[发明专利]包括堆叠的半导体芯片的半导体器件

说明书

一种半导体器件包括芯片层叠结构，该芯片层叠结构包括第一半导体芯片和堆叠在第一半导体芯片上的第二半导体芯片。第一半导体芯片包括第一基板、在第一基板的前表面上的第一电路层、和设置在第一电路层上并包括电连接到第一电路层的第一金属垫的第一连接层。第二半导体芯片包括第二基板、在第二基板的前表面上的第二电路层、和设置在第二电路层上并包括电连接到第二电路层的第二金属垫的第二连接层。第一连接层面对第二连接层。第一金属垫和第二金属垫彼此接触以将第一和第二半导体芯片彼此联接。

技术领域

发明构思的实施方式涉及半导体器件，更具体地，涉及包括通过晶片级堆叠方法堆叠的半导体芯片的半导体器件。

背景技术

随着对于大容量、薄且小型的半导体器件以及使用该半导体器件的电子产品的需求日益增长，已经开发了各种封装技术用于这样的器件。在这些封装技术的一些中，半导体芯片可以垂直地堆叠以实现高密度芯片层叠结构。根据这些技术，具有各种功能的半导体芯片可以集成到比具有一个半导体芯片的一般封装小的区域中。

一些半导体芯片可以包括图像传感器。图像传感器可以将光学图像转变成电信号。随着计算机和通信产业的发展，在各种领域中诸如利用数字照相机、可携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏控制台、安全摄像机、和医用微型摄像机的领域中，对于高性能的图像传感器的需求日益增长。

图像传感器可以分为电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属－氧化物－半导体(CMOS)图像传感器。CMOS图像传感器的驱动操作可以是简单的。另外，CMOS图像传感器的单个处理电路可以集成在单个芯片上以减小CMOS图像传感器的尺寸。此外，CMOS图像传感器的功耗可以非常低。因此，CMOS图像传感器可以用于具有有限的电池容量的产品中。

发明内容

发明构思的实施方式可以提供包括具有改善的电特性和可靠性的芯片堆叠结构的半导体器件。

在发明构思的一方面，一种半导体器件可以包括芯片层叠结构，该芯片层叠结构包括第一半导体芯片和堆叠在第一半导体芯片上的第二半导体芯片。第一半导体芯片可以包括第一基板、在第一基板的前表面上的第一电路层、和设置在第一电路层上并包括电连接到第一电路层的第一金属垫的第一连接层。第二半导体芯片可以包括第二基板、在第二基板的前表面上的第二电路层、和设置在第二电路层上并包括电连接到第二电路层的第二金属垫的第二连接层。第一连接层和第二连接层可以彼此面对。第一金属垫和第二金属垫可以彼此接触以将第一和第二半导体芯片彼此联接。第一金属垫可以包括通过第一隔板彼此分离的多个第一金属垫部分，第二金属垫可以包括通过第二隔板彼此分离的多个第二金属垫部分。

在发明构思的一方面，一种半导体器件可以包括：第一半导体芯片，包括第一基板、在第一基板的前表面上的第一电路层、和在第一电路层上的第一连接层；和第二半导体芯片，包括第二基板、在第二基板的前表面上的第二电路层、和在第二电路层上的第二连接层。第一连接层可以包括电连接到第一电路层的第一金属垫。第一金属垫可以具有矩形形状。第一金属垫可以包括在第一金属垫的长轴方向上布置的多个第一金属垫部分、和在多个第一金属垫部分中相应的第一金属垫部分之间的第一隔板。第二连接层可以包括电连接到第二电路层的第二金属垫。第二金属垫可以具有矩形的平面形状。第二金属垫可以包括：在第二金属垫的长轴方向上布置的多个第二金属垫部分；及设置在多个第二金属垫部分的相应第二金属垫部分之间的第二隔板。第二半导体芯片可以在第一半导体芯片上使得第一连接层和第二连接层彼此接触并且第一金属垫和第二金属垫彼此交叉。