[发明专利]一种半导体结构及其制作方法在审

专利信息
申请号: 202210032642.4 申请日: 2022-01-12
公开(公告)号: CN116469857A 公开(公告)日: 2023-07-21
发明(设计)人: 王路广;黄金荣 申请(专利权)人: 长鑫存储技术有限公司
主分类号: H01L23/482 分类号: H01L23/482;H01L21/50;H01L21/60
代理公司: 上海晨皓知识产权代理事务所(普通合伙) 31260 代理人: 成丽杰
地址: 230601 安徽省合肥市*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 半导体 结构 及其 制作方法
【说明书】:

本公开实施例涉及半导体领域,提供一种半导体结构及其制作方法,其中,一种半导体结构包括:具有第一面的第一基底,第一基底具有凸出于第一面的电连接柱;具有第二面的第二基底,第二基底内具有导电柱,且第二面还具有第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽与第二凹槽相连通,第一凹槽位于导电柱上方且暴露出导电柱的至少部分顶面,第二凹槽暴露出导电柱的至少部分侧面;第二面与第一面相键合,且电连接柱的凸出部分位于第二凹槽内,且电连接柱的部分侧面与导电柱的部分侧面在垂直于第一面或第二面的方向上错位交叠;焊接结构,至少部分焊接结构填充于第一凹槽,且至少部分焊接结构还位于电连接柱与第二凹槽底面之间,至少可以提高半导体结构的可靠性。

技术领域

本公开实施例涉及半导体领域,特别涉及一种半导体结构及其制作方法。

背景技术

随着三维封装技术的发展,多层堆叠封装技术应用广泛,但是多层堆叠结构需要用到尺寸相同的晶圆来做堆叠,晶圆与晶圆间的连接结构会占据多层堆叠结构的一定厚度,会则增大多层堆叠结构整体的厚度,不适应现在终端越来越薄的需求。

此外,随着集成度的不断微缩,多层堆叠结构中连接结构的尺寸越来越小,相邻连接结构间的距离越来越小,容易引起相邻连接结构间的短路以及晶圆与晶圆间的脱落。

发明内容

本公开实施例提供一种半导体结构及其制作方法,至少有利于提高半导体结构的可靠性。

根据本公开一些实施例,本公开实施例一方面提供一种半导体结构,包括:具有第一面的第一基底,所述第一基底具有凸出于所述第一面的电连接柱;具有第二面的第二基底,所述第二基底内具有导电柱,且所述第二面还具有第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽与所述第二凹槽相连通,所述第一凹槽位于所述导电柱上方且暴露出所述导电柱的至少部分顶面,所述第二凹槽暴露出所述导电柱的至少部分侧面;所述第二面与所述第一面相键合,且所述电连接柱的凸出部分位于所述第二凹槽内,且所述电连接柱的部分侧面与所述导电柱的部分侧面在垂直于所述第一面或所述第二面的方向上错位交叠;焊接结构,至少部分所述焊接结构填充于所述第一凹槽,且至少部分所述焊接结构还位于所述电连接柱与所述第二凹槽底面之间。

在一些实施例中,所述电连接柱包括:导电主体部、位于所述导电主体部底面和侧面的第一扩散阻挡层及位于所述导电主体部顶面的第一金属保护层,且所述第一金属保护层位于所述导电主体部与所述焊接结构之间,且所述导电主体部的部分位于所述第二凹槽内。

在一些实施例中,所述导电主体部的材料包括铜或铝;所述第一扩散阻挡层的材料包括钽、钛、氮化钛或者氮化钽。

在一些实施例中,所述第一扩散阻挡层和所述第一金属保护层还具有凸出于所述导电主体部顶面的部分。

在一些实施例中,所述半导体结构还包括:第一电镀种子层,所述第一电镀种子层位于所述导电主体部与所述第一扩散阻挡层之间。

在一些实施例中,在垂直于所述第一面的方向上,所述第一凹槽的深度与所述第二凹槽的深度之比在1:1~1:10范围内。

在一些实施例中,所述焊接结构还位于所述电连接柱与所述第二凹槽侧壁之间以及所述导电柱与所述电连接柱之间。

在一些实施例中,所述焊接结构的材料包括锡或者锡银合金等。

在一些实施例中,还包括:第二扩散阻挡层,所述第二扩散阻挡层位于所述第一凹槽底面上以及侧壁上,且还位于所述第二凹槽底面上以及侧壁上,以及还位于所述导电柱被所述第一凹槽暴露的顶面上和所述导电柱被所述第二凹槽暴露的侧面上。

在一些实施例中,还包括:第二电镀种子层,所述第二电镀种子层位于所述第二扩散阻挡层与所述第一凹槽底面以及侧壁之间,且还位于所述第二扩散阻挡层与所述第二凹槽底面与侧壁之间,以及还位于所述第二扩散阻挡层与所述导电柱被所述第一凹槽暴露的顶面之间和所述第二扩散阻挡层与所述导电柱被所述第二凹槽暴露的侧面之间。

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