堆叠半导体装置中的混合金属结构及相关联系统和方法制造方法及图纸

本申请涉及堆叠半导体装置中的混合金属结构及相关联系统和方法。所述堆叠半导体装置可包含第一半导体裸片和第二半导体裸片。所述第一半导体裸片可包含顶部表面、所述顶部表面处的第一接合位点以及所述第一表面处的与所述第一接合位点间隔开的第二接合位点。所述第二半导体裸片可包含面向所述第一半导体裸片的所述顶部表面的下部表面、在所述下部表面处的第三接合位点，以及在所述下部表面处的第四接合位点。所述第三接合位点包含通过金属

【技术实现步骤摘要】
堆叠半导体装置中的混合金属结构及相关联系统和方法


[0001]本公开大体上涉及用于堆叠半导体装置的系统和方法。确切地说，本专利技术技术涉及具有堆叠半导体装置中的混合金属结构接合裸片的堆叠半导体装置。

技术介绍

[0002]诸如存储器装置、微处理器和其它电子装置之类的微电子装置通常包含安装到衬底且包覆在保护性覆盖物中的一或多个半导体裸片。半导体裸片包含功能特征，例如存储器单元、处理器电路、互连电路系统等。为减小半导体裸片所占据的体积并且增大所得半导体组件的容量和/或速度，半导体裸片制造商承受着越来越大的压力。为满足这些需求，半导体裸片制造商通常竖直叠加地堆叠多个半导体裸片，以增大半导体裸片和/或组件所安装到的电路板或其它元件上的有限面积内的微电子装置的容量或性能。
[0003]此外，半导体裸片制造商已不断地减小接合线厚度以减小半导体裸片的堆叠的总高度和/或已减小接合特征之间的间距以减小裸片堆叠的纵向占据面积。然而，减小可引起裸片之间的接合问题。举例来说，半导体裸片堆叠之间的传统焊料接缝通常具有挤出部分。随着高度要求收缩，裸片压缩在一起，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆叠半导体装置，其包括：第一半导体裸片，其具有顶部表面和与所述顶部表面相对的底部表面，所述第一半导体裸片包含在所述顶部表面处的第一接合位点和在所述顶部表面处的与所述第一接合位点间隔开的第二接合位点；及第二半导体裸片，其具有面向所述第一半导体裸片的所述顶部表面的下部表面和与所述下部表面相对的上部表面，所述第二半导体裸片包含：在所述下部表面处的第三接合位点，其中所述第三接合位点包含通过金属
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金属接合件接合到所述第一接合位点的导电结构；及在所述下部表面处的第四接合位点，其中所述第四接合位点包含接合到所述第二接合位点的焊料球。2.根据权利要求1所述的堆叠半导体装置，其中所述第三接合位点的所述导电结构为第一铜柱，且其中所述第一接合位点包含通过铜
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铜接合件电连接到所述第一铜柱的第二铜柱。3.根据权利要求1所述的堆叠半导体装置，其中所述第四接合位点包含接合到所述焊料球的第一导电垫，且其中所述第二接合位点包含通过所述焊料球接合到所述第一导电垫的第二导电垫。4.根据权利要求1所述的堆叠半导体装置，其中所述顶部表面处的所述第一接合位点对应于从所述顶部表面朝向所述底部表面延伸的第一穿衬底通孔TSV，且其中所述下部表面处的所述第三接合位点对应于从所述下部表面朝向所述上部表面延伸的第三TSV。5.根据权利要求4所述的堆叠半导体装置，其中所述第一TSV和所述第三TSV在所述第一半导体裸片与所述第二半导体裸片之间形成电通信线路。6.根据权利要求1所述的堆叠半导体装置，其中所述顶部表面处的所述第二接合位点对应于从所述顶部表面朝向所述底部表面延伸的第二TSV，且其中所述下部表面处的所述第四接合位点对应于从所述下部表面朝向所述上部表面延伸的第四TSV。7.根据权利要求1所述的堆叠半导体装置，其中所述第一接合位点和所述第二接合位点分隔开的距离在5微米与40微米之间。8.根据权利要求1所述的堆叠半导体装置，其中所述第一半导体裸片和所述第二半导体裸片具有在5微米与20微米之间的接合线厚度。9.一种堆叠半导体装置，其包括：第一半导体裸片，其具有第一接合表面、所述第一接合表面上的第一阵列中的多个第一接合位点以及所述第一接合表面上的第二阵列中的多个第二接合位点；第二半导体裸片，其具有面向所述第一半导体裸片的所述第一接合表面的第二接合表面、所述第二接合表面上的所述第一阵列中的多个第三接合位点以及所述第二接合表面处的所述第二阵列中的多个第四接合位点；多个无焊料互连结构，其在所述第一半导体裸片与所述第二半导体裸片之间，其中每一无焊料互连结构在所述多个第一接合位点中的个别接合位点与所述多个第三接合位点中的个别接合位点之间形成电连接；及多个焊料接头，其在所述第一半导体裸片与所述第二半导体裸片之间，其中每一焊料接头耦合到所述多个第二接合位点中的个别接合位点和所述多个第四接合位点中的个别
接合位点。10.根据权利要求9所述的堆叠半导体装置，其中每一无焊料互连结构在所述多个第一接合位点中的所述个别接合位点与所述多个第三接合位点中的所述个别接合位点之间形成金属
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金属接合件。11.根据权利要求9所述的堆叠半导体装置，其中所述多个第一接合位点与所述多个第三接合位点之间的所述电连接在所述第一半导体裸片与所述第二半导体裸片之间建立多个电通信通道。12.根据权利要求9所述的堆叠半导体装置，其中所述多个第一接合位点中的每一个接合到所述第一半导体裸片中的TSV，且其中所述多个第三接合位点中的每一个接合到所述第二半导体裸片中的TSV。13.根据权利要求9所述的堆叠半导体装置，其中所述多个第二接合位点中的每一接合位点接合到所述第一半导体裸片中的热结构。14.根据权利要求12所...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪子晴，黃建文，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：