中介層及其制造方法、電子裝置和保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)關(guān)于一種半導(dǎo)體中介層，其適用于半導(dǎo)體封裝體內(nèi)集成電路的組件或其他半導(dǎo)體組件。其中，半導(dǎo)體中介層包括一肖特基二極管，以于中介層制造期間或半導(dǎo)體封裝體或半導(dǎo)體組件制造期間及使用時(shí)提供一放電路徑。
【背景技術(shù)】
[0002]美國(guó)專利號(hào)US6617861B1公開(kāi)一種中介層結(jié)構(gòu)，適用于連接一集成電路至一支撐基底，其中該結(jié)構(gòu)的熱膨脹特性相配于集成電路。構(gòu)成集成電路及中介層的本體具有實(shí)質(zhì)上相似的熱膨脹系數(shù)。中介層具有一第一表面電性及物理性耦接至集成電路。中介層具有一第二表面電性及物理性耦接至支撐基底。中介層內(nèi)的電性導(dǎo)電通孔提供中介層的一第一表面與第二表面之間的信號(hào)路徑。該專利公開(kāi)可并入中介層的各種電路元件。這些電路元件可為主動(dòng)元件、無(wú)源元件或其組合。該專利也公開(kāi)將各種主動(dòng)及被動(dòng)電路元件整合于中介層內(nèi)，而中介層內(nèi)可包括電路功能。
[0003]美國(guó)專利號(hào)US6617681B1也公開(kāi)一種主動(dòng)裝置包括整合至中介層內(nèi)的晶體管晶體管。晶體管為絕緣棚■極(insulated gate)場(chǎng)效晶體管(field effect transistors，F(xiàn)ETs)，其包括源極/漏極端子、柵極電極及柵極介電質(zhì)。晶體管可為n型通道場(chǎng)效晶體管或p型通道場(chǎng)效晶體管。
[0004]本領(lǐng)域技術(shù)人員可了解到整合額外的電路功能于中介層內(nèi)對(duì)于場(chǎng)效晶體管是需要成本的。得到額外的電路功能所需的額外工藝步驟包括但不限于:圖案化、摻雜及退火工藝步驟。所需的這些多樣的工藝步驟增加上述裝置的制造方法的成本及復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開(kāi)的一目的在于提供中介層一額外部件，以降低制造復(fù)雜性及成本。此部件在中介層制造期間與使用時(shí)，提供額外的功能。
[0006]本公開(kāi)的實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于額外部件作為保護(hù)裝置，且能夠在中介層制造期間與使用時(shí)，提供一放電路徑來(lái)保護(hù)位于中介層內(nèi)的其他部件或結(jié)構(gòu)。
[0007]本公開(kāi)的實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于額外部件作為保護(hù)裝置，其在組件制造期間與使用含中介層的組件時(shí)，提供一放電路徑來(lái)保護(hù)組裝于或電性連接至中介層的額外部件的部件。
[0008]本公開(kāi)的實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于限制額外的復(fù)雜性或定義額外部件所需加入的工藝步驟。
[0009]在本公開(kāi)的一第一實(shí)施例關(guān)于一種中介層，包括:一半導(dǎo)體基底，具有位于一主表面的一基底通孔電極，其至少局部延伸通過(guò)半導(dǎo)體基底；以及一接面金屬，電性連接至基底通孔電極;接面金屬與位于半導(dǎo)體基底的主表面的一摻雜區(qū)接觸而構(gòu)成一肖特基二極管。
[0010]本公開(kāi)的實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于蕭特基二極體整合于中介層內(nèi)，其中蕭特基二極體連接至基底通孔電極。[0011 ]根據(jù)一實(shí)施例，摻雜區(qū)延伸于半導(dǎo)體基底的整個(gè)主表面上方。
[0012]本公開(kāi)的一些實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于多個(gè)肖特基二極管可連接至一共同節(jié)點(diǎn)，例如一單一陽(yáng)極。
[0013]本公開(kāi)的一些實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)須額外的摻雜步驟來(lái)形成肖特基二極管。
[0014]本公開(kāi)的一些實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)須額外的柵極氧化物來(lái)形成肖特基二極管。
[0015]根據(jù)一實(shí)施例，基底通孔電極與摻雜區(qū)彼此相鄰，且經(jīng)由接面金屬層而彼此連接，接面金屬層形成于主表面上。
[0016]本公開(kāi)的一些實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于可制作小占用面積(footprint)的結(jié)構(gòu)，其具有肖特基二極管鄰近于基底通孔電極(TSV)而實(shí)現(xiàn)高密度且窄間距的基底通孔電極。
[0017]根據(jù)一實(shí)施例，中介層具有一鑲嵌金屬化層(damascene metallizat1n level)位于半導(dǎo)體基底上，鑲嵌金屬化層連接至基底通孔電極及接面金屬。
[0018]本公開(kāi)的一些實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于鑲嵌金屬化層可直接形成于肖特基二極管的接面金屬上而構(gòu)成肖特基二極管的一電性接點(diǎn)。
[0019]根據(jù)一實(shí)施例，接面金屬為鑲嵌金屬化層的阻障層的一部分。
[0020]本公開(kāi)的一些實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于鑲嵌金屬化層的阻障層作為接面金屬以定義肖特基二極管。接面金屬在制作鑲嵌金屬化層期間形成。
[0021]本公開(kāi)的第二實(shí)施例關(guān)于一種電子裝置，其包括根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施例的中介層。
