[发明专利]半导体设备的焊盘结构

说明书

本公开内容的各方面提供了一种半导体器件和制造该半导体器件的方法。半导体设备包括第一管芯，该第一管芯包括形成在第一管芯的正面上的第一接触结构。半导体设备包括第一半导体结构和设置在第一管芯的背面上的第一焊盘结构。第一半导体结构从第一管芯的背面与第一接触结构导电连接，并且第一焊盘结构与第一半导体结构导电耦接。第一接触结构的端部突出到第一半导体结构中而不连接到第一焊盘结构。第一管芯与第二管芯可以面对面地键合。

技术领域

本申请描述了总体上涉及半导体设备的实施例。

背景技术

通常，半导体设备(例如，半导体芯片)通过各种输入/输出(input/output,I/O)焊盘结构(例如，发信号焊盘结构和电源/接地(power/ground,P/G)焊盘结构等)与外界通信。在一些示例中，半导体芯片可以包括在衬底上方的电路顶部上形成的多个金属层。一个或多个金属层用于形成与衬底上方的电路导电耦接的焊盘结构。焊盘结构可以被形成为便于键合引线的附接，该键合引线可以将焊盘结构与外部部件(诸如电源、接地、其他半导体芯片、印刷电路板(printed circuit board,PCB)上的金属线等)导电地耦接。

发明内容

本公开内容的各方面提供了一种半导体设备。半导体设备包括第一管芯，该第一管芯包括形成在第一管芯的正面上的第一接触结构。半导体设备包括第一半导体结构，所述第一半导体结构设置在第一管芯的背面上，并且从第一管芯的背面与第一接触结构导电连接。半导体设备还包括设置在第一管芯的背面上并与第一半导体结构导电耦接的第一焊盘结构。

在实施例中，第一接触结构的端部突出到第一半导体结构中而不连接到第一焊盘结构。

在实施例中，半导体设备包括设置在第一管芯的背面上的第二半导体结构。第二半导体结构从第一管芯的背面与第二接触结构导电连接。半导体设备中的第二焊盘结构设置在第一管芯的背面上，并且与第二半导体结构导电耦接。半导体设备还包括第一隔离结构，该第一隔离结构设置在第一焊盘结构与第二焊盘结构之间，并且将第一焊盘结构与第二焊盘结构电隔离。

在示例中，半导体设备还包括第二隔离结构，所述第二隔离结构设置在第一半导体结构与第二半导体结构之间并且将第一半导体结构与第二半导体结构电隔离。

在实施例中，第一半导体结构包括掺杂半导体材料，并且第一焊盘结构包括金属材料。在示例中，掺杂半导体材料是多晶硅。

在实施例中，第一管芯包括包含垂直存储单元串的核心区域、用于连接到垂直存储单元串中的存储单元的栅极的阶梯区域、以及包括第一接触结构的接触区域。核心区域、阶梯区域和接触区域通过设置在第一管芯的背面上的绝缘层的相应隔离结构电隔离。

在示例中，焊盘结构设置在第一管芯的背面上，并且通过设置在焊盘结构与垂直存储单元串之间的半导体结构与核心区域中的垂直存储单元串导电连接。

在示例中，半导体设备还包括第二管芯，所述第二管芯包括在第二管芯的正面上的用于垂直存储单元串的外围电路。第一管芯和第二管芯面对面键合。

在示例中，第一管芯上的第一接触结构经由键合结构电耦接到第二管芯上的输入/输出电路。

本公开内容的各方面提供了一种用于制造半导体设备的方法。该方法包括在第一管芯的背面上形成从第一管芯的背面与第一接触结构导电连接的第一半导体结构，以及在第一管芯的背面上形成与第一半导体结构导电连接的第一焊盘结构。第一管芯包括第一衬底和形成在第一管芯的正面上的第一接触结构。

在实施例中，该方法还包括面对面地键合第一管芯和第二管芯。该方法包括从第一管芯的背面去除第一衬底，其中暴露第一接触结构在第一管芯的背面上的端部。第一接触结构的端部突出到第一半导体结构中而不连接到第一焊盘结构。