[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

一种半导体装置包含设置在衬底的前侧上的内连线结构。内连线结构包含嵌入于内连线介电层内的内连线导电结构。沟槽完全延伸穿过衬底以暴露出内连线导电结构中的多个内连线导电结构。接合垫结构设置在衬底的背侧上并且延伸穿过衬底的沟槽以接触内连线导电结构中的多个内连线导电结构。接合结构设置在衬底的背侧上且电性接触接合垫结构。

技术领域

本发明的实施例是有关于一种半导体装置及其制造方法，特别是有关于一种经由衬底中的沟槽耦接到多个内连线导电结构的接合垫结构的半导体装置及其制造方法。

背景技术

半导体产业持续通过例如减小最小特征尺寸来提高各种电子组件(例如晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，此使更多组件集成到给定区域中。开发利用较少区域或较小高度的较小封装结构来封装半导体装置。举例来说，为了进一步增加每个区域的电路密度，已研究三维(three-dimensional；3D)集成电路(integrated circuit；IC)。

发明内容

根据一些实施例，一种半导体装置包括衬底、设置在所述衬底的前侧上的内连线结构、接合垫结构以及接合结构，其中所述内连线结构包括嵌入于多个内连线介电层内的多个内连线导电结构，所述衬底包括沟槽，所述沟槽完全延伸穿过所述衬底以暴露出所述内连线导电结构中的复数个所述内连线导电结构，接合垫结构设置在所述衬底的背侧上并且延伸穿过所述衬底的所述沟槽以接触所述内连线导电结构中的所述多个内连线导电结构，接合结构设置在所述衬底的所述背侧上且电性接触所述接合垫结构。

根据一些实施例，一种半导体装置包括衬底、设置在所述衬底的前侧上的内连线结构、设置在所述衬底的背侧上的接合结构、以及设置在所述衬底的所述背侧上并且完全延伸穿过所述衬底以接触所述内连线导电结构的接合垫结构，所述内连线结构包括嵌入于内连线介电结构内的多个内连线导电结构，所述接合垫结构包括设置在所述衬底的所述背侧上及所述接合结构正下方的背侧水平部分、设置在所述衬底的内侧壁上的竖直部分、以及设置在所述内连线导电结构上方的前侧水平部分。

根据一些实施例，一种半导体装置的制造方法包括在衬底的前侧上方形成内连线结构，所述内连线结构包括嵌入于多个内连线介电层中的多个内连线导电结构；翻转所述衬底以图案化所述衬底的背侧；去除所述衬底的部分，以在所述衬底中形成沟槽，所述沟槽完全延伸穿过所述衬底以暴露出所述内连线结构，其中所述内连线导电结构中的复数个所述内连线导电结构直接下伏于所述沟槽；去除所述内连线介电层的部分，以暴露出所述复数个所述内连线导电结构中；以及形成接合垫结构，所述接合垫结构从所述衬底的所述背侧延伸穿过所述衬底的所述沟槽至所述衬底的所述前侧，以接触所述复数个所述内连线导电结构。

附图说明

结合附图阅读以下详细描述会最佳地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各个特征的尺寸。

图1A示出包括接合垫结构的集成芯片的一些实施例的剖面图，所述接合垫结构从衬底的背侧延伸穿过衬底至衬底的前侧，其中接合垫结构接触设置在衬底的前侧上的多个内连线导电结构。

图1B示出对应于图1A的一些实施例的俯视图。

图2和图3示出接合垫结构的一些其它实施例的剖面图，所述接合垫结构延伸穿过衬底以将衬底的背侧上的接合结构耦接到衬底的前侧上的内连线结构。

图4A示出接合垫结构的一些实施例的剖面图，所述接合垫结构延伸穿过衬底以将衬底的背侧上的接合结构耦接到衬底的前侧上的内连线结构，其中接合垫结构包括在衬底下方延伸以接触内连线结构的下部突起部分。

图4B示出对应于图4A的一些实施例的俯视图。

图5和图6示出接合垫结构的一些其它实施例的剖面图，所述接合垫结构延伸穿过衬底以将衬底的背侧上的接合结构耦接到衬底的前侧上的内连线结构且包括下部突起部分。