[发明专利]侧壁互连结构中带散热管道的半导体装置及其制造方法及电子设备

说明书

公开了一种侧壁互连结构中带散热管道的半导体装置及其制造方法及包括这种半导体装置的电子设备。根据实施例，半导体装置可以包括：承载衬底，具有彼此相邻的第一区和第二区；第一区上的半导体器件；以及第二区上的互连结构。互连结构可以包括：电隔离层；电隔离层中的导电结构，其中，半导体器件中的至少一部分需要电连接的部件与互连结构中相应高度处的导电结构在横向上相接触并因此电连接；以及电隔离层中的散热管道。

技术领域

本公开涉及半导体领域，更具体地，涉及侧壁互连结构中带散热管道的半导体装置及其制造方法及包括这种半导体装置的电子设备。

背景技术

随着半导体器件的不断小型化，越来越难以制造高密度的互连结构，因为在横向上难以缩减尺寸。另外，为增加集成度，可以堆叠多层器件。期望能够以灵活的方式为这种堆叠器件设置互连。

另外，在高密度的器件中，散热成为问题。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种侧壁互连结构中带散热管道的半导体装置及其制造方法及包括这种半导体装置的电子设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种半导体装置，包括：承载衬底，具有彼此相邻的第一区和第二区；第一区上的半导体器件；以及第二区上的互连结构。互连结构可以包括：电隔离层；电隔离层中的导电结构，其中，半导体器件中的至少一部分需要电连接的部件与互连结构中相应高度处的导电结构在横向上相接触并因此电连接；以及电隔离层中的散热管道。

根据本公开的另一方面，提供了一种制造半导体装置的方法，包括：在承载衬底上设置器件叠层；在承载衬底上与器件叠层相邻的区域处形成与器件叠层横向邻接的互连结构，互连结构包括电隔离层以及电隔离层中的导电结构，其中，在形成互连结构时控制互连结构中的导电结构的高度，使得器件叠层中的至少一部分需要电连接的部件与互连结构中相应高度处的导电结构在横向上相接触并因此电连接；以及在电隔离层中形成散热管道。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括上述半导体装置。

根据本公开的实施例，对于半导体器件特别是竖直型半导体器件，可以设置与之横向上邻接的侧壁互连结构。这可以减少制造工艺中的光刻步骤并降低制造成本。制造工艺步骤在叠置的(竖直型)半导体器件之间可以共享，从而可以降低制造成本。另外，三维构造使得器件之间的互连可以由更多空间，并因此可以具有低电阻和高带宽。由于侧壁互连结构的存在，半导体装置可以具有引出端子，因此可以将半导体装置的制造与金属化叠层的制造相分离，从而可以得到类似现场可编程门阵列(FPGA)的芯片。在侧壁互连结构中，可以嵌入散热管道，以增强散热性能。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1至37示意性示出了根据本公开实施例的制造半导体装置特别是其中的互连结构的流程中的一些阶段，其中，

图2(a)(其中示出了AA′线、BB′线的位置)、2(b)、3(a)、4(a)、5(a)、12、16(a)(其中示出了CC′线、DD′线的位置)、17(a)是俯视图，

图1、2(c)、5(b)、6至11、13至15是沿AA′线的截面图，

图3(b)、4(b)、5(c)是沿BB′线的截面图，

图16(b)、17(b)、18(a)、19、20(a)、21至27、28(a)、34(b)、36(b)是沿CC′线的截面图，

图16(c)、17(c)、18(b)、20(b)、28(b)、29至33、34(a)、35、36(a)、37是沿DD′线的截面图。

贯穿附图，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。

具体实施方式