本實用新型是關(guān)于電子裝置。

背景技術(shù)：

目前的半導(dǎo)體裝置和半導(dǎo)體裝置制造方法是不適當(dāng)?shù)?，例如會?dǎo)致制造過程太耗時和/或太昂貴，導(dǎo)致半導(dǎo)體封裝具有不可靠的連接和/或具有次優(yōu)尺寸的互連結(jié)構(gòu)等。通過比較常規(guī)和傳統(tǒng)方法與如在本申請案的其余部分中參考圖式闡述的本實用新型，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見此類方法的另外的局限性和缺點(diǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的各種方面提供一種半導(dǎo)體裝置和一種制造半導(dǎo)體裝置的方法。作為非限制性實例，本實用新型的各種方面提供一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括通過至少部分地執(zhí)行橫向鍍覆處理形成互連結(jié)構(gòu)，并且提供一種通過這種方法制造的半導(dǎo)體裝置。

一種電子裝置，其包括：半導(dǎo)體晶粒，其包括接合墊；以及金屬柱，其是在所述接合墊上，所述金屬柱包括：經(jīng)鍍覆的金屬，其包括面向所述接合墊的底部側(cè)、遠(yuǎn)離所述接合墊的頂部側(cè)、外部側(cè)表面以及內(nèi)部側(cè)表面；內(nèi)部空腔，其被所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述內(nèi)部側(cè)表面所圍繞；以及底切，其是在所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述底部側(cè)處的所述經(jīng)鍍覆的金屬的外部側(cè)表面中。進(jìn)一步而言，所述電子裝置包括在所述經(jīng)鍍覆的金屬和所述接合墊之間的多個金屬層。進(jìn)一步而言，所述電子裝置包括在所述經(jīng)鍍覆的金屬和所述接合墊之間的至少一金屬層，其中所述至少一金屬層僅覆蓋所述接合墊的頂表面的一部分。進(jìn)一步而言，所述金屬柱的所述內(nèi)部空腔從所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述頂部側(cè)垂直延伸而朝向所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述底部側(cè)并且穿過所述金屬柱的至少一半高度。進(jìn)一步而言，所述金屬柱包括柱寬度，并且所述內(nèi)部空腔包括空腔寬度，所述空腔寬度不超過所述柱寬度的一半。進(jìn)一步而言，所述金屬柱包括柱寬度以及柱高度，所述柱高度大于所述柱寬度。進(jìn)一步而言，所述金屬柱的所述內(nèi)部空腔是至少部分地由介電材料所填充。進(jìn)一步而言，所述電子裝置進(jìn)一步包括介電材料層，其至少部分地填充所述空腔并且側(cè)向地圍繞所述金屬柱。進(jìn)一步而言，所述介電材料層完全地填充所述空腔并且側(cè)向地圍繞所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述外部側(cè)表面的全部。進(jìn)一步而言，所述介電材料層的頂表面與所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述頂表面共平面。

一種電子裝置，其包括：半導(dǎo)體晶粒，其包括接合墊；柱芯，其是在所述接合墊上并且包括面向所述接合墊的底部芯側(cè)、遠(yuǎn)離所述接合墊的頂部芯側(cè)以及外部側(cè)芯表面；以及金屬柱，其是在所述接合墊上并且包括在所述外部側(cè)芯表面上的經(jīng)鍍覆的金屬，其中所述經(jīng)鍍覆的金屬包括面向所述接合墊的底部側(cè)、遠(yuǎn)離所述接合墊的頂部側(cè)、外部側(cè)表面以及面向所述柱芯的內(nèi)部側(cè)表面。進(jìn)一步而言，所述電子裝置包括在所述柱芯和所述接合墊之間的金屬層。進(jìn)一步而言，所述電子裝置包括在所述柱芯和所述接合墊之間以及在所述經(jīng)鍍覆的金屬和所述接合墊之間的金屬層。進(jìn)一步而言，所述電子裝置包括在所述經(jīng)鍍覆的金屬和所述接合墊之間但是不在所述柱芯和所述接合墊之間的金屬層。進(jìn)一步而言，所述柱芯在垂直方向上的長度是大于所述經(jīng)鍍覆的金屬。進(jìn)一步而言，所述柱芯包括芯介電材料。進(jìn)一步而言，所述電子裝置包括介電層，所述介電層側(cè)向地圍繞所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述外部側(cè)表面并且包括不同于所述芯介電材料的介電材料。進(jìn)一步而言，所述電子裝置包括介電層，所述介電層側(cè)向圍繞所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述外部側(cè)表面并且包括頂部介電層表面，所述介電層表面與所述經(jīng)鍍覆的金屬的所述頂部側(cè)共平面，并且與所述頂部芯側(cè)共平面。進(jìn)一步而言，所述金屬柱包括柱寬度，并且所述柱芯包括柱芯寬度，所述柱芯寬度是不超過所述柱寬度的一半。進(jìn)一步而言，所述金屬柱包括柱寬度以及柱高度，所述柱高度大于所述柱寬度。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本實用新型的各種方面的制造半導(dǎo)體裝置的實例方法的流程圖。

