[发明专利]晶粒装置、半导体装置及其制造方法

说明书

本公开涉及一种晶粒装置、半导体装置及其制造方法。该晶粒装置包含一晶粒以及一凸块。该晶粒具有一主动层以及一互连元件，其中该互连元件经配置以电性连接该主动层且接触该晶粒中的一基板。该凸块独立于该晶粒之外且经配置以电性连接该主动层。本公开提供的晶粒装置可以简化半导体制程。

技术领域

本公开涉及微电子技术领域，具体而言，涉及一种包含堆叠晶粒的半导体装置及其制造方法。

背景技术

现代电路的制造涉及一些步骤。先在半导体晶圆上制造集成电路，该半导体晶圆包含多个重复的半导体芯片，各自包括多个集成电路。而后，自晶圆切割半导体芯片并且封装。封装制程具有两个主要目的：为了保护半导体芯片以及将内部集成电路连接至外部连接。

在封装集成电路(IC)芯片中，焊接接合是最常用于接合IC芯片以封装基板的方法之一，所述基板可包含或不包含集成电路或其他无源元件。在封装制程过程中，可使用覆晶接合，将半导体晶粒或芯片安装于封装基板上。该封装基板可为中介物(interposer)，其包含金属连接用于在对侧之间引导电子信号。亦可使用其他形式的基板。可经由直接金属接合、焊接接合、或类似方法，将晶粒接合至基板。芯片封装有许多挑战。

上文的“现有技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

发明内容

本公开的实施例提供一种晶粒装置。该晶粒装置包含一晶粒及一凸块。该晶粒具有一主动层及一互连元件。该互连元件经配置以电性连接该主动层且接触该晶粒中的一基板。该凸块独立于该晶粒之外且经配置以电性连接该主动层。

在本公开的一些实施例中，该互连元件的一熔点低于铜的一熔点。

在本公开的一些实施例中，该互连元件的一材料包含锡(Sn)。

在本公开的一些实施例中，该凸块位于该晶粒的该主动层上。

在本公开的一些实施例中，该凸块位于该晶粒的一第一表面上，以及该晶粒装置未有其他凸块位于该晶粒的一第二表面上，该第二表面与该第一表面对立。

在本公开的一些实施例中，该主动层位于该晶粒的该第一表面内。

本公开的实施例提供一种半导体装置。该半导体装置包含一第一晶粒装置及一第二晶粒装置。该第一晶粒装置包含具有一第一主动层的一第一晶粒，以及一第一互连元件。该第一互连元件经配置以电性连接该第一主动层。该第二晶粒装置包含具有一第二主动层的一第二晶粒，以及一凸块。该凸块独立于该第二晶粒之外且经配置以电性连接该第二主动层，其中该凸块受到该第一互连元件环绕。

在本公开的一些实施例中，该凸块接触该第一互连元件。

在本公开的一些实施例中，该半导体装置另包含一粘着层，借此使得该第二晶粒装置接合至该第一晶粒装置。

在本公开的一些实施例中，该第二晶粒装置位于该粘着层上，以及该粘着层位于该第一晶粒装置上。

在本公开的一些实施例中，该第一晶粒装置与该第二晶粒装置之间的一距离与该粘着层的一厚度实质相同。

在本公开的一些实施例中，该凸块的一部分受到该第一互连元件环绕，以及该凸块的剩余部分受到该粘着层环绕。

在本公开的一些实施例中，该第一互连元件的一熔点低于铜的熔点。

在本公开的一些实施例中，在本公开的一些实施例中，该第一互连元件的材料包含锡(Sn)。

在本公开的一些实施例中，该凸块为该第二凸块。该第一晶粒装置令包含一第一凸块，独立于该第一晶粒之外，经配置用于该第一主动层的电性连接。