发明名称 具矽通道之多晶片堆叠结构及其制法
摘要
申请公布号 TWI335059 申请公布日期 2010.12.21
申请号 TW096127941 申请日期 2007.07.31
申请人 矽品精密工业股份有限公司 发明人 江政嘉;黄建屏;张锦煌;邱启新;黄荣彬
分类号 H01L21/60 主分类号 H01L21/60
代理机构 代理人 陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 一种具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,系包括:提供具复数第一晶片之晶圆,该晶圆及第一晶片具相对之第一及第二表面,该第一晶片之第一表面形成有复数孔洞,且该孔洞处形成金属柱及焊垫以构成矽通道(TSV)结构;于该第一晶片之第二表面形成至少一凹槽,且令该矽通道之金属柱显露于该凹槽底部;以及将至少一第二晶片堆叠于该第一晶片上并电性连接至外露出该凹槽之第一晶片矽通道之金属柱。如申请专利范围第1项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该孔洞与金属柱间复设有绝缘层,该绝缘层与金属柱间复设有阻障层。如申请专利范围第2项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该绝缘层为二氧化矽及氮化矽之其中一者,该阻障层为镍,该金属柱之材质为铜、金、铝所组群组之一者。如申请专利范围第1项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,复包括:于该第一晶片之凹槽中填充包覆第二晶片之绝缘材料;以及平整化该绝缘材料,以令该绝缘材料与该第一晶片之第二表面齐平。如申请专利范围第4项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,复包括:于该第一晶片第一表面之焊垫上植设导电元件;以及对该晶圆进行切割以分离各该第一晶片。如申请专利范围第5项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,复包括将堆叠之第二晶片及第一晶片透过该导电元件而接置并电性连接至晶片承载件上。如申请专利范围第4项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该第二晶片之接置高度小于该第一晶片之第二表面高度,而于平整化该绝缘材料后,使该第二晶片包覆于该绝缘材料中。如申请专利范围第4项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该第二晶片之接置高度等于或略大于该第一晶片之第二表面高度,而于平整化该绝缘材料后,使该第二晶片之一表面外露出该绝缘材料。如申请专利范围第1项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该第一晶片之第一表面上接置有第四晶片,并使该第四晶片电性连接至第一晶片第一表面之焊垫。一种具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,系包括:提供具复数第一晶片之晶圆,该晶圆及第一晶片具相对之第一及第二表面,该第一晶片之第一表面形成有复数孔洞,且该孔洞处形成金属柱及焊垫以构成矽通道(TSV)结构;于该第一晶片之第二表面形成至少一凹槽,且令该矽通道之金属柱显露于该凹槽底部;将至少一形成有矽通道(TSV)之第二晶片堆叠于该第一晶片上并电性连接至外露出该凹槽之第一晶片矽通道之金属柱;于该凹槽中填充绝缘材料,并平整化该绝缘材料,且令该第二晶片矽通道之金属柱外露出该绝缘材料;于该第二晶片上形成电性连接至外露出该绝缘材料之第二晶片矽通道之金属柱的焊垫;以及于该第二晶片上接置第三晶片,并使该第三晶片电性连接至该第二晶片上之焊垫。如申请专利范围第10项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该孔洞与金属柱间复设有绝缘层,该绝缘层与金属柱间复设有阻障层。如申请专利范围第11项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该绝缘层为二氧化矽及氮化矽之其中一者,该阻障层为镍,该金属柱之材质为铜、金、铝所组群组之一者。如申请专利范围第10项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,复包括:于该第一晶片之第一表面焊垫上植设导电元件;以及对该晶圆进行切割以分离各该第一晶片。如申请专利范围第13项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,复包括将堆叠之第一晶片、第二晶片及第三晶片透过该导电元件而接置并电性连接至晶片承载件上。