半导体装置制造方法及图纸

公开了一种半导体装置。所述半导体装置包括：基底，包括彼此背对的第一侧和第二侧；第一穿透结构，穿透基底；以及第二穿透结构，穿透基底，第二穿透结构与第一穿透结构间隔开，并且当从基底的第一侧观察时，第一穿透结构的面积大于第二穿透结构的面积的两倍。大于第二穿透结构的面积的两倍。大于第二穿透结构的面积的两倍。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]本申请要求于2021年7月28日提交的第10
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2021
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0099301号韩国专利申请的优先权以及从中产生的所有权益，所述韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。


[0002]本公开涉及半导体装置。

技术介绍

[0003]随着多个半导体芯片安装在单个半导体封装件内部的3D(三维)封装件的发展增加，形成穿透基底或裸片并垂直形成电连接的TSV(贯穿硅过孔，又称为，硅通孔)结构的技术变得非常重要。需要稳定TSV结构的形成技术来提高3D封装件的性能和可靠性。

技术实现思路

[0004]根据本公开的一个方面，提供了一种半导体装置，包括：基底，包括彼此背对的第一侧和第二侧；第一穿透结构，穿透基底；以及第二穿透结构，与第一穿透结构间隔开并穿透基底，其中，在基底的第一侧上，第一穿透结构的面积大于第二穿透结构的面积的两倍。
[0005]根据本公开的另一方面，提供了一种半导体装置，包括：基底，包括彼此背对的第一侧和第二侧；第一贯穿过孔结构，包括：第一
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1穿透部，穿透基底，第一
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2穿透部，在第一方向上与第一
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1穿透部间隔开并穿透基底，以及第一连接部，从基底的第一侧穿透基底的一部分并连接第一
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1穿透部和第一
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2穿透部；层间绝缘膜，设置在基底的第一侧上并包括半导体元件；布线结构，设置在层间绝缘膜上；以及连接端子，电连接到布线结构。
[0006]根据本公开的又一方面，提供了一种半导体装置，包括：基底；第一贯穿过孔结构，穿透基底并且在第一方向上具有第一最大宽度；以及第二贯穿过孔结构，穿透基底并且在第一方向上具有第二最大宽度，其中，第一贯穿过孔结构与第二贯穿过孔结构间隔开，并且第一最大宽度大于第二最大宽度，第一贯穿过孔结构和第二贯穿过孔结构中的每个包括穿透基底的单个芯塞、环绕单个芯塞的阻挡膜、以及设置在阻挡膜与基底之间的过孔绝缘膜。
附图说明
[0007]通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得清楚，在附图中：
[0008]图1是根据一些实施例的半导体装置的示意性布局图；
[0009]图2是沿图1的线A
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A'截取的剖视图；
[0010]图3至图6是沿图1的线A
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A'截取的剖视图；
[0011]图7是根据一些实施例的半导体装置的示意性布局图；
[0012]图8至图19是根据一些实施例的用于制造半导体装置的方法中的阶段；
[0013]图20是根据一些实施例的包括半导体装置的半导体封装件的剖视图；
[0014]图21是根据一些实施例的包括半导体装置的半导体封装件的示意性布局图；
[0015]图22是沿图21的线B
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B'截取的剖视图；
[0016]图23是根据一些实施例的包括半导体装置的半导体封装件的示意性布局图；
[0017]图24是根据一些实施例的包括半导体装置的半导体封装件的剖视图；以及
[0018]图25是根据一些实施例的包括半导体装置的半导体模块的示图。
具体实施方式
[0019]图1是用于解释根据一些实施例的半导体装置的示意性布局图。
[0020]参照图1，根据一些实施例的半导体装置可包括基底100和多个贯穿过孔结构(through via structure)(例如，第一贯穿过孔结构10至第六贯穿过孔结构60)。
[0021]基底100可以是半导体晶片。在至少一个实施例中，基底100包括Si。在一些其他实施例中，基底100可包括半导体元素(例如，Ge(锗))或化合物半导体(例如，SiC(碳化硅)、GaAs(砷化镓)、InAs(砷化铟)和InP(磷化铟))。在至少一个实施例中，基底100可具有绝缘体上硅(SOI)结构。例如，基底100可包括BOX层(掩埋氧化物层)。
[0022]在一些实施例中，基底100可包括导电区域(例如，杂质掺杂阱或杂质掺杂结构)。此外，基底100可具有各种元件分离结构(例如，浅沟槽隔离(STI)结构)。
