[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201110380604.X
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102479808A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 皮在賢;李宜珩;崔朱逸;金晶煥
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/41
• 分類號: H01L29/41;H01L21/28
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 姜盛花;陳源

技術領域

本發明涉及半導體，具體而言，涉及具有穿透電極的半導體器件及其制造方法。

背景技術

隨著向小型化、輕便型、高速和大容量電子產品的趨勢前進，在電子產品中使用的半導體器件的未來發展方向也隨之改變。這種改變的基本方向是符合電子產品的未來發展方向的。最近，半導體器件的技術已經得到積極發展，以通過堆疊多個半導體芯片而在單個半導體器件中包括多個半導體芯片。半導體封裝技術適于顯著地減小半導體封裝件所占據的面積、制造大容量的存儲器、以及將各種半導體器件的功能集成在諸如系統級封裝件(SIP)之類的一個器件中。

堆疊半導體芯片的方法可以包括通過對半導體芯片單獨地執行再分配工藝來改變該半導體芯片的上部結構、或者在半導體芯片中形成穿透電極。利用穿透電極的半導體封裝件具有能夠制造高性能、高密度和超薄型半導體產品的優點。

發明內容

本發明的目的在于提供具有穿透電極的半導體器件及其制造方法。本發明的另一個目的在于提供通過防止穿透電極損壞而具有優良的機械和電氣特性的半導體器件及其制造方法。

本發明構思的實施例可以提供一種半導體器件，該半導體器件包括：襯底，其具有上表面和與上表面相對的下表面；以及穿過所述襯底的穿透電極。所述穿透電極可以包括從所述下表面突出的突出部分，并且所述襯底可以包括支撐部分，該支撐部分從所述下表面向所述突出部分延伸以圍繞所述突出部分的周向側面。

在一些實施例中，所述支撐部分的高度可以小于所述突出部分的突出高度。

在其他實施例中，所述支撐部分的高度大于所述突出部分的突出高度的約1/2，并且可以至少圍繞所述突出部分的約1/2。

在其他實施例中，隨著與所述突出部分的橫向距離的增大，所述支撐部分可以具有下行斜面。

在其他實施例中，所述支撐部分具有圓錐形狀，該圓錐形狀具有從所述下表面朝向所述突出部分的上行斜面，并且可以沿著圓錐形狀的支撐部分的中心軸線布置穿透電極。

在其他實施例中，所述支撐部分可以具有直角三角形截面，該直角三角形截面的高度小于所述突出部分的突出高度，并且其底邊長度大于所述高度。

在又一些實施例中，所述支撐部分的底邊長度可以是所述支撐部分的高度的至少兩倍。

在又一些實施例中，所述支撐部分可以由與所述襯底相同的材料構成。

在又一些實施例中，所述半導體器件還可以包括：絕緣層，其布置在所述穿透電極的側面上，以使所述穿透電極與所述襯底電絕緣；以及保護層，其覆蓋所述突出部分的側面和所述襯底的下表面。

在又一些實施例中，所述穿透電極還包括從所述上表面突出的上部突出部分，并且所述襯底還包括上部支撐部分，該上部支撐部分從所述上表面朝向所述上部突出部分延伸以圍繞所述上部突出部分的側面。

在本發明構思的再一些實施例中，一種制造半導體器件的方法可以包括步驟：提供襯底，該襯底包括上表面、與所述上表面相對的下表面、以及通過所述上表面和下表面暴露的穿透電極；使所述襯底的下表面凹進，以形成比所述下表面更接近所述上表面的凹進的下表面；以及形成覆蓋所述凹進的下表面的保護層。形成凹進的下表面的步驟可以包括形成支撐部分，該支撐部分與從所述凹進的下表面突出的穿透電極的突出部分鄰接。

在再一些實施例中，形成支撐部分的步驟可以包括步驟：使所述穿透電極從所述凹進的下表面突出；以及形成所述支撐部分，所述支撐部分具有從所述凹進的下表面朝向所述穿透電極的突出部分的上行斜面并且圍繞所述穿透電極的突出部分的周向側面。

在再一些實施例中，所述支撐部分包括圓錐形狀的支撐部分，該圓錐形狀的支撐部分以上行斜面的方式從所述凹進的下表面開始延伸而形成具有大于約1/2的所述突出部分的突出高度的高度。

在再一些實施例中，所述支撐部分的底邊長度可以為所述支撐部分的高度的至少兩倍。

在一些實施例中，使襯底的下表面凹進的步驟可以包括使用漿料對所述下表面進行化學機械拋光，所述漿料包括水、二氧化硅和胺類化合物。

在其他實施例中，形成保護層的步驟可以包括：形成覆蓋所述穿透電極的突出部分和所述凹進的下表面的絕緣層；以及選擇性地去除所述絕緣層，以形成暴露所述穿透電極的突出部分的保護層。

在其他實施例中，所述絕緣層可以包括在所述支撐部分上形成的折疊部分，并且構成所述折疊部分的絕緣層的水平分量和垂直分量之間的折疊角可以約為90°或更大。