如申请专利范围第10项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该第二晶片上之焊垫系直接形成于该第二晶片矽通道之金属柱上方。如申请专利范围第10项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该第二晶片上之焊垫系透过线路重布置层(RDL)而连接至该第二晶片矽通道之金属柱。如申请专利范围第10项之具矽通道之多晶片堆叠结构之制法,其中,该第二晶片上之焊垫系透过溅镀方式形成。一种具矽通道之多晶片堆叠结构,系包括:第一晶片,该第一晶片具相对之第一及第二表面,该第一表面形成有复数孔洞,且该孔洞处形成有金属柱及焊垫以构成矽通道(TSV)结构,该第二表面形成有至少一凹槽以外露出该矽通道之金属柱;以及至少一第二晶片,系堆叠于该第一晶片上并电性连接至外露出该凹槽之矽通道之金属柱。如申请专利范围第18项之具矽通道之多晶片堆叠结构,复包括有绝缘材料,系填充于该第一晶片之凹槽中。如申请专利范围第19项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该绝缘材料经过平整化,以令该绝缘材料与该第一晶片之第二表面齐平。如申请专利范围第20项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该第二晶片之高度小于该第一晶片之第二表面高度,而于平整化该绝缘材料后使该第二晶片包覆于该绝缘材料中。如申请专利范围第20项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该第二晶片之高度等于或略大于该第一晶片之第二表面高度,而于平整化该绝缘材料后,使该第二晶片之一表面外露出该绝缘材料。如申请专利范围第18项之具矽通道之多晶片堆叠结构,复包括有导电元件,系植设于该第一晶片第一表面之焊垫。如申请专利范围第23项之具矽通道之多晶片堆叠结构,复包括有晶片承载件,系供堆叠之第二晶片及第一晶片透过该导电元件而接置并电性连接至该晶片承载件。如申请专利范围第18项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该孔洞与金属柱间复设有绝缘层,该绝缘层与金属柱间复设有阻障层。如申请专利范围第25项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该绝缘层为二氧化矽及氮化矽之其中一者,该阻障层为镍,该金属柱之材质为铜、金、铝所组群组之一者。如申请专利范围第18项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该第一晶片第一表面上接置有第四晶片,并使该第四晶片电性连接至该第一晶片第一表面之焊垫。一种具矽通道之多晶片堆叠结构,系包括:第一晶片,该第一晶片具相对之第一及第二表面,该第一表面形成有复数孔洞,且该孔洞处形成有金属柱及焊垫以构成矽通道(TSV)结构,该第二表面形成有至少一凹槽以外露出该矽通道之金属柱;至少一形成有矽通道(TSV)之第二晶片,系堆叠于该第一晶片上并电性连接至外露出该凹槽之第一晶片矽通道之金属柱;绝缘材料,系于该凹槽中,且令该第二晶片矽通道之金属柱外露出该绝缘材料;焊垫,系形成于该第二晶片上且电性连接至外露出该绝缘材料之第二晶片矽通道之金属柱;以及第三晶片,系接置于该第二晶片上,并电性连接至该第二晶片上之焊垫。如申请专利范围第28项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该孔洞与金属柱间复设有绝缘层,该绝缘层与金属柱间复设有阻障层。如申请专利范围第29项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该绝缘层为二氧化矽及氮化矽之其中一者,该阻障层为镍,该金属柱之材质为铜、金、铝所组群组之一者。如申请专利范围第28项之具矽通道之多晶片堆叠结构,复包括有导电元件,系植设于该第一晶片之第一表面焊垫上。如申请专利范围第31项之具矽通道之多晶片堆叠结构,复包括有晶片承载件,系供堆叠之第一、第二及第三晶片透过该导电元件而接置并电性连接至该晶片承载件上。如申请专利范围第28项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该第二晶片上之焊垫系直接形成于该第二晶片之矽通道之金属柱上方。如申请专利范围第28项之具矽通道之多晶片堆叠结构,其中,该第二晶片上之焊垫系透过线路重布置层(RDL)而连接至该第二晶片之矽通道之金属柱。
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