[发明专利]包含侧面接合结构的接合组件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种接合组件，该接合组件包括：第一堆叠，该第一堆叠包括沿堆叠方向接合到第二半导体管芯的第一半导体管芯；第一外部接合垫，该第一外部接合垫形成在该第一半导体管芯内；以及接合连接线。接合连接线中的每个接合连接线在第一半导体管芯的侧壁上方延伸，并且穿过第一半导体管芯的侧壁突出到第一半导体管芯中，以接触第一外部接合垫中的相应一个第一外部接合垫。

相关申请

本申请要求提交于2019年4月2日的美国非临时专利申请序列号16/372908的优先权权益，该美国非临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及半导体器件领域，并且具体地讲，涉及使用位于半导体管芯的侧壁上的侧面接合结构的接合组件及其制造方法。

背景技术

多个半导体管芯可被接合在一起以提供接合组件。提供跨越多个半导体管芯的可靠电连接可能是一项挑战，因为半导体管芯的顶表面上的半导体管芯的外部接合垫通常物理地暴露以便将外部接合垫附接到接合线。使半导体管芯交错的构型导致接合组件的尺寸的横向扩展。限制接合组件的横向尺寸需要减小在上端处堆叠的半导体管芯的管芯尺寸。

发明内容

根据本公开的一个实施方案，接合组件包括：第一堆叠，该第一堆叠包括沿堆叠方向接合到第二半导体管芯的第一半导体管芯；第一外部接合垫，该第一外部接合垫形成于第一半导体管芯内；以及接合连接线。接合连接线中的每个接合连接线在第一半导体管芯的侧壁上方延伸，并且穿过第一半导体管芯的侧壁突出到第一半导体管芯中，以接触第一外部接合垫中的相应一个第一外部接合垫。

根据本公开的另一个实施方案，提供了一种形成接合组件的方法，该方法包括：在第一半导体管芯的前侧上形成第一外部接合垫；在所述第一半导体管芯上形成第一接合垫，使得所述第一接合垫的接合侧表面距所述第一半导体管芯的衬底比所述第一外部接合垫的前侧表面距所述衬底更远；在所述第一外部接合垫上方形成第一牺牲垫覆盖结构；将第二半导体管芯接合到所述第一半导体管芯，使得所述第一半导体管芯的所述第一接合垫接合到所述第二半导体管芯的第二接合垫；通过从所述第一半导体管芯的侧壁移除所述第一牺牲垫覆盖结构来形成第一侧腔；并且通过将接合线材料直接注入所述第一外部接合垫上的所述第一侧腔中并且通过在所述第一半导体管芯的所述侧壁上方连续地提取所述接合线材料来形成接合连接线。

附图说明

图1是根据本公开的实施方案的在形成第一接合垫、外部接合垫和牺牲垫覆盖结构之后的第一半导体管芯的示意性竖直剖面图。

图2是根据本公开的实施方案的在形成第二接合垫之后的第二半导体管芯的示意性竖直剖面图。

图3是根据本公开的实施方案的在将第二半导体管芯接合到第一半导体管芯之后的第一示例性结构的竖直剖面图。

图4是根据本公开的实施方案的在减薄第二半导体管芯的衬底之后的第一示例性结构的竖直剖面图。

图5是根据本公开的实施方案的在任选的横向抛光之后的第一示例性结构的竖直剖面图。

图6是根据本公开的实施方案的在移除牺牲垫覆盖结构之后的第一示例性结构的竖直剖面图。

图7是根据本公开的实施方案的在通过移除牺牲垫覆盖结构而形成的腔中形成接合连接线之后的第一示例性结构的竖直剖面图。

图8是根据本公开的实施方案的第一示例性结构的第一另选构型的竖直剖面图。

图9A和图9B是根据本公开的实施方案的第一示例性结构的第二另选构型和第三另选构型的竖直剖面图。

图10A是根据本公开的实施方案的在形成外部接合垫之后的第一半导体管芯的区域的竖直剖面图。

图10B是图10A的第一半导体管芯的区域的俯视图。