[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201810874046.4
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109037197B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 管斌;金子貴昭;陳世杰;黃曉櫓
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L25/04
• 分類號: H01L25/04;H01L21/56;H01L23/528
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張小穩

本公開涉及半導體裝置及其制造方法。制造半導體裝置的方法包括以下步驟：提供堆疊結構，包括：第一晶片，包括第一襯底、第一絕緣層、第一電連接件；第二晶片，包括第二襯底、第二絕緣層、第二電連接件，并且第一晶片接合到第二晶片；形成硅通孔TSV的第一部分，其與第一電連接件的至少一部分以及第二電連接件的至少一部分重疊，穿過第一襯底并暴露出第一絕緣層；形成絕緣膜，其至少覆蓋TSV的第一部分的側表面和底表面；形成保留在TSV的第一部分的側表面上的第一導電阻擋膜；形成暴露第一電連接件的至少一部分以及第二電連接件的至少一部分的TSV的第二部分；形成填充TSV的第一部分和第二部分的導電插塞，以將第一電連接件和所述第二電連接件互連。

技術領域

本公開一般涉及半導體技術領域，更具體地，涉及圖像傳感器領域中的半導體裝置及其制造方法。

背景技術

許多現代電子設備涉及使用圖像傳感器的電子裝置，例如，單反相機、普通數碼相機、攝像機、手機、汽車電子等等。因此，本領域中一直存在對具有改善的圖像質量的圖像傳感器以及包括這樣的圖像傳感器的半導體裝置的需求。

發明內容

本公開的目的之一是提供一種新型的半導體裝置制造方法以及由此制造的半導體裝置。

根據本公開的一個方面，提供了一種制造半導體裝置的方法，所述方法可以包括以下步驟：提供堆疊結構，所述堆疊結構可以包括：第一晶片，所述第一晶片可以包括第一襯底和所述第一襯底上的第一絕緣層以及所述第一絕緣層中的第一電連接件；第二晶片，所述第二晶片可以包括第二襯底和所述第二襯底上的第二絕緣層以及所述第二絕緣層中的第二電連接件，并且所述第一晶片以所述第一絕緣層面對所述第二絕緣層的方式接合到所述第二晶片；從所述第一襯底的與所述第一絕緣層相反的一側形成硅通孔TSV的第一部分，所述TSV的第一部分與所述第一電連接件的至少一部分以及所述第二電連接件的至少一部分重疊，穿過所述第一襯底并暴露出所述第一絕緣層的一部分的表面；形成絕緣膜，所述絕緣膜可以至少覆蓋所述TSV的第一部分的側表面和底表面；在所述絕緣膜上形成第一導電阻擋膜；去除所述第一導電阻擋膜的一部分，以保留所述TSV的第一部分的側表面上的所述第一導電阻擋膜；去除所述TSV的第一部分的底表面處的所述絕緣膜及其下面的所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的部分，從而形成暴露所述第一電連接件的至少一部分以及所述第二電連接件的至少一部分的所述TSV的第二部分；形成填充所述TSV的第一部分和第二部分的導電插塞，以將所述第一電連接件和所述第二電連接件互連。

根據本公開的另一個方面，提供了一種半導體裝置，所述半導體裝置可以包括：第一晶片，所述第一晶片可以包括第一襯底和所述第一襯底上的第一絕緣層以及所述第一絕緣層中的第一電連接件；第二晶片，所述第二晶片可以包括第二襯底和所述第二襯底上的第二絕緣層以及所述第二絕緣層中的第二電連接件，并且所述第一晶片以所述第一絕緣層面對所述第二絕緣層的方式接合到所述第二晶片；硅通孔TSV，可以包括第一部分和第二部分，所述TSV的第一部分與所述第一電連接件的至少一部分以及所述第二電連接件的至少一部分重疊、穿過所述第一襯底并暴露所述第一絕緣層的一部分的表面，所述第二部分在所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的部分中以暴露所述第一電連接件的至少一部分以及所述第二電連接件的至少一部分；導電阻擋膜，所述導電阻擋膜可以覆蓋所述TSV的側表面和底表面，其中在所述TSV的第一部分中的所述導電阻擋膜在與側表面垂直的方向上的厚度可以大于在所述TSV的第二部分中的所述導電阻擋膜在與側表面垂直的方向上的厚度；導電插塞，填充被所述導電阻擋膜覆蓋的所述TSV，并將所述第一電連接件和所述第二電連接件互連。