[實用新型]半導體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720019094.6
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN206422057U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 波拉·巴洛葛盧;可陸提斯·史溫格;駱·休莫勒
• 申請（專利權）人: 艾馬克科技公司
• 主分類號: H01L23/13
• 分類號: H01L23/13;H01L23/488;H01L23/48
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權代理有限公司11243
• 代理人: 許靜,安利霞

技術領域

本實用新型關于半導體裝置。

背景技術

用于形成電氣連接的現(xiàn)有方法，舉例來說，在集成電路之中所使用的方法，皆有缺點。舉例來說，焊接雖然普遍；但是，焊料卻有相對低的熔點，其會對后續(xù)的處理步驟以及最終的產(chǎn)物造成溫度限制。另外，焊料原子還有沿著銅接點遷移的傾向，從而會在被焊接的接點老化時改變它們的電氣特性以及機械特性。直接金屬至金屬接合(舉例來說，銅至銅(Cu-Cu)接合等)雖然不需要用到焊料；但是，經(jīng)過證實，因為高溫、高壓、以及冗長的停留時間(dwell time)的關系而使得組裝制程變得復雜、增加組裝制程的成本、并且增加組裝制程的延遲時間，所以，無法以節(jié)省成本的制程來大規(guī)模生產(chǎn)這些接合。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的各項觀點提供一種用于在電子裝置中實施金屬至金屬接合的半導體裝置。舉例來說，而且沒有任何限制意義，本實用新型的各項觀點提供一種運用被配置成用以增強金屬至金屬接合的半導體裝置。

一種半導體裝置，其包括：第一基板，其包括含有金屬的第一金屬接點結構，所述第一金屬接點結構包括凸形末端；第二基板，其包括含有所述金屬的第二金屬接點結構，所述第二金屬接點結構包括凹形末端；以及金屬至金屬接合，其在接合區(qū)域處的所述凸形末端和所述凹形末端之間，所述接合區(qū)域在所述凹形末端的縱軸附近為不對稱。進一步地，所述半導體裝置包括間隙，所述間隙在所述凸形末端和所述凹形末端的至少一者的周圍邊緣處的所述凸形末端和所述凹形末端之間。進一步地，所述接合區(qū)域朝所述凹形末端的第一側偏移。進一步地，所述接合區(qū)域朝所述凹形末端的所述第一側偏移所述第一金屬接點結構的寬度的至少5％。進一步地，在所述凹形末端的第一側的所述接合區(qū)域比在所述凹形末端的第二側大。進一步地，在所述凹形末端的所述第一側的所述接合區(qū)域比在所述凹形末端的所述第二側大至少5％。進一步地，所述第一金屬接點結構和所述第二金屬接點結構的至少一者包括銅柱。進一步地，所述第一金屬接點結構包括第一銅；所述第二金屬接點結構包括第二銅；以及所述金屬至金屬接合是直接銅至銅接合。進一步地，所述第一金屬接點結構包括第一銅；所述第二金屬接點結構包括第二銅；以及所述金屬至金屬接合包括在所述第一銅和所述第二銅之間的至少一中間金屬。進一步地，所述第一基板和所述第二基板中的至少一者包括半導體晶粒。

一種半導體裝置，其包括：第一基板，其包括含有金屬的第一金屬接點結構，所述第一金屬接點結構包括凸形末端；第二基板，其包括含有所述金屬的第二金屬接點結構，所述第二金屬接點結構包括凹形末端；金屬至金屬接合，其在所述凸形末端和所述凹形末端之間；以及間隙，其在所述凸形末端和所述凹形末端的至少一者的周圍邊緣處的所述凸形末端和所述凹形末端之間。進一步地，在所述周圍邊緣的第一部分的所述間隙比在所述周圍邊緣的第二部分大。進一步地，所述第一金屬接點結構和所述第二金屬接點結構中的第一者從所述第一金屬接點結構和所述第二金屬接點結構中的第二者突出。進一步地，所述間隙完全地在所述周圍邊緣附近延伸。進一步地，所述間隙是在所述凸形末端和所述凹形末端之間的最大間隙。

附圖說明

圖1所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點的范例金屬至金屬接合以及接合方法。

圖2所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點的范例互鎖金屬至金屬接合以及接合方法。

圖3所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點的范例互鎖結構以及接合方法的透視圖。

圖4所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點的范例互鎖結構以及接合方法的剖視圖。

圖5所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點的范例互鎖結構以及接合方法的剖視圖。

圖6所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點的范例互鎖結構以及接合方法的透視圖。

圖7所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點的范例互鎖結構以及接合方法的透視圖。

圖8A至8E所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點形成一互連結構的方法的各個階段的透視圖。

圖9A至9C所示的是根據(jù)本實用新型各項觀點形成一互連結構的方法的各個階段的透視圖。

具體實施方式

下面的討論通過提供本實用新型范例以提出本實用新型的各項觀點。這些范例為非限制性，且因此，本實用新型各項觀點的范疇不應該受限于本文所提供范例的任何特殊特征。在下面的討論中，「舉例來說」、「示范性」等詞組為非限制性并且大體上和「舉例來說，但是沒有限制意義」同義。