本發(fā)明涉及一種多個(gè)半導(dǎo)體元件層疊并電連接的半導(dǎo)體器件,尤其,涉及一種對(duì)具有將半導(dǎo)體元件彼此電連接的鍵合接觸部和不會(huì)將半導(dǎo)體元件彼此電連接的虛擬鍵合接觸部的半導(dǎo)體元件進(jìn)行接合的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
1、目前,作為半導(dǎo)體元件之間、半導(dǎo)體元件與基板等的連接形式,例如,提出了晶圓堆疊晶圓(wafer?on?wafer)、芯片堆疊晶圓(chip?on?wafer)或芯片堆疊芯片(chip?onchip)之類(lèi)的各種形式。作為半導(dǎo)體元件之間、半導(dǎo)體元件與基板等的接合方式,有混合接合。
2、例如,在專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2記載有一種混合接合的半導(dǎo)體器件。專利文獻(xiàn)1的半導(dǎo)體器件包含第1半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、第2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及第1鍵合層與第2鍵合層之間的鍵合界面。第1半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括包含第1互連部的第1互連層及包含第1鍵合接觸部的第1鍵合層。至少一個(gè)第1互連部為第1虛擬互連部。各第1互連部與各自的第1鍵合接觸部接觸。第2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括包含第2互連部的第2互連層及包含第2鍵合接觸部的第2鍵合層。至少一個(gè)第2互連部為第2虛擬互連部。各第2互連部與各自的第2鍵合接觸部接觸。各第1鍵合接觸部在鍵合界面與各自的第2鍵合接觸部接觸。
3、并且,專利文獻(xiàn)2的半導(dǎo)體器件包括第1半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、第2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及第1鍵合層與第2鍵合層之間的鍵合界面。在第1半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中,各第1互連部與各自的第1鍵合接觸部接觸。在第2半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中,至少一個(gè)第2鍵合接觸部與各自的第2互連部接觸。至少另一個(gè)第2鍵合接觸部與第2互連部分離。各第1鍵合接觸部在鍵合界面與第2鍵合接觸部中的1個(gè)接觸。
4、以往技術(shù)文獻(xiàn)
5、專利文獻(xiàn)
6、專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2022-511451號(hào)公報(bào)
7、專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2022-509249號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的技術(shù)課題
2、芯片堆疊晶圓及芯片堆疊芯片由于單片化后的清洗困難,因此與晶圓堆疊晶圓相比,不易減少引起接合缺陷的數(shù)納米左右的粒子等異物。由此,粒子等異物在半導(dǎo)體器件的接合面引起接合阻礙的可能性變高,從接合面滲入氧氣及水分等的可能性也變高。因此,難以確保半導(dǎo)體器件的可靠性。
3、上述專利文獻(xiàn)1及2包括第1鍵合層與第2鍵合層之間的鍵合界面即接合面。因此,如上所述,在專利文獻(xiàn)1及2的半導(dǎo)體器件中,也難以確保因粒子等異物所導(dǎo)致的可靠性。
4、本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高的半導(dǎo)體器件。
5、用于解決技術(shù)課題的手段
6、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,發(fā)明[1]為多個(gè)半導(dǎo)體元件層疊并電連接的半導(dǎo)體器件,其中,半導(dǎo)體元件具備:接合區(qū)域,配置有將半導(dǎo)體元件彼此接合并且將半導(dǎo)體元件彼此電連接的鍵合接觸部和將半導(dǎo)體元件彼此接合并且將半導(dǎo)體元件彼此以非導(dǎo)通的方式連接的虛擬鍵合接觸部,虛擬鍵合接觸部沿著半導(dǎo)體元件的接合區(qū)域的外周連續(xù)設(shè)置,在半導(dǎo)體元件中,在使彼此的接合區(qū)域?qū)χ玫臓顟B(tài)下,鍵合接觸部彼此接合,并且虛擬鍵合接觸部彼此接合。
7、發(fā)明[2]為發(fā)明[1]所述的半導(dǎo)體器件,其中,
8、在多個(gè)半導(dǎo)體元件中,在使彼此的接合區(qū)域?qū)χ玫臓顟B(tài)下,鍵合接觸部彼此直接接合,并且虛擬鍵合接觸部彼此直接接合。
9、發(fā)明[3]為發(fā)明[1]所述的半導(dǎo)體器件,其中,
10、在多個(gè)半導(dǎo)體元件的接合區(qū)域之間配置有在半導(dǎo)體元件的層疊方向上具有導(dǎo)電性的各向異性導(dǎo)電性部件,由此鍵合接觸部彼此電連接,并且虛擬鍵合接觸部彼此電連接。
11、發(fā)明[4]為發(fā)明[3]所述的半導(dǎo)體器件,其中,
12、各向異性導(dǎo)電性部件具有:絕緣性基材,具有電絕緣性;及多個(gè)導(dǎo)電通路,沿絕緣性基材的厚度方向貫通,以彼此電絕緣的狀態(tài)設(shè)置。
13、發(fā)明[5]為發(fā)明[1]至[4]中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件,其中,
14、虛擬鍵合接觸部的維氏硬度為接合區(qū)域內(nèi)除鍵合及虛擬鍵合接觸部以外的區(qū)域的維氏硬度的1/10以下。
15、發(fā)明[6]為發(fā)明[1]至[5]中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件,其中,
16、虛擬鍵合接觸部由鋁或銅、或者包含鋁或銅的合金構(gòu)成。
17、發(fā)明效果
18、根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種可靠性高的半導(dǎo)體器件。
1.一種半導(dǎo)體器件,其為多個(gè)半導(dǎo)體元件層疊并電連接的半導(dǎo)體器件,其中,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其中,
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其中,
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件,其中,
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件,其中,
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件,其中,