[發明專利]半導體器件和形成半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201910575233.7
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110660766B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 陳潔;陳憲偉
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/482
• 分類號: H01L23/482;H01L21/60
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

半導體器件包括位于第一襯底上方的第一互連結構、位于第一互連結構上方的第一接合層、設置在第一接合層的第一區域中的多個第一接合焊盤，第一接合焊盤具有第一間距以及設置在第一接合層的第二區域中的多個第二接合焊盤，第二區域在第一接合層的第一邊緣和第一區域之間延伸，第二接合焊盤具有第一間距，多個第二接合焊盤包括多對相鄰的第二接合焊盤，其中，每個相應對的第二接合焊盤通過第一金屬線連接。本申請的實施例還涉及形成半導體器件的方法。

技術領域

本申請的實施例涉及半導體器件和形成半導體器件的方法。

背景技術

在晶圓至晶圓接合技術中，已經發展了多種方法來將兩個封裝組件(諸如晶圓)接合在一起。一些晶圓接合方法包括熔融接合、共晶接合、直接金屬接合、混合接合等。在熔融接合中，晶圓的氧化物表面接合至另一晶圓的氧化物表面或硅表面。在共晶接合中，將兩種共晶材料放在一起，并且施加高壓和高溫。因此共晶材料熔化。當熔化的共晶材料固化時，晶圓接合在一起。在直接金屬至金屬接合中，兩個金屬焊盤在升高的溫度下彼此壓靠，并且金屬焊盤的相互擴散使得金屬焊盤接合。在混合接合中，兩個晶圓的金屬焊盤通過直接金屬至金屬接合而彼此接合，并且兩個晶圓的一個的氧化物表面接合至另一晶圓的氧化物表面或硅表面。

發明內容

本發明的實施例提供了一種半導體器件，包括：第一互連結構，位于第一襯底上方；第一接合層，位于所述第一互連結構上方；多個第一接合焊盤，設置在所述第一接合層的第一區域中，所述第一接合焊盤具有第一間距；以及多個第二接合焊盤，設置在所述第一接合層的第二區域中，所述第二區域在所述第一接合層的第一邊緣和所述第一區域之間延伸，所述第二接合焊盤具有所述第一間距，所述多個第二接合焊盤包括多對相鄰的第二接合焊盤，其中，每個相應對的第二接合焊盤通過第一金屬線連接。

本發明的另一實施例提供了一種形成半導體器件的方法，包括：在半導體襯底上方沉積介電層；在所述介電層中蝕刻第一接合焊盤開口和第二接合焊盤開口，其中，所述第一接合焊盤開口與所述半導體襯底的一個或多個側壁相鄰，其中，每個第二接合焊盤開口與至少一個第一接合焊盤開口相鄰；在所述介電層中蝕刻溝槽，每個溝槽均在所述至少一個第一接合焊盤開口和至少一個第二接合焊盤開口之間延伸；在所述第一接合焊盤開口內沉積導電材料以形成第一接合焊盤，在所述第二接合焊盤開口內沉積導電材料，以形成第二接合焊盤，并且在所述溝槽內形成導電材料以形成所述第一接合焊盤和所述第二接合焊盤之間的電連接；以及使用平坦化工藝去除過量的導電材料。

本發明的又一實施例提供了一種形成半導體器件的方法，包括：形成第一半導體器件，包括：在第一襯底上形成互連結構；在所述互連結構上形成第一接合層；以及在所述第一接合層中形成第一接合焊盤，其中，所述第一多個第一接合焊盤包括由多條第一導線并聯連接的多組相鄰的第一接合焊盤；形成第二半導體器件，包括：在第二襯底上形成第二接合層；以及在所述第二接合層中形成第二接合焊盤，其中，所述第一多個第二接合焊盤包括由多條第二導線并聯連接的多組相鄰的第二接合焊盤；以及將所述第一接合層接合至所述第二接合層，將所述第一接合層接合至所述第二接合層包括將所述第一多個第一接合焊盤接合至所述第一多個第二接合焊盤。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各個方面。應該指出，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1A至圖1B示出了根據一些實施例的用于形成封裝結構的工藝中的中間步驟的截面圖。

圖2A至圖2B示出了根據一些實施例的用于形成另一封裝結構的工藝中的中間步驟的截面圖和平面圖。

圖3A至圖3E示出了根據一些實施例的具有接合結構的半導體器件的截面圖和平面圖。

圖4A至圖4D示出了根據一些實施例的用于形成半導體器件中的接合結構的工藝中的中間步驟的截面圖。