[發(fā)明專利]具有在金屬互連下形成絕緣層的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811215891.7
• 申請(qǐng)日: 2018-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN109962054A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔珉準(zhǔn);權(quán)杜原;金寬植;宋泰榮;尹惺鉉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L23/522
• 分類號(hào): H01L23/522
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 李娜

公開了一種具有在金屬互連下形成絕緣層的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置。所述半導(dǎo)體裝置包括形成在襯底上的通孔插塞和形成在通孔插塞的一端處的用于互連的金屬層，其中絕緣結(jié)構(gòu)位于用于互連的金屬層下方，并且絕緣結(jié)構(gòu)根據(jù)與用于互連的金屬層的位置關(guān)系具有不同的分層結(jié)構(gòu)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

要求于2017年12月22日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(KIPO)提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2017-0178361的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用全部并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思涉及一種半導(dǎo)體裝置，其具有在金屬互連下形成絕緣層的結(jié)構(gòu)，該金屬互連形成在通孔插塞結(jié)構(gòu)上。

背景技術(shù)

目前本領(lǐng)域中使用了一種三維(3D)封裝技術(shù)，其中多個(gè)半導(dǎo)體芯片安裝在一個(gè)封裝件(例如，多芯片堆疊封裝件或系統(tǒng)級(jí)封裝件)中。

垂直穿過襯底(例如裸片)的通孔插塞結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)高密度、低功率和高速薄膜3D封裝。

發(fā)明內(nèi)容

一些示例實(shí)施例旨在提供一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置具有在通孔插塞結(jié)構(gòu)上的互連下形成絕緣層的結(jié)構(gòu)，用于改善半導(dǎo)體裝置的電特性和可靠性。

根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置包括：襯底上的通孔插塞；以及所述通孔插塞一端處的金屬層，所述金屬層連接到互連層。絕緣結(jié)構(gòu)位于所述金屬層下方，并且根據(jù)與所述金屬層的位置關(guān)系，所述絕緣結(jié)構(gòu)具有不同的分層結(jié)構(gòu)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置包括：半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；通孔插塞，所述通孔插塞形成為至少部分地穿過所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及所述通孔插塞一端處的金屬層。與所述金屬層的側(cè)表面相鄰的底表面根據(jù)與所述側(cè)表面的距離而具有不同的深度。

根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置包括：其上形成光電二極管的襯底；所述襯底上的絕緣層；穿過所述襯底的至少一部分的通孔插塞；以及在所述通孔插塞上形成的金屬層。包括一個(gè)或更多個(gè)分層結(jié)構(gòu)的絕緣結(jié)構(gòu)位于用于互連的所述金屬層下方。

附圖說明

通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例實(shí)施例，示例實(shí)施例的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得更加明顯，其中：

圖1是根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的截面圖；

圖2是圖1的A部分的放大截面圖；

圖3至圖12、圖19和圖20是用于描述根據(jù)一些示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體裝置的方法并根據(jù)工藝順序示出的截面圖；

圖13是圖12的A部分的放大截面圖；

圖14至圖18是根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中的對(duì)應(yīng)于圖12的A部分的放大截面圖；以及

圖21和圖22是示出根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的堆疊結(jié)構(gòu)的截面圖。

具體實(shí)施方式

圖1是用于描述根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置100的截面圖。

參照?qǐng)D1，根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置100可以包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和通孔插塞130。通孔插塞130可以通過形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的通孔131完全或部分地穿過半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。通孔插塞130的上端和下端可以分別通過互連圖案連接到連接端子170和182。通孔插塞130可以是穿過硅襯底110的穿硅通孔(TSV)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以包括在襯底110的前表面110a上的單元器件121和接觸122。下層間絕緣膜120可以在襯底110的前表面110a上。上層間絕緣膜150可以位于下層間絕緣膜120上。封裝襯底180和再分布層181可以位于襯底110的后表面110c上。前表面110a可以是有源表面，后表面110c可以是無源表面。