[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本公开涉及一种半导体装置及其制造方法，该半导体装置具有由融熔接合技术形成的多个接合的半导体元件。该多个半导体元件具有多个传导部，其热膨胀系数大于介电部的热膨胀系数。在融熔接合技术的热处理制程中，具有较高热膨胀系数的传导部的体积膨胀，可通过凹部提供的膨胀空间予以容纳。如此，通过融熔接合技术接合该多个半导体元件而形成的半导体装置在两个介电部之间的界面中不具有一横向突出。因此，可以有效排除横向突出造成的电性功能故障。

技术领域

本公开涉及一种半导体装置及其制造方法，特别关于一种半导体装置，具有通过融熔接合技术形成的多个接合的半导体元件及其制造方法。

背景技术

半导体元件对于许多现代应用而言是重要的。随着电子技术的进展，半导体元件的尺寸越来越小，而功能越来越大且整合的电路量越来越多。由于半导体元件的尺度微小化，目前芯片上覆芯片(chip-on-chip)技术广泛用于制造半导体元件。在此半导体封装的生产中，实施许多制造制程，例如磊晶生长制程(epitaxial growing process)或是后插塞制程(post via formation)。

然而，在微小化规模中，半导体元件的制造变得越来越复杂。制造半导体元件的复杂度增加可能造成缺陷，例如电互连不良、产生破裂、或是组件脱层。据此，修饰半导体元件的结构与制造制程仍有许多挑战。

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半导体装置，包含一第一半导体元件，具有一第一传导部、与该第一传导部相邻的一第一介电部、以及位在该第一传导部的一上表面的一凹部，其中该第一传导部的一热膨胀系数大于该第一介电部的一热膨胀系数，以及该凹部的一体积与该第一传导部自一第一温度至高于该第一温度的一第二温度的一体积膨胀实质相同。

在本公开的一些实施例中，该第一传导部的一上端低于该第一介电部的一上端。

在本公开的一些实施例中，该第一传导部的一厚度小于该第一介电部的一厚度。

在本公开的一些实施例中，该半导体装置另包括一第二半导体元件，具有一第二传导部以及与该第二传导部相邻的一第二介电部，其中该第一传导部面对该第二传导部，该凹部分离该第一传导部与该第二传导部，以及该第一介电部接触该第二介电部。

在本公开的一些实施例中，该第一传导部的一中心对准该第二传导部的一中心。

本公开的另一实施例提供一种半导体装置，包括：一第一半导体元件，具有一第一传导部以及与该第一传导部相邻的一第一介电部；以及一第二半导体元件，具有一第二传导部以及与该第二传导部相邻的的一第二介电部。该第一传导部直接接合至该第二传导部，该第一传导部与该第二传导部之间实质未有一焊接材料，以及该第一介电部直接接合至该第二介电部。

在本公开的一些实施例中，该第一传导部的一热膨胀系数大于该第一介电部的一热膨胀系数。

在本公开的一些实施例中，该第一半导体元件与该第二半导体元件垂直接合，以及该第一传导部接触该第二传导部，实质未有一横向突出至该第一介电部与该第二介电部之间的一界面。

在本公开的一些实施例中，该第一传导部的一中心对准该第二传导部的一中心。

本公开的另一实施例提供一种半导体装置的制造方法，包含：形成一第一半导体元件，具有一第一传导部、与该第一传导部相邻的一第一介电部、以及位于该第一传导部的一上表面的一凹部；形成一第二半导体元件，具有一第二传导部以及与该第二传导部相邻的一第二介电部；配置该第一半导体元件与该第二半导体元件，使得该第一传导部面对该第二传导部；以及膨胀该第一传导部与该第二传导部至少其中之一，以填充该凹部。