[发明专利]具有屏蔽结构的半导体器件

说明书

本公开内容的各方面提供了一种半导体器件。该半导体器件包括第一管芯。第一管芯包括半导体衬底，该半导体衬底具有在该半导体衬底的第一侧形成的晶体管。此外，第一管芯包括连接结构，该连接结构延伸穿过半导体衬底并将被设置在半导体衬底的第一侧上的第一导电层与被设置在半导体衬底的与该半导体衬底的第一侧相对的第二侧上的第二导电层导电地连接。此外，第一管芯包括被设置在半导体衬底中并且在连接结构与至少晶体管之间的屏蔽结构。屏蔽结构包括第三导电层并且可以缓解连接结构与晶体管之间的耦合。

技术领域

概括地说，本申请描述了涉及半导体器件和用于半导体器件的制造过程的实施例。

背景技术

贯穿硅触点(TSC)可以用于促进在晶片上的正面金属层与背面金属层之间形成电连接。在一些示例中，在晶片的正面，正面金属层与从晶片的正面形成的常规触点连接。可以通过从晶片的背面蚀刻穿过硅来从晶片的背面形成TSC孔。TSC孔可以使常规触点的底部暴露。TSC孔可以填充有导电材料以形成与常规触点导电地连接的TSC。此外，背面金属层可以形成为与TSC连接。因此，背面金属层和正面金属层经由TSC和常规触点导电地连接。

发明内容

本公开内容的各方面提供了一种半导体器件。所述半导体器件包括第一管芯。所述第一管芯包括半导体衬底，所述半导体衬底具有在所述半导体衬底的第一侧形成的晶体管。此外，所述第一管芯包括连接结构，所述连接结构延伸穿过所述半导体衬底并将被设置在所述半导体衬底的第一侧上的第一导电层与被设置在所述半导体衬底的与所述半导体衬底的所述第一侧相对的第二侧上的第二导电层导电地连接。此外，所述第一管芯包括被设置在所述半导体衬底中并且在所述连接结构与至少晶体管之间的屏蔽结构。所述屏蔽结构包括第三导电层并且可以缓解所述连接结构与所述晶体管之间的耦合。

在一些实施例中，所述连接结构包括在所述半导体衬底中形成的贯穿衬底触点和在所述半导体衬底的所述第一侧形成的正面触点。所述正面触点与所述贯穿衬底触点导电地连接，并且与被设置在所述半导体衬底的所述第一侧上的所述第一导电层导电地连接。在一些示例中，所述屏蔽结构可以包封所述半导体衬底中的所述贯穿衬底触点。

根据本公开内容的一方面，所述屏蔽结构在所述半导体衬底中延伸与所述贯穿衬底触点基本上相同的深度范围。在一些示例中，所述屏蔽结构中的所述第三导电层具有与所述贯穿衬底触点中的导电材料相同的材料。

在一些实施例中，所述屏蔽结构包括被设置在所述第三导电层与所述半导体衬底之间的绝缘材料。所述屏蔽结构的宽度大于所述第三导电层与所述半导体衬底之间的所述绝缘材料的厚度的两倍。

在一些实施例中，所述第三导电层导电地耦合到所述第二导电层的在操作期间接收恒定电压的部分。在一些示例中，所述第三导电层导电地耦合到所述第二导电层的在操作期间连接到地的所述部分。

在一些实施例中，所述半导体器件包括与所述第一管芯堆叠的第二管芯。所述第二管芯包括存储器单元，并且用于所述存储器单元的外围电路是由所述第一管芯上的所述晶体管形成的。

本公开内容的各方面提供了一种用于制造半导体器件的方法。所述方法包括：从管芯的第一侧在所述管芯的半导体衬底上设置晶体管；以及形成连接结构，所述连接结构延伸穿过所述半导体衬底并导电地连接被设置在所述管芯的所述第一侧上的第一导电层和被设置在所述管芯的与所述第一侧相对的第二侧上的第二导电层。此外，所述方法包括：在所述半导体衬底中并且在所述连接结构与至少晶体管之间形成屏蔽结构。所述屏蔽结构包括第三导电层并且可以缓解所述连接结构与所述晶体管之间的耦合。