[0022]本公開(kāi)的第三實(shí)施例關(guān)于一種保護(hù)裝置，其包括根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施例的中介層，以提供一放電路徑通過(guò)肖特基二極管至半導(dǎo)體基底。
[0023]根據(jù)本公開(kāi)一實(shí)施例，在使用保護(hù)裝置時(shí)，中介層的半導(dǎo)體基底連接至一接地電位。
[0024]本公開(kāi)的第四實(shí)施例關(guān)于一種包括半導(dǎo)體基底及肖特基二極管的中介層的制造方法，上述方法包括:提供一半導(dǎo)體基底，其包括一摻雜區(qū)位于該半導(dǎo)體基底的一主表面處;于主表面提供一基底通孔電極，其至少延伸穿過(guò)半導(dǎo)體基底，形成一接面金屬與摻雜區(qū)接接觸而構(gòu)成一肖特基二極管；以及形成一電性接線于基底通孔電極與肖特基二極管之間。
[0025]本公開(kāi)的一些實(shí)施例的一優(yōu)點(diǎn)在于上述方法在所需的工藝步驟最少化下提供額外的功能。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1繪示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的中介層剖面示意圖。
[0027]圖2繪示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的中介層剖面示意圖。
[0028]圖3繪示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的中介層剖面示意圖。
[0029]圖4繪示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的中介層剖面示意圖
[0030]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0031 ]I 中介層
[0032]2 半導(dǎo)體基底
[0033]3 基底通孔電極
[0034]4接面金屬
[0035]5摻雜區(qū)
[0036]6主表面
[0037]7肖特基二極管
[0038]8電性接線
[0039]9鑲嵌金屬化層
[0040]10阻障層[0041 ]11金屬層
[0042]12襯層
[0043]13介電層
【具體實(shí)施方式】
[0044]本公開(kāi)將配合特定實(shí)施例及參照附圖進(jìn)行說(shuō)明，但本公開(kāi)并未局限于此。所述附圖僅供示意而非限定。在附圖中，一些元件的尺寸為了說(shuō)明目的而放大且未依比例繪示。尺寸大小及相對(duì)尺寸大小并未對(duì)應(yīng)于實(shí)際縮減量以實(shí)行本公開(kāi)。
[0045]再者，本文中第一及第二等等用語(yǔ)用于相似的元件之間的區(qū)分而不必然解釋成順序、或是解釋成時(shí)間、空間的次序或任何其他方式?？梢岳斫獾氖巧鲜鏊褂玫挠谜Z(yǔ)在適當(dāng)?shù)那樾蜗率强山粨Q的，且此處所述的實(shí)施例可操作于此處所述以外的其他順序。
[0046]再者，本文中上、下等等用語(yǔ)用于描述目的而不必然解釋成相對(duì)位置?？梢岳斫獾氖巧鲜鏊褂玫挠谜Z(yǔ)在適當(dāng)?shù)那樾蜗率强山粨Q的，且此處所述的實(shí)施例可操作于此處所述以外的其他方位。
[0047]需注意的是用于權(quán)利要求中的用語(yǔ)“包括”不應(yīng)解釋成限制列示于其后的部件/步驟，其并未排除其他元件或步驟。因此其應(yīng)解釋成具體指出所提及的指定特征部件、事物、步驟或部件的存在，但未排除存在或附加一或多個(gè)其他指定特征部件、事物、步驟、部件或其組合。因此，“一裝置包括部件A及部件B”所表示的范圍不應(yīng)局限于裝置僅由部件A及部件B所組成。在本發(fā)明中，其所指的是A及B僅為裝置的相關(guān)部件。
[0048]參照說(shuō)明書(shū)全文中的“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”所指的是與其實(shí)施例相關(guān)的一特定的特征部件、結(jié)構(gòu)或特征包括于本發(fā)明的至少一實(shí)施例中。因此，本說(shuō)明書(shū)全文中不同地方所出現(xiàn)的用詞“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在一實(shí)施例中”不必然全指相同的實(shí)施例，但也有此可能性。再者，在一或多個(gè)實(shí)施例中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯所知，特定的特征部件、結(jié)構(gòu)或特征可以任何適當(dāng)方式結(jié)合。
[0049]相似地，應(yīng)可理解的是在本發(fā)明的例示性實(shí)施例的說(shuō)明中，有時(shí)為了簡(jiǎn)化目的及幫助了解一或多個(gè)不同發(fā)明實(shí)施例而將本發(fā)明的各個(gè)不同特征部件集結(jié)成單一實(shí)施例、附圖或其說(shuō)明。然而，本公開(kāi)的上述方式并非解釋成用以表現(xiàn)要求保護(hù)的發(fā)明所需的特征部件多于明確列舉于每一權(quán)利要求中的特征部件。確切來(lái)說(shuō)，后續(xù)權(quán)利要求所表現(xiàn)的是發(fā)明實(shí)施例少于前述單一實(shí)施例的所有特征部件。因此，緊接于詳細(xì)說(shuō)明的權(quán)利要求確切地并入于此詳細(xì)說(shuō)明中，且每一權(quán)利要求本身就視為本發(fā)明的一單獨(dú)的實(shí)施例。
[0050]再者，盡管此處一些實(shí)施例包括一些不是其他實(shí)施例所包括的其他特征部件，但是不同實(shí)施例的特征部件的結(jié)合還是涵蓋于本發(fā)明的范圍內(nèi)，且構(gòu)成不同的實(shí)施例，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解。舉例來(lái)說(shuō)，權(quán)利要求中