圖2A-圖2L示出了根據(jù)圖1的實例方法的制造過程中的實例半導(dǎo)體裝置的橫截面圖。

圖3示出了根據(jù)本實用新型的各種方面的制造半導(dǎo)體裝置的實例方法的流程圖。

圖4A-圖4J示出了根據(jù)圖3的實例方法的制造過程中的實例半導(dǎo)體裝置的橫截面圖。

具體實施方式

以下揭露通過提供其實例來呈現(xiàn)本實用新型的各種方面。此類實例是非限制性的，并且由此本實用新型的各個方面的范圍應(yīng)不必受所提供的實例的任何特定特征限制。在以下揭露中，用語“舉例來說”、“例如”和“示范性”是非限制性的且通常與“借助于實例而非限制”“例如且非限制”等等同義。

如本實用新型中所使用，“和/或”意指通過“和/或”接合的列表中的術(shù)語中的任何一或多者。作為一實例，“x和/或y”意指三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。換句話說，“x和/或y”意味著“x和y中的一個或兩個”。作為另一實例，“x、y和/或z”意指七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。換句話說，“x、y和/或z”意指“x、y和z中的一或多個”。

本實用新型中所使用的術(shù)語僅出于描述特定實例的目的，且并不希望限制本實用新型。如本實用新型中所使用，除非上下文另外明確指示，否則單數(shù)形式也意圖包含復(fù)數(shù)形式。將進(jìn)一步理解，術(shù)語“包括”、“包含”、“具有”等等當(dāng)在本說明書中使用時，表示所陳述特征、整體、步驟、操作、組件和/或組件的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、組件、組件和/或其群組的存在或添加。

應(yīng)理解，盡管本實用新型中可使用術(shù)語第一、第二等來描述各種組件，但這些組件不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用以將一個組件與另一組件區(qū)分開來。因此，例如，在不脫離本實用新型的教示的情況下，下文揭露的第一組件、第一構(gòu)件或第一部分可被稱為第二組件、第二構(gòu)件或第二部分。類似地，例如“上部”、“上方”、“下部”、“下方”、“側(cè)”、“橫向”、“水平”、“垂直”等等的各種空間術(shù)語可用于以相對方式將一個組件與另一組件區(qū)分開來。然而，應(yīng)理解，構(gòu)件可以不同方式定向，例如，在不脫離本實用新型的教示內(nèi)容的情況下，半導(dǎo)體裝置可以側(cè)向轉(zhuǎn)動使得其“頂”表面水平地朝向且其“側(cè)”表面垂直地朝向。

還應(yīng)理解，除非另有明確指示，否則術(shù)語耦合、連接、附接等等包含直接及間接(例如，具有插入組件)兩種耦合、連接、附接等等。舉例來說，如果組件A耦合到組件B，那么組件A可通過中間信號分配結(jié)構(gòu)間接耦合到組件B，組件A可直接耦合到組件B(例如，直接黏合到、直接焊接到、通過直接金屬到金屬結(jié)合而附接)等)。

