[發(fā)明專利]半導(dǎo)體元件及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110274395.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113451267A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃則堯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/532
• 分類號(hào): H01L23/532;H01L23/528;H01L25/18;H01L21/768
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

本公開(kāi)提供一種半導(dǎo)體元件及該半導(dǎo)體元件的制備方法。該半導(dǎo)體元件具有一第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、一第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及一連接結(jié)構(gòu)，該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有多個(gè)第一導(dǎo)電特征，鄰近該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一上表面處設(shè)置，該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)位在該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上，且具有多個(gè)第二導(dǎo)電特征，鄰近該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一下表面處設(shè)置，該連接結(jié)構(gòu)位在該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間。該連接結(jié)構(gòu)包括一連接層以及多個(gè)第一多孔夾層，該連接層電性耦接到該多個(gè)第一導(dǎo)電特征與該多個(gè)第二導(dǎo)電特征，該多個(gè)第一多孔夾層位在該多個(gè)第一導(dǎo)電特征與該多個(gè)第二導(dǎo)電特征之間。該多個(gè)第一多孔夾層的一孔隙率介于大約25％到大約100％之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)案主張2020年3月25日申請(qǐng)的美國(guó)正式申請(qǐng)案第16/829,665號(hào)的優(yōu)先權(quán)及益處，該美國(guó)正式申請(qǐng)案的內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。

本公開(kāi)涉及一種半導(dǎo)體元件以及該半導(dǎo)體元件的制備方法，特別是涉及一種具有一復(fù)合連接結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件，以及具有該復(fù)合連接結(jié)構(gòu)的該半導(dǎo)體元件的制備方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體元件是使用在不同的電子應(yīng)用，例如個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)，或其他電子設(shè)備。半導(dǎo)體元件的尺寸是逐漸地變小，以符合計(jì)算能力所逐漸增加的需求。然而，在尺寸變小的制程期間，是增加不同的問(wèn)題，且如此的問(wèn)題在數(shù)量與復(fù)雜度上持續(xù)增加。因此，仍然持續(xù)著在達(dá)到改善品質(zhì)、良率、效能與可靠度以及降低復(fù)雜度方面的挑戰(zhàn)。

上文的“先前技術(shù)”說(shuō)明僅是提供背景技術(shù)，并未承認(rèn)上文的“先前技術(shù)”說(shuō)明揭示本公開(kāi)的標(biāo)的，不構(gòu)成本公開(kāi)的先前技術(shù)，且上文的“先前技術(shù)”的任何說(shuō)明均不應(yīng)作為本案的任一部分。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)的一實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體元件，具有一第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、一第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及一連接結(jié)構(gòu)，該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有多個(gè)第一導(dǎo)電特征，鄰近該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一上表面處設(shè)置，該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)位在該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上，并具有多個(gè)第二導(dǎo)電特征，鄰近該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一下表面處設(shè)置，該連接結(jié)構(gòu)位在該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間。該連接結(jié)構(gòu)具有一連接層以及多個(gè)第一多孔夾層，該連接層電性耦接到該多個(gè)第一導(dǎo)電特征與該多個(gè)第二導(dǎo)電特征，該多個(gè)第一多孔夾層位在該多個(gè)第一導(dǎo)電特征與該多個(gè)第二導(dǎo)電特征之間。該多個(gè)多孔夾層的一孔隙率介于大約25％到大約100％之間。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該半導(dǎo)體元件具有多個(gè)多孔介電層，位在該多個(gè)調(diào)和結(jié)構(gòu)的側(cè)壁與下表面上。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該半導(dǎo)體元件具有一連接隔離層，位在該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與該連接結(jié)構(gòu)之間，其中該連接層與該多個(gè)第一多孔夾層位在該連接隔離層中。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該連接隔離層具有一下隔離層、一中間隔離層以及一上隔離層，該下隔離層位在該第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面上，該中間隔離層位在該下隔離層上，該上隔離層位在該中間隔離層上。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，設(shè)置該多個(gè)第一多孔夾層以穿過(guò)該下隔離層、該中間隔離層以及該上隔離層。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該多個(gè)第一多孔夾層具有一厚度，是小于該連接隔離層的一厚度。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該半導(dǎo)體元件具有一第二多孔夾層，位在該上隔離層與該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間，其中該第二多孔夾層的一孔隙率小于該第一多孔夾層的該孔隙率。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該第二多孔夾層的該孔隙率介于大約25％到大約50％之間。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該多個(gè)第一多孔夾層具有寬度，是小于該多個(gè)第二導(dǎo)電特征的寬度。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該多個(gè)第一導(dǎo)電特征的寬度，是大于該多個(gè)第一多孔夾層的寬度。

在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，該連接結(jié)構(gòu)包括多個(gè)輔助層(assistance layers)，位在該連接隔離層中，且該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括多個(gè)保護(hù)環(huán)(guard rings)，位在該多個(gè)輔助層上。