[发明专利]结合负热膨胀材料的导电互连结构及相关系统、装置及方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其包括：

衬底，其具有至少部分延伸穿过所述衬底的开口；

导电材料，其部分充填所述开口；及

负热膨胀NTE材料，其也部分充填所述开口；

其中所述导电材料安置于所述衬底与所述负热膨胀NTE材料之间。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其进一步包括延伸穿过所述开口的硅通孔TSV，其中：

所述TSV包含所述导电材料及所述NTE材料，

所述NTE材料包含Zr(WO₄)₂，及

所述导电材料包含铜。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述NTE材料包含ZrV₂O。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述NTE材料包含ZrMo₂O₈、ZrW₂O₈、HfMo₂O₈或HfW₂O₈或其组合。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述NTE材料包含Zr₂(MoO₄)₃、Zr₂(WO₄)₃、Hf₂(MoO₄)₃、Hf₂(WO₄)₃或其组合。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述NTE材料包含Zr(WO₄)₂。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述导电材料包含铜、铝、钨、银、金、铂、钌、钛及钴中的至少一者。

8.一种通孔结构，其包括：

至少第一材料，其至少部分延伸穿过半导体装置；及

至少第二材料，其至少部分延伸穿过所述第一材料，其中

所述第一材料具有大于零的第一热膨胀系数CTE，

所述第二材料具有小于零的第二CTE，及

所述第一材料及所述第二材料一起具有复合CTE，其小于所述第一热膨胀系数CTE但大于所述第二CTE。

9.根据权利要求8所述的通孔结构，其中所述复合CTE小于零。

10.根据权利要求8所述的通孔结构，其中所述复合CTE等于零。

11.根据权利要求8所述的通孔结构，其中：

所述半导体装置包括半导体衬底；及

至少所述第一材料完全延伸穿过所述半导体衬底。

12.根据权利要求11所述的通孔结构，其中所述第二材料完全延伸穿过所述半导体衬底。

13.根据权利要求8所述的通孔结构，其中：

所述第一材料具有第一体积；

所述第二材料具有第二体积；及

所述第一体积及所述第二体积经配置使得所述复合CTE小于零。

14.根据权利要求8所述的通孔结构，其中：

所述第一材料具有第一体积；

所述第二材料具有第二体积；及

所述第一体积及所述第二体积经配置使得所述复合CTE等于零。

15.根据权利要求8所述的通孔结构，其中所述第一材料围绕所述第二材料。