[發(fā)明專利]具有重分布線的堆疊集成電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410844501.8
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN105321903B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何承穎;林政賢;許文義;洪豐基;楊敦年;蔡映麟
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L25/065;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發(fā)明提供了一種集成電路結(jié)構(gòu)，其包括第一和第二半導(dǎo)體芯片。第一半導(dǎo)體芯片包括第一襯底和位于第一襯底下面的多個第一介電層。第二半導(dǎo)體芯片包括第二襯底和位于第二襯底上方的多個第二介電層，其中多個第一介電層和多個第二介電層彼此接合。金屬焊盤位于多個第二介電層中。重分布線位于第一襯底的上方。導(dǎo)電插塞電連接至重分布線。導(dǎo)電插塞包括從第一襯底的頂面延伸至第一襯底的底面的第一部分和從第一襯底的底面延伸至金屬焊盤的第二部分。第二部分的底面接觸金屬焊盤的頂面。本發(fā)明涉及具有重分布線的堆疊集成電路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有重分布線的堆疊集成電路。

背景技術(shù)

由于各種電子部件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度的不斷提高，半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了快速增長。在大多數(shù)情況下，集成密度的提高源自最小化部件尺寸的不斷減小(例如，向著亞20nm節(jié)點縮小半導(dǎo)體工藝節(jié)點)，這允許更多的部件集成到給定的區(qū)域內(nèi)。最近隨著微型化、更高速和更大帶寬以及更低功耗和低延遲的需求的增長，對更小且更有創(chuàng)意的半導(dǎo)體管芯的封裝技術(shù)的需求也已增加。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進一步發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了作為有效替代以進一步減少半導(dǎo)體器件的物理尺寸的的堆疊式半導(dǎo)體器件。在堆疊式半導(dǎo)體器件中，在不同的半導(dǎo)體晶圓上形成諸如邏輯電路、存儲器電路、處理器電路等的有源電路。兩個以上的半導(dǎo)體晶圓可以安裝在彼此的頂上以進一步減少半導(dǎo)體器件的形式因數(shù)。

兩個半導(dǎo)體晶圓可以通過合適的接合技術(shù)接合在一起。常用的接合技術(shù)包括直接接合、化學(xué)活化接合、等離子體活化接合、陽極接合、共熔接合、玻璃融塊接合、粘合接合、熱壓接合、反應(yīng)接合等。一旦兩個半導(dǎo)體晶圓接合在一起，兩個半導(dǎo)體晶圓之間的界面可以提供堆疊式半導(dǎo)體晶圓之間的導(dǎo)電通路。

堆疊式半導(dǎo)體器件的有利特征是通過采用堆疊式半導(dǎo)體器件可以實現(xiàn)更高的密度。此外，堆疊半導(dǎo)體器件可以實現(xiàn)更小的形狀因數(shù)、成本效益高、增加的性能以及較低的功耗。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種集成電路結(jié)構(gòu)，包括：第一半導(dǎo)體芯片，其包括：第一襯底；多個第一介電層，位于所述第一襯底下面；和第二半導(dǎo)體芯片，其包括：第二襯底；多個第二介電層，位于所述第二襯底上方，其中，所述多個第一介電層的底層接合至所述多個第二介電層的頂層；和金屬焊盤，位于所述多個第二介電層中的一層中；重分布線，位于所述第一襯底上方；第一導(dǎo)電插塞，位于所述重分布線的下面并且電連接至所述重分布線，其中，所述第一導(dǎo)電插塞包括：第一部分，從所述第一襯底的頂面延伸至所述第一襯底的底面；和第二部分，從所述第一襯底的底面延伸至所述金屬焊盤，其中，所述第二部分的底面接觸所述金屬焊盤的頂面，并且所述第一部分和所述第二部分形成連接的區(qū)域。

在上述集成電路結(jié)構(gòu)中，所述第一導(dǎo)電插塞包括從所述第一襯底的頂面延伸至所述第二半導(dǎo)體芯片內(nèi)的均質(zhì)材料，在所述均質(zhì)材料中沒有形成界面。

在上述集成電路結(jié)構(gòu)中，進一步包括引線接合件，位于所述重分布線上方并且接合至所述重分布線。

在上述集成電路結(jié)構(gòu)中，進一步包括所述第一襯底上方的介電層，其中，所述重分布線包括延伸至所述介電層內(nèi)以接觸所述第一導(dǎo)電插塞的通孔。

在上述集成電路結(jié)構(gòu)中，所述第一半導(dǎo)體芯片進一步包括形成環(huán)形件的額外的金屬焊盤，所述環(huán)形件中具有開口，并且所述第一導(dǎo)電插塞的第二部分進一步包括：第三部分，位于所述額外的金屬焊盤上方；以及第四部分，穿透所述額外的金屬焊盤以延伸至所述第二半導(dǎo)體芯片的金屬焊盤。

在上述集成電路結(jié)構(gòu)中，進一步包括雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，所述雙鑲嵌結(jié)構(gòu)包括金屬線和所述金屬線下面的通孔，其中，所述雙鑲嵌結(jié)構(gòu)使所述重分布線與所述第一導(dǎo)電插塞互連。

在上述集成電路結(jié)構(gòu)中，所述第一導(dǎo)電插塞的第二部分包括從所述第一襯底的底面延伸至所述金屬焊盤的基本上直的邊緣。