[發明專利]包括堆疊的半導體芯片的半導體器件

有效

• 申請號: 201611051121.4
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN107017271B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 金東賢;權杜原
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 屈玉華;張波

一種半導體器件包括芯片層疊結構，該芯片層疊結構包括第一半導體芯片和堆疊在第一半導體芯片上的第二半導體芯片。第一半導體芯片包括第一基板、在第一基板的前表面上的第一電路層、和設置在第一電路層上并包括電連接到第一電路層的第一金屬墊的第一連接層。第二半導體芯片包括第二基板、在第二基板的前表面上的第二電路層、和設置在第二電路層上并包括電連接到第二電路層的第二金屬墊的第二連接層。第一連接層面對第二連接層。第一金屬墊和第二金屬墊彼此接觸以將第一和第二半導體芯片彼此聯接。

技術領域

發明構思的實施方式涉及半導體器件，更具體地，涉及包括通過晶片級堆疊方法堆疊的半導體芯片的半導體器件。

背景技術

隨著對于大容量、薄且小型的半導體器件以及使用該半導體器件的電子產品的需求日益增長，已經開發了各種封裝技術用于這樣的器件。在這些封裝技術的一些中，半導體芯片可以垂直地堆疊以實現高密度芯片層疊結構。根據這些技術，具有各種功能的半導體芯片可以集成到比具有一個半導體芯片的一般封裝小的區域中。

一些半導體芯片可以包括圖像傳感器。圖像傳感器可以將光學圖像轉變成電信號。隨著計算機和通信產業的發展，在各種領域中諸如利用數字照相機、可攜式攝像機、個人通信系統(PCS)、游戲控制臺、安全攝像機、和醫用微型攝像機的領域中，對于高性能的圖像傳感器的需求日益增長。

圖像傳感器可以分為電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器或互補金屬－氧化物－半導體(CMOS)圖像傳感器。CMOS圖像傳感器的驅動操作可以是簡單的。另外，CMOS圖像傳感器的單個處理電路可以集成在單個芯片上以減小CMOS圖像傳感器的尺寸。此外，CMOS圖像傳感器的功耗可以非常低。因此，CMOS圖像傳感器可以用于具有有限的電池容量的產品中。

發明內容

發明構思的實施方式可以提供包括具有改善的電特性和可靠性的芯片堆疊結構的半導體器件。

在發明構思的一方面，一種半導體器件可以包括芯片層疊結構，該芯片層疊結構包括第一半導體芯片和堆疊在第一半導體芯片上的第二半導體芯片。第一半導體芯片可以包括第一基板、在第一基板的前表面上的第一電路層、和設置在第一電路層上并包括電連接到第一電路層的第一金屬墊的第一連接層。第二半導體芯片可以包括第二基板、在第二基板的前表面上的第二電路層、和設置在第二電路層上并包括電連接到第二電路層的第二金屬墊的第二連接層。第一連接層和第二連接層可以彼此面對。第一金屬墊和第二金屬墊可以彼此接觸以將第一和第二半導體芯片彼此聯接。第一金屬墊可以包括通過第一隔板彼此分離的多個第一金屬墊部分，第二金屬墊可以包括通過第二隔板彼此分離的多個第二金屬墊部分。

在發明構思的一方面，一種半導體器件可以包括：第一半導體芯片，包括第一基板、在第一基板的前表面上的第一電路層、和在第一電路層上的第一連接層；和第二半導體芯片，包括第二基板、在第二基板的前表面上的第二電路層、和在第二電路層上的第二連接層。第一連接層可以包括電連接到第一電路層的第一金屬墊。第一金屬墊可以具有矩形形狀。第一金屬墊可以包括在第一金屬墊的長軸方向上布置的多個第一金屬墊部分、和在多個第一金屬墊部分中相應的第一金屬墊部分之間的第一隔板。第二連接層可以包括電連接到第二電路層的第二金屬墊。第二金屬墊可以具有矩形的平面形狀。第二金屬墊可以包括：在第二金屬墊的長軸方向上布置的多個第二金屬墊部分；及設置在多個第二金屬墊部分的相應第二金屬墊部分之間的第二隔板。第二半導體芯片可以在第一半導體芯片上使得第一連接層和第二連接層彼此接觸并且第一金屬墊和第二金屬墊彼此交叉。