[发明专利]半导体元件及其制备方法

说明书

本公开提供一种半导体元件及其制备方法。该半导体元件具有一内连接结构，设置在一第一半导体晶粒上。该第一半导体晶粒具有一半导体基底以及一第一导电垫，该第一导电垫设置在该半导体基底上，且该第一导电垫被该内连接结构所覆盖。该半导体元件亦具有多个介电间隙子，围绕该内连接结构设置。所述多个介电间隙子与该内连接结构之间的一界面呈弯曲状。该半导体元件还具有一介电层以及一第二半导体晶粒，该介电层围绕所述多个介电间隙子设置，该第二半导体晶粒接合到该介电层与该内连接结构。该第二半导体晶粒具有一第二导电垫，且该内连接结构被该第二导电垫所覆盖。

技术领域

本公开主张2020年3月19日申请的美国正式申请案第16/823,489号的优先权及益处，该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

对于许多现代应用，半导体元件是不可或缺的。随着电子科技的进步，半导体装置的尺寸变得越来越小，于此同时提供优选的功能以及包含较大的集成电路数量。由于半导体元件的小型化，实现不同功能的半导体装置的不同形态与尺寸规模，是整合(integrated)并封装(packaged)在一单一模块中。再者，许多制造操作执行于不同形态的半导体装置的整合(integration)。

然而，半导体元件的制造与整合包含许多复杂步骤与操作。在半导体元件中的整合是变得越加复杂。半导体元件的制造与整合的复杂度中的增加可造成多个缺陷，例如在相邻内连接结构之间的寄生电容的增加。据此，有持续改善半导体元件的制造流程的需要，以便对付所述多个缺陷。

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

本公开的一实施例提供一种半导体元件。该半导体元件具有一内连接结构，设置在一第一半导体晶粒上。该第一半导体晶粒包括一半导体基底以及一第一导电垫，该第一导电垫设置在该半导体基底上，且该第一导电垫被该内连接结构所覆盖。该半导体元件亦具有多个介电间隙子，围绕该内连接结构设置。所述多个介电间隙子与该内连接结构之间的一界面呈弯曲状。该半导体元件还具有一介电层，围绕所述多个介电间隙子设置；以及一第二半导体晶粒，接合到该介电层与该内连接结构。该第二半导体晶粒包括一第二导电垫，且该内连接结构被该第二导电垫所覆盖。

在本公开的一些实施例中，所述多个介电间隙子与该介电层由不疼材料所制。在本公开的一些实施例中，该内连接结构的一上宽度大于该内连接结构的一下宽度。在本公开的一些实施例中，该半导体元件还包括一介电结构，是穿经该介电层，其中该介电结构的一材料相同于所述多个介电间隙子的一材料。在本公开的一些实施例中，该半导体元件还包括一介电衬垫层，设置在该第一半导体晶粒与该介电层之间，其中该介电衬垫层被所述多个介电间隙子部分地覆盖。在本公开的一些实施例中，该内连接结构直接接触该介电衬垫层与该第一导电垫。在本公开的一些实施例中，所述多个介电间隙子与该介电衬垫层由不同材料所制。

本公开的一实施例提供一种半导体元件。该半导体元件具有一第一介电层，设置在一第一半导体基底上；以及一第一导电垫，嵌设该第一介电层中。该半导体元件亦具有一介电衬垫层，设置在该第一介电层上；以及一第二介电层，设置在该介电衬垫层上。该半导体元件还具有一内连接结构，穿经该第二介电层与该介电衬垫层；以及一介电间隙子，设置在该内连接结构与该第二介电层之间。此外，该半导体元件具有一第二半导体基底，设置在该第二介电层上。在该第二半导体基底中的一第二导电垫经由该内连接结构而电性连接到该第一导电垫。