[发明专利]具有硅通孔内连线的半导体封装

说明书

技术领域

本发明关于一种具有硅通孔内连线的半导体封装，特别关于一种用于具有硅通孔(TSV)内连线的半导体封装的一种蚀刻停止结构。

背景技术

对于电子工程领域而言，硅通孔(through silicon via，TSV)为完全穿过硅晶圆或硅芯片的一种垂直电性连接物。相较于例如封装上封装(package-on-package)的其他半导体封装，硅通孔利用高性能的制造技术所制成。硅通孔用于制造三维(3D)半导体封装和3D集成电路。相较于其他半导体封装，硅通孔的介层孔插塞的密度实质上大于其他半导体封装，且硅通孔具有较短的连接长度。

用以形成半导体封装的现有硅通孔技术包括形成穿过内连线结构的介电层及/或穿过半导体封装的半导体基板的开口。于上述开口的侧壁和底部形成顺应性衬垫和阻障种晶层。例如铜的导电材料填充上述开口以形成硅通孔。目前，可选择包括后钻孔蚀刻工艺(via last etching process)和中段钻孔蚀刻工艺(via middle etching process)的数个硅通孔开口蚀刻技术来形成硅通孔。上述后钻孔硅通孔蚀刻工艺(last TSV via etching process)从半导体基板的后侧进行，且上述后钻孔硅通孔蚀刻工艺需要停止在内连线结构的接触孔插塞上。然而，半导体基板(硅)对介电层(氧化物)的蚀刻选择比差，会导致硅通孔具有粗糙的表面(底面)，且会使上述硅通孔开口的蚀刻轮廓(etching profile)变得难以控制。结果，填充于上述硅通孔开口的导电材料(铜)会往外扩散而污染组件。

因此，在此技术领域中，有需要一种用于具有硅通孔(TSV)内连线的半导体封装的新颖蚀刻停止结构，以改善上述缺点。

发明内容

为了解决上述的硅通孔内连线的铜扩散的技术问题，本发明特提供用于具有硅通孔(TSV)内连线的半导体封装的一种蚀刻停止结构。

本发明的实施例提供一种具有硅通孔内连线的半导体封装。上述具有硅通孔内连线的半导体封装包括半导体基板，其具有前侧和后侧；接触孔插塞阵列，设置于上述半导体基板的上述前侧上；隔绝结构，设置于上述半导体基板中，且位于上述接触孔插塞阵列下方；以及硅通孔内连线，穿过上述半导体基板，且与上述接触孔插塞阵列和上述隔绝结构重叠。

本发明的另一实施例提供一种具有硅通孔内连线的半导体封装。上述具有硅通孔内连线的半导体封装包括半导体基板，其具有前侧和后侧；接触孔插塞阵列，设置于上述半导体基板的上述前侧上；硅通孔内连线，设置于上述半导体基板中，且位于上述接触孔插塞阵列下方；以及隔绝结构，设置于上述半导体基板中，其中在俯视图中，上述隔绝结构位于上述接触孔插塞阵列的两个接触孔插塞之间。

本发明提供的具有硅通孔内连线的半导体封装，能得到具有平滑底部的硅通孔开口，因而可以避免产生现有硅通孔内连线的铜扩散问题。

附图说明

图1显示本发明一实施例的具有硅通孔(TSV)内连线的半导体封装的剖面示意图。

图2为图1的放大示意图，其显示本发明一实施例的用于具有硅通孔(TSV)内连线的半导体封装的蚀刻停止结构。

图3为图1的放大示意图，其显示本发明另一实施例的用于具有硅通孔(TSV)内连线的半导体封装的蚀刻停止结构。

图4为图1的放大示意图，其显示本发明又一实施例的用于具有硅通孔(TSV)内连线的半导体封装的蚀刻停止结构。

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来称呼特定的组件。本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”是开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接到第二装置。