[發(fā)明專利]變?nèi)萜?/span>有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310516070.8 | 申請日： | 2013-10-28 |
| 公開（公告）號： | CN103904136B | 公開（公告）日： | 2018-03-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李思翰;曾珮玲;林哲輝;林志昇 | 申請（專利權(quán)）人： | 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院 |
| 主分類號： | H01L29/92 | 分類號： | H01L29/92 |
| 代理公司： | 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006 | 代理人： | 徐金國 |
| 地址： | 中國臺灣新竹*** | 國省代碼： | 臺灣;71 |
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技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是有關(guān)于一種變?nèi)萜鳎╒aractor），且特別有關(guān)于一種具有晶圓穿孔（Through Wafer Via，TWV）結(jié)構(gòu)的變?nèi)萜鳌?/p>
背景技術(shù)
三維（3D）集成電路以及堆疊的芯片（chip）或晶圓是用來解決二維集成電路發(fā)展的一些限制。通常，三維集成電路是使用晶圓穿孔（Through Wafer Via，TWV）在半導(dǎo)體基底中來提供堆疊的芯片/晶圓封裝結(jié)構(gòu)，例如使用晶圓穿孔來連接芯片或晶圓。因此，可縮短金屬導(dǎo)線長度及接線/走線（trace）的阻抗，并減少芯片面積，于是具有體積小、整合度高、效率高、低耗電量以及低成本的優(yōu)點(diǎn)。
在進(jìn)行立體堆疊之前，不同的芯片或晶圓通常是分別以適合的前段制程(包含主動(dòng)組件、連接金屬線等制程)完成之后，再使用晶圓穿孔以及重新分布金屬層（Re-distributed layer,RDL）來完成后段制程的堆疊步驟，此制程步驟亦被稱為后穿孔（Via last）制程。現(xiàn)今，更可使用后段制程來形成各種被動(dòng)組件（Integrated passive device，IPD），以有效率地利用后段制程面積。此外，更可將前段制程的被動(dòng)組件由后段制程來加以實(shí)現(xiàn)，再以晶圓穿孔進(jìn)行連接，以降低較為昂貴的前段制程面積，進(jìn)而降低制造成本。
在被動(dòng)組件中，電容在數(shù)字、模擬以及射頻電路中被廣泛使用。除了具有固定電容值的電容外，由電壓來調(diào)整電容值的可變電容裝置，亦稱為變?nèi)萜鳎╒aractor），其可整合于各種電路設(shè)計(jì)中，例如振蕩器等等。現(xiàn)今變?nèi)萜魇歉咚匐娐分谐Ｊ褂玫慕M件之一，然而其制作需要多層光罩及制程步驟。
因此，需要一種具有晶圓穿孔結(jié)構(gòu)的變?nèi)萜鳌?/p>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種變?nèi)萜鳌Ｉ鲜鲎內(nèi)萜靼ǎ夯祝哂械谝槐砻媾c大體上平行于上述第一表面的第二表面，以及位于上述基底的第一開口以及第二開口；導(dǎo)電材料，填充于上述第一開口以及上述第二開口，以分別形成第一晶圓穿孔以及第二晶圓穿孔；第一電容，耦接于上述第一晶圓穿孔以及第一端點(diǎn)之間；以及第二電容，耦接于上述第二晶圓穿孔以及第二端點(diǎn)之間。上述第一晶圓穿孔以及上述第二晶圓穿孔之間的空乏區(qū)電容的電容值是由施加于上述第一晶圓穿孔以及上述第二晶圓穿孔的偏壓電壓所決定。
再者，本發(fā)明提供另一種變?nèi)萜鳌Ｉ鲜鲎內(nèi)萜靼ǎ旱谝痪A以及設(shè)置于上述第一晶圓的下方的第二晶圓。上述第一晶圓包括：第一基底，具有第一表面與大體上平行于上述第一表面的第二表面，以及位于上述第一基底的第一開口以及第二開口；第一導(dǎo)電材料，填充于上述第一開口以及上述第二開口，以分別形成第一晶圓穿孔以及第二晶圓穿孔；第一導(dǎo)體層，設(shè)置于上述第一基底的上述第二表面上，包括耦接于上述第二晶圓穿孔的第一走線；以及，第一電容，耦接于上述第一晶圓穿孔以及第一端點(diǎn)之間。上述第二晶圓包括：第二基底，具有大體上平行于上述第一表面的第三表面與第四表面；以及第二導(dǎo)體層，設(shè)置于上述第二基底的上述第三表面上，包括耦接于第二端點(diǎn)的第二走線。上述第一導(dǎo)體層的上述第一走線以及上述第二導(dǎo)體層的上述第二走線之間的耦合電容形成第二電容。上述第一晶圓穿孔以及上述第二晶圓穿孔之間的第一空乏區(qū)電容的電容值是由施加于上述第一晶圓穿孔以及上述第二晶圓穿孔的偏壓電壓所決定。
附圖說明
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的雙晶圓穿孔架構(gòu)的透視圖；
圖2是顯示根據(jù)圖1的雙晶圓穿孔架構(gòu)的剖面圖；
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯牡刃Ъ纳暾Ｐ停?/p>
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯牡刃щ娐穲D；
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯钠拭鎴D；
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯钠拭鎴D；
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯钠拭鎴D；
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯钠拭鎴D；
圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯牡刃Ъ纳暾Ｐ停?/p>
圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的雙晶圓穿孔架構(gòu)的透視圖；
圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的雙晶圓穿孔架構(gòu)的透視圖；
圖12是顯示根據(jù)圖11的雙晶圓穿孔架構(gòu)的剖面圖；
圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯牡刃Ъ纳暾Ｐ停?!-- SIPO
圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯牡刃щ娐穲D；
圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的變?nèi)萜鞯钠拭鎴D；
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L29-00 專門適用于整流、放大、振蕩或切換，并具有至少一個(gè)電位躍變勢壘或表面勢壘的半導(dǎo)體器件；具有至少一個(gè)電位躍變勢壘或表面勢壘，例如PN結(jié)耗盡層或載流子集結(jié)層的電容器或電阻器；半導(dǎo)體本體或其電極的零部件
H01L29-02 .按其半導(dǎo)體本體的特征區(qū)分的
H01L29-40 .按其電極特征區(qū)分的
H01L29-66 .按半導(dǎo)體器件的類型區(qū)分的
H01L29-68 ..只能通過對一個(gè)不通有待整流、放大或切換的電流的電極供給電流或施加電位方可進(jìn)行控制的
H01L29-82 ..通過施加于器件的磁場變化可控的
