示内容一些实施例的一电容结构的剖面图。
[0012]图3绘示根据本揭示内容一些实施例的一电容结构的剖面图。
[0013]图4绘示根据本揭示内容一些实施例的一半导体结构的剖面图。
[0014]图5绘示根据本揭示内容一些实施例的一电容结构的剖面图。
[0015]图6绘示根据本揭示内容一些实施例的一半导体结构的剖面图。
[0016]图7绘示根据本揭示内容一些实施例的一半导体结构的剖面图。
[0017]图8绘示根据本揭示内容一些实施例的一半导体结构的剖面图。
[0018]图9A绘示根据本揭示内容一些实施例的一半导体结构的剖面图。
[0019]图9B绘示根据本揭示内容一些实施例的一半导体结构的剖面图。
[0020]图10A及10B绘示根据本揭示内容一些实施例所形成一电容结构的剖面图。
[0021]图11A至11D绘示根据本揭示内容一些实施例所形成一电容结构的剖面图。
[0022]图12A至12C绘示根据本揭示内容一些实施例所形成一电容结构的剖面图。
[0023]图13A至13E绘示根据本揭示内容一些实施例所形成一电容结构的剖面图。
具体实施方式
[0024]本申请主张在先申请的申请日为2021年6月11日的美国专利临时申请案No.63/209,923以及申请日为2021年11月24日的美国专利临时申请案No.63/283,112的优先权，在此将其全文引入作为参照。
[0025]本申请为申请中的申请日为2021年10月26日的美国专利申请案No.17/511,190的部分延续申请案，其为申请日为2019年10月28日的美国专利申请案No.16/609,159的190的部分延续申请案，其为申请日为2017年4月28日的国际申请案PCT/JP2017/016977的国家阶段，在此将其全文引入作为参照。
[0026]以下揭露内容提供用于实施本专利技术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专利技术。当然，此等仅为实例且不旨在限制。举例而言，在下列描述中，第一构件形成于第二构件上方或第一构件形成于第二构件之上，可包含该第一构件及该第二构件直接接触的实施例，且亦可包含额外构件形成在该第一构件与该第二构件之间的实施例，使该第一构件及该第二构件可不直接接触的实施例。另外，本专利技术所揭示内容可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复出于简化及清楚的目的，且本身不代表所论述的各项实施例及/或组态之间的关系。
[0027]此外，为便于描述，可在本文中使用诸如「在
…
下面」、「在
…
下方」、「下」、「在
…
上方」、「上」及类似者的空间相对术语来描述一个元件或构件与另一(些)元件或构件的关系，如图中绘示。空间相对术语旨在涵盖除在图中描绘的定向以外的使用或操作中的装置的不同定向。该装置可以有其他定向(旋转90度或按其他定向)，同样可以相应地用来解释本文中使用的空间相对描述词。
[0028]如本文中所使用诸如「第一」、「第二」、和「第三」等用语说明各种元件、部件、区域、层、和/或区段，这些元件、部件、区域、层、和/或区段不应受到这些用语限制。这些用语可能仅是用于区别一个元件、部件、区域、层、或区段与另一个。当文中使用「第一」、「第二」、和「第三」等用语时，并非意味着顺序或次序，除非由该上下文明确所指出。
[0029]图1A绘示一比较例，其中半导体结构90包含与半导体晶片92键合的一电容结构91。所述半导体晶片92可以是一逻辑SOC，且与其键合的电容结构91可用以减少供电波动。举例来说，IC功耗在高效能运算中可能高达100W/cm2左右，需要大量的去耦电容以降低有效串联电阻(Effective Series 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容结构，包含：一基板，其具有一第一表面以及与该第一表面相对的一第二表面；一中段制程(middle
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of
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line，MEOL)结构，位于该基板的该第一表面上，该MEOL结构包含一电容器，且该电容器包含一底板与位于该底板上的一顶板；以及一金属化结构，位于该MEOL结构上；其中该基板还包含复数个第一贯穿通路，由该基板的该第二表面延伸至该底板。2.如权利要求1所述的电容结构，其中该MEOL结构还包含：复数个第一金属接点，由该电容器的该顶板延伸至该金属化结构；以及复数个第二金属接点，由该电容器的该底板延伸至该金属化结构；其中所述这些第一金属接点以及所述这些第二金属接点和该金属化结构的一第一金属层(M1)接触。3.如权利要求1所述的电容结构，其中该MEOL结构还包含：一继电金属，与该底板齐平；以及复数个第三金属接点，由该继电金属延伸至该金属化结构。4.如权利要求3所述的电容结构，其中该基板还包含一第二贯穿通路，由该基板的该第二表面延伸至该继电金属。5.如权利要求1所述的电容结构，还包含一馈通连接结构，由该基板的该第二表面延伸至该金属化结构。6.如权利要求1所述的电容结构，还包含一再分布层，位在该第二表面上并与所述这些第一贯穿通路接触。7.如权利要求1所述的电容结构，其中所述这些第一贯穿通路各自包含邻近该基板的该第二表面的一狭窄端。8.如权利要求1所述的电容结构，其中所述这些第一贯穿通路各自包含邻近该电容器的该底板的一狭窄端。9.一半导体结构，包含：一封装基板；一第一电容结构，键合于该封装基板上，其中该第一电容结构包含一电容器，且该封装基板透过由该电容器延伸至该第一电容结构的一背侧的复数个第一贯穿通路而电性连接至该第一电容结构；以及一半导体装置，键合于该第一电容结构上。10.如权利要求9所述的半导体结构，其中该电容器包含：一底板；一顶板，位于该底板上，该顶板的一平面区域于一俯视角度小于该底板的一平面区域；以及复数个电容单体，位于该底板与该顶板间；其中所述这些第一贯穿通路与该底板的一底...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文良，
申请(专利权)人：爱普科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：