[0023]多个贯穿过孔结构10至60可穿透基底100。多个贯穿过孔结构10至60中的至少一个可包括穿透部11和连接部12，穿透部11被布置成例如在第一方向DR1和第二方向DR2上彼此间隔开，连接部12连接例如彼此邻近的穿透部11中的一些。例如，如图1中所示，连接部12可直接(例如，并且一体地)连接到穿透部11(例如，图1中的面对的虚线之间的区域)以连接在穿透部11之间。第一方向DR1和第二方向DR2可以是相交方向(例如，彼此垂直或正交)。
[0024]例如，穿透部11可布置在第一方向DR1和/或第二方向DR2上(例如，穿透部11可在第一方向DR1和/或第二方向DR2上以矩阵图案彼此间隔开)。例如，当在平面图中观察时，每个穿透部11可在基底100的第一侧100a上具有例如圆形形状。穿透部11在第一方向DR1上的最大宽度(例如，单个穿透部11在第一方向DR1上的直径)可等于穿透部11在第二方向DR2上的最大宽度(即，单个穿透部11在第二方向DR2上的直径)。
[0025]例如，第一贯穿过孔结构10和第五贯穿过孔结构50可包括沿第一方向DR1布置的穿透部11以及连接彼此邻近的穿透部11的连接部12。例如，如图1中所示，第一贯穿过孔结构10和第五贯穿过孔结构50中的每个可包括在第一方向DR1上彼此邻近的两个穿透部11以及将邻近的两个穿透部11彼此连接的连接部12。第一贯穿过孔结构10在第一方向DR1上的最大宽度W11(即，整个第一贯穿过孔结构10在面对的侧壁之间的在第一方向DR1上的宽度)可大于第一贯穿过孔结构10在第二方向DR2上的最大宽度W12(即，整个第一贯穿过孔结构10在面对的侧壁之间的在第二方向DR2上的宽度)。第五贯穿过孔结构50在第一方向DR1上的最大宽度也可大于第五贯穿过孔结构50在第二方向DR2上的最大宽度。例如，如图1中所示，第一贯穿过孔结构10和第五贯穿过孔结构50可具有相同数量的穿透部和相同的尺寸。在下文中，将参照图1详细描述穿透部11和连接部12。
[0026]第二贯穿过孔结构20和第三贯穿过孔结构30可包括布置成例如在第二方向DR2上彼此间隔开的穿透部11以及连接彼此邻近的穿透部11的连接部12。第二贯穿过孔结构20和第三贯穿过孔结构30在第一方向DR1上的最大宽度W21和W31中的每个可小于第二贯穿过孔结构20和第三贯穿过孔结30在第二方向DR2上的最大宽度W22和W32中的每个。例如，如图1
中所示，第二贯穿过孔结构20的最大宽度W22可大于第三贯穿过孔结构30的最大宽度W32(例如，第二贯穿过孔结构20和第三贯穿过孔结构30可分别包括四个穿透部和三个穿透部)。
[0027]第四贯穿过孔结构40可包括沿第一方向DR1和第二方向DR2布置的多个穿透部11以及连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，包括：基底，包括彼此背对的第一侧和第二侧；第一穿透结构，穿透基底；以及第二穿透结构，穿透基底，第二穿透结构与第一穿透结构间隔开，并且当从基底的第一侧观察时，第一穿透结构的面积大于第二穿透结构的面积的两倍。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，第一穿透结构包括：第一延伸部，当从基底的第一侧观察时，第一延伸部在第一方向上延伸，以及第二延伸部，第二延伸部在与第一方向相交的第二方向上从第一延伸部延伸。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，第二延伸部在第二方向上从第一延伸部的在第一方向上的端部延伸。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，第一穿透结构还包括第三延伸部，当从基底的第一侧观察时，第三延伸部在第一方向上从第二延伸部的端部延伸。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，当从基底的第一侧观察时，第一穿透结构在第一方向上的最大宽度与第一穿透结构在与第一方向相交的第二方向上的最大宽度相同。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，当从基底的第一侧观察时，第一穿透结构在第一方向上的最大宽度不同于第一穿透结构在与第一方向相交的第二方向上的最大宽度。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，当从基底的第一侧观察时，第一穿透结构在第一方向上延伸，第二穿透结构在不同于第一方向的第二方向上延伸。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，第二方向是在第一方向与同第一方向正交的第三方向之间的方向。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的半导体装置，其中，第一穿透结构和第二穿透结构中的每个包括：第一穿透部，穿透基底；第二穿透部，穿透基底，第二穿透部在第一方向上与第一穿透部间隔开；以及连接部，连接第一穿透部和第二穿透部，连接部从基底的第一侧穿透基底的一部分，并且连接部的底侧在基底内部。10.根据权利要求1至8中的任一项所述的半导体装置，还包括在基底的第一侧上的层间绝缘膜，层间绝缘膜包括半导体元件，其中，第一穿透结构和第二穿透结构中的每个包括第一穿透部、第二穿透部和连接部，第一穿透部和第二穿透部穿透层间绝缘膜和基底并沿第一方向布置，连接部穿透层间绝缘膜的一部分并连接第一穿透部和第二穿透部，并且其中，连接部的底侧在层间绝缘膜的内部。11.一种半导体装置，包括：基底，包括彼此背对的第一侧和第二侧；第一贯穿过孔结构，具有：第一穿透部，穿透基底，第二穿透部，穿透基底并在第一方向上与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李周益，李钟旼，崔智旻，李瑌真，李全一，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：