[发明专利]半导体芯片和半导体封装件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

衬底；

穿过所述衬底的通路，该通路在其第一端具有从所述衬底的第一表面延伸出来的凸出部分，并且该通路的第二端与邻近所述衬底的相对的第二表面的互连线接触；以及

浸润层，其位于所述通路与所述衬底之间并且在所述通路的凸出部分上延伸，其中所述浸润层包括这样的材料，该材料选择成在焊球耦接到在所述通路的凸出部分上延伸的所述浸润层时提高所述浸润层与接触所述浸润层的焊球之间的粘合强度。

2.权利要求1的半导体器件，其中所述浸润层包括金、钯和铂中的至少一种，并且其中该半导体器件还包括：

夹在所述浸润层与所述衬底之间的第一阻挡层，其中所述第一阻挡层不在所述凸出部分的至少一部分上延伸；以及

夹在所述浸润层与所述通路之间的第二阻挡层，其中所述第一阻挡层和第二阻挡层包括选择成限制金、钯和铂从所述浸润层扩散的材料。

3.权利要求2的半导体器件，其中所述第一阻挡层仅在所述凸出部分的侧壁的下部上延伸而不在所述凸出部分的侧壁的上部或所述凸出部分的上表面上延伸，使得所述焊球接触所述凸出部分的上表面上的和侧壁的上部上的浸润层。

4.权利要求3的半导体器件，还包括位于所述通路与所述第二阻挡层之间的种子层，其中所述种子层和所述通路中的至少一个包括铜，并且其中所述第二阻挡层包括选择成限制铜从所述种子层和所述通路中的所述至少一个扩散的材料。

5.权利要求4的半导体器件，其中所述第一阻挡层和所述第二阻挡层包括钛、氮化钛、钽和氮化钽中的至少一种，并且其中所述半导体器件还包括位于所述种子层和所述通路中的所述至少一个与所述互连线之间的接触阻挡层，其中所述接触阻挡层包括选择成限制铜从所述种子层和所述通路中的所述至少一个扩散到所述互连线的材料。

6.一种包括权利要求1的半导体器件作为第一半导体器件的半导体封装件，该半导体封装件还包括：

第二半导体器件，其层叠在所述第一半导体器件上并且具有邻近所述通路的凸出部分布置的导电部件，并且

所述焊球位于所述浸润层与所述第二半导体器件的导电部件之间并且在所述通路与所述导电部件之间形成包括金属间化合物层的电连接，所述金属间化合物层由所述浸润层与所述焊球之间的融合形成。

7.权利要求6的半导体封装件，其中所述金属间化合物层延伸以覆盖上面具有所述浸润层的所述通路的凸出部分的侧壁的至少一部分。

8.权利要求6的半导体封装件，其中所述第二半导体器件包括穿过该第二半导体器件的衬底并且具有凸出部分的通路，并且其中所述第二半导体器件的通路的凸出部分邻近所述第一半导体器件的通路的凸出部分布置，所述焊球和所述金属间化合物层位于这两个凸出部分之间。

9.权利要求6的半导体封装件，其中所述第二半导体器件包括穿过该第二半导体器件的衬底并且在其第一端处具有凸出部分的通路、以及邻近该通路的相对的第二端的互连线，其中所述焊球位于所述第一半导体器件的凸出部分与所述第二半导体器件的互连线之间。

10.一种形成半导体器件的方法，包括如下步骤：

在所述半导体器件的衬底中形成孔；

使用沉积工艺顺序地、共形地在所述孔中形成第一阻挡层、浸润层和第二阻挡层；

在所述第二阻挡层上形成通路以填充所述孔；

回蚀所述衬底的表面以限定所述通路从所述衬底的该表面延伸出来的凸出部分，其中回蚀所述表面的步骤包括从所述凸出部分的上表面和侧壁的一部分除去所述第一阻挡层而不除去所述浸润层，其中所述浸润层包括这样的材料，该材料选择成在焊球耦接到在所述通路的凸出部分上延伸的所述浸润层时提高所述浸润层与接触所述浸润层的焊球之间的粘合强度。