[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201711078222.5
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN108447839B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 林柏均;朱金龍
• 申請（專利權）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 72003 隆天知識產權代理有限公司
• 代理人: 李昕巍;章侃銥

本公開涉及一種半導體裝置及其制造方法，該半導體裝置具有由融熔接合技術形成的多個接合的半導體元件。該多個半導體元件具有多個傳導部，其熱膨脹系數大于介電部的熱膨脹系數。在融熔接合技術的熱處理制程中，具有較高熱膨脹系數的傳導部的體積膨脹，可通過凹部提供的膨脹空間予以容納。如此，通過融熔接合技術接合該多個半導體元件而形成的半導體裝置在兩個介電部之間的界面中不具有一橫向突出。因此，可以有效排除橫向突出造成的電性功能故障。

技術領域

本公開涉及一種半導體裝置及其制造方法，特別關于一種半導體裝置，具有通過融熔接合技術形成的多個接合的半導體元件及其制造方法。

背景技術

半導體元件對于許多現代應用而言是重要的。隨著電子技術的進展，半導體元件的尺寸越來越小，而功能越來越大且整合的電路量越來越多。由于半導體元件的尺度微小化，目前芯片上覆芯片(chip-on-chip)技術廣泛用于制造半導體元件。在此半導體封裝的生產中，實施許多制造制程，例如磊晶生長制程(epitaxial growing process)或是后插塞制程(post via formation)。

然而，在微小化規模中，半導體元件的制造變得越來越復雜。制造半導體元件的復雜度增加可能造成缺陷，例如電互連不良、產生破裂、或是組件脫層。據此，修飾半導體元件的結構與制造制程仍有許多挑戰。

上文的「現有技術」說明僅是提供背景技術，并未承認上文的「現有技術」說明公開本公開的標的，不構成本公開的現有技術，且上文的「現有技術」的任何說明均不應作為本公開的任一部分。

發明內容

本公開的實施例提供一種半導體裝置，包含一第一半導體元件，具有一第一傳導部、與該第一傳導部相鄰的一第一介電部、以及位在該第一傳導部的一上表面的一凹部，其中該第一傳導部的一熱膨脹系數大于該第一介電部的一熱膨脹系數，以及該凹部的一體積與該第一傳導部自一第一溫度至高于該第一溫度的一第二溫度的一體積膨脹實質相同。

在本公開的一些實施例中，該第一傳導部的一上端低于該第一介電部的一上端。

在本公開的一些實施例中，該第一傳導部的一厚度小于該第一介電部的一厚度。

在本公開的一些實施例中，該半導體裝置另包括一第二半導體元件，具有一第二傳導部以及與該第二傳導部相鄰的一第二介電部，其中該第一傳導部面對該第二傳導部，該凹部分離該第一傳導部與該第二傳導部，以及該第一介電部接觸該第二介電部。

在本公開的一些實施例中，該第一傳導部的一中心對準該第二傳導部的一中心。

本公開的另一實施例提供一種半導體裝置，包括：一第一半導體元件，具有一第一傳導部以及與該第一傳導部相鄰的一第一介電部；以及一第二半導體元件，具有一第二傳導部以及與該第二傳導部相鄰的的一第二介電部。該第一傳導部直接接合至該第二傳導部，該第一傳導部與該第二傳導部之間實質未有一焊接材料，以及該第一介電部直接接合至該第二介電部。

在本公開的一些實施例中，該第一傳導部的一熱膨脹系數大于該第一介電部的一熱膨脹系數。

在本公開的一些實施例中，該第一半導體元件與該第二半導體元件垂直接合，以及該第一傳導部接觸該第二傳導部，實質未有一橫向突出至該第一介電部與該第二介電部之間的一界面。

在本公開的一些實施例中，該第一傳導部的一中心對準該第二傳導部的一中心。

本公開的另一實施例提供一種半導體裝置的制造方法，包含：形成一第一半導體元件，具有一第一傳導部、與該第一傳導部相鄰的一第一介電部、以及位于該第一傳導部的一上表面的一凹部；形成一第二半導體元件，具有一第二傳導部以及與該第二傳導部相鄰的一第二介電部；配置該第一半導體元件與該第二半導體元件，使得該第一傳導部面對該第二傳導部；以及膨脹該第一傳導部與該第二傳導部至少其中之一，以填充該凹部。