发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 一种半导体装置,包含半导体晶片。一基板相对于该半导体晶片放置。第一电极位在该半导体晶片之上,而第二电极则位在该基板之上。一金属间混合物层被放置在该第一和第二电极之间。该第一和第二电极的每一个都是由预定电极材料制成的。该金属间混合物层系由该电极材料和至少供应到该第一和第二电极其中之一之黏接材料制成的。
申请公布号 TW523898 申请公布日期 2003.03.11
申请号 TW090124509 申请日期 2001.10.04
申请人 电气股份有限公司;三菱电机股份有限公司;东芝股份有限公司 发明人 田子雅基;富田至洋;高桥健司
分类号 H01L23/52 主分类号 H01L23/52
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种半导体装置,包含:半导体晶片;相对于该半导体晶片放置之基板;位在该半导体晶片上之第一电极;位在该基板上之第二电极;及放置在该第一电极和该第二电极之间之金属间混合物层,该第一和第二电极的每一个都是由预定电极材料制成的,及该金属间混合物层系由该电极材料和至少供应到该第一和第二电极其中之一之黏接材料所制成的。2.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一和第二电极的每一个都具有相同的形状。3.如申请专利范围第2项之装置,其中该形状包含凸面形。4.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一和第二电极在尺寸方面彼此并不相同。5.如申请专利范围第4项之装置,其中该第一和第二电极其中之一的任何一方具有凹面形,而另一方为凸面形。6.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一电极系自该半导体晶片的表面突出,且将该黏接材料供应在该第一电极上,以完全覆盖该第一电极。7.如申请专利范围第1项之装置,其中该第一电极系自该半导体晶片的表面突出,且将该黏接材料供应在该第一电极的上表面之上。8.如申请专利范围第1项之装置,其中该黏接材料系被供应到一区域,该区域具有之开口面积小于该第一和第二电极其中之一的任何一方之面积。9.如申请专利范围第1项之装置,其中该基板可以由其他的半导体晶片取代。10.如申请专利范围第1项之装置,其中该电极材料系Cu或Cu的合金,而该黏接材料为Sn。11.如申请专利范围第1项之装置,其中该电极材料为至少选择自由镍,金和它们的合金所组成之组合的其中之一,而该黏接材料则至少可自由锡,铟,锑和钯所组成之组合中选择其中之一。12.一种制造半导体装置之方法,其中具有第一电极之半导体晶片和具有第二电极之基板系彼此相对而电性连接的,而且该第一和第二电极的每一个都是以预定电极材料形成的,该方法包含下列步骤:至少在该第一和第二电极的其中之一上,形成预定的黏接材料;藉由电极材料和该黏接材料之间的扩散,形成金属间混合物层;及经由该金属间混合物层,黏接该第一电极和该第二电极。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该黏接材料系形成在该第一和第二电极两者之上。14.如申请专利范围第12项之方法,其中该黏接材料形成在一区域之中,该区域具有之开口面积小于该第一和第二电极其中之一的任何一方之面积。15.如申请专利范围第12项之方法,其中该金属间混合物层形成,使得该黏接材料因为该黏接材料完全扩散进入该电极材料,而不会保留在黏接界面之上。16.如申请专利范围第12项之方法,其中该黏接材料包含能够扩散进入该电子材料之单一金属材料。17.一种制造半导体装置之方法,其中具有第一电极之半导体晶片和具有第二电极之基板系彼此相对而电性连接的,而且该第一和第二电极的每一个都是以预定电极材料形成的,该方法包含下列步骤:至少在该第一和第二电极的其中之一上,形成非常薄的预定黏接材料;将该第一电极放在对于该第二电极适当的位置;藉由应用压力,使该第一电极可以经由该黏接材料与该第二电极黏接;将该黏接材料加热;使该黏接材料完全扩散进入该电极材料,以在该加热步骤期间形成金属间混合物层;及该第一电极经由该金属间混合物层与该第二电极黏接。18.如申请专利范围第17项之方法,还包含下列步骤:将该第一电极埋入该半导体晶片之中;研磨该半导体晶片;藉由乾式蚀刻,选择性处理该半导体晶片,使突出该第一电极;及完全供应该黏接材料至该第一电极的表面。19.如申请专利范围第17项之方法,还包含下列步骤:将该第一电极埋入该半导体晶片之中;研磨该半导体晶片,以曝露该第一电极;供应该黏接材料在曝露的该第一电极之上;及藉由乾式蚀刻,选择性处理该半导体晶片,使突出该第一电极。20.如申请专利范围第17项之方法,其中该黏接材料被供应到一区域,该区域具有之开口面积小于该第一和第二电极其中之一的任何一方之面积。21.如申请专利范围第17项之方法,其中该黏接材料具有熔点,且加热步骤之温度系熔点或更高。22.如申请专利范围第17项之方法,其中该黏接材料具有熔点,加热步骤之温度系熔点或更低,及该金属间混合物层系藉由固相扩散形成的。23.如申请专利范围第17项之方法,其中在该第一和第二电极之间的黏接面被活化之后,完成压力应用步骤和加热步骤。24.如申请专利范围第23项之方法,其中该活化系藉由至少自由激化氩气,氧气和氟气而产生之电浆所组成之组合,选择其中之一气体照射而完成。图式简单说明:第1A图和第1B图为半导体装置之相关黏性结构的横截面图;第2A图和第2B图为另一半导体装置之相关连接结构和相关连接方法的横截面图;第3A图和第3B图为根据本发明第一实施例之半导体装置,其连接结构和连接方法之横截面图;第4A图和第4B图为根据本发明第一实施例之半导体装置,其另一种连接结构和另一种连接方法之横截面图;第5图为根据本发明第二实施例之半导体装置,其连接结构和连接方法之横截面图;第6图为根据本发明第二实施例之半导体装置,其另一种连接结构和另一种连接方法之横截面图;第7图为根据本发明第二实施例之半导体装置,其另一种连接结构和另一种连接方法之横截面图;第8图为根据本发明第三实施例之半导体装置,其连接结构和连接方法之横截面图;第9图为根据本发明第三实施例之半导体装置,其另一种连接结构和另一种连接方法之横截面图;第10图为根据本发明第三实施例之半导体装置,其另一种连接结构和另一种连接方法之横截面图;第11A图至第11D图为根据本发明第三实施例之半导体装置,其另一种连接结构和另一种连接方法之横截面图;及第12A图至第12D图为根据本发明第三实施例之半导体装置,其另一种连接结构和另一种连接方法之横截面图。
地址 日本
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