在圖式中，為了清晰起見，可放大結(jié)構(gòu)、層、區(qū)域等的尺寸(例如，絕對和/或相對尺寸)。雖然此類尺寸大體指示實例實施方案，但其不受限制。舉例來說，如果將結(jié)構(gòu)A示出為大于區(qū)域B，那么此大體指示實例實施方案，但通常不需要結(jié)構(gòu)A大于結(jié)構(gòu)B，除非另有指示。另外，在圖式中，類似參考標(biāo)號可在整個實用新型中指代類似組件。

本實用新型的各種方面提供一種制造半導(dǎo)體裝置(或其它電子裝置)的方法和一種通過此方法制造的半導(dǎo)體裝置(或其它電子裝置)。如本實用新型中所闡釋，本實用新型的范圍不限于半導(dǎo)體裝置。舉例來說，本實用新型的范圍包含多種電子構(gòu)件(例如半導(dǎo)體晶粒、數(shù)字或模擬裝置、插入件或基板或薄膜基板、MEMS裝置、主動或被動電子構(gòu)件等)中的任一種。

在實例實施方案中，本實用新型的各種方面提供一種制造電子裝置的方法以及一種通過這種方法制造的電子裝置，其中所述方法包括：接收包括晶粒頂面和晶粒頂面上的接合墊的半導(dǎo)體晶粒(或其它電子構(gòu)件)；在晶粒頂面上形成第一一或多個晶種層，所述第一一或多個晶種層電連接到接合墊；在第一一或多個晶種層上形成圖案，所述圖案包括頂部圖案表面和內(nèi)部圖案表面；在至少內(nèi)部圖案表面上形成第二一或多個晶種層；以及在從至少第二一或多個晶種層的至少橫向方向上鍍覆金屬柱。

在實例實施方案中，本實用新型的各種方面提供一種制造電子裝置的方法以及一種通過這種方法制造的電子裝置，其中所述方法包括：接收包括晶粒頂面的半導(dǎo)體晶粒；在晶粒頂面上形成圖案，所述圖案包括水平圖案表面和垂直圖案表面；以及在從至少第二一或多個晶種層的至少橫向方向上鍍覆金屬柱，其中在所述鍍覆完成之后，所述鍍覆金屬柱包括內(nèi)部空腔。

在實例實施方案中，本實用新型的各種方面提供一種制造電子裝置的方法以及一種通過這種方法制造的電子裝置，其中所述方法包括：接收包括晶粒頂面的半導(dǎo)體晶粒；在晶粒頂面上形成圖案，所述圖案包括面朝上的圖案表面和面朝側(cè)面的圖案表面；在至少所述面朝側(cè)面的圖案表面上形成一或多個晶種層；以及在一或多個晶種層上鍍覆金屬柱，其中所述金屬柱具有寬度尺寸和大于寬度尺寸的高度尺寸。

現(xiàn)在將參考隨附圖式詳細(xì)地描述本實用新型的各種方面，使得其可易于由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員實踐。

圖1示出了根據(jù)本實用新型的各種方面的制造半導(dǎo)體裝置的實例方法100的流程圖。圖2A-圖2L示出了根據(jù)圖1的實例方法的制造過程中的實例半導(dǎo)體裝置的橫截面圖。以下揭露將總體上同時參照圖1和圖2A-圖2L。

實例方法100可在步驟105處開始執(zhí)行。實例方法100可響應(yīng)于多種條件中的任何條件而開始執(zhí)行，本實用新型中提供其非限制性實例。舉例來說，實例方法100可以通過從實例方法100的步驟110-195中的任一個或這些步驟110-195的任何部分接收執(zhí)行流程開始執(zhí)行。并且，舉例來說，實例方法100可以通過從圖3的實例方法300的步驟310-395中的任一個或這些步驟310-395的任何部分接收執(zhí)行流程開始執(zhí)行。

實例方法100可以在步驟110處包括接收半導(dǎo)體晶粒(或其晶圓或面板)。步驟110可包括以多種方式中的任何方式接收半導(dǎo)體晶粒(或其晶圓或面板)，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

步驟110可以舉例來說包括接收單個半導(dǎo)體晶粒(或電子構(gòu)件)。并且，舉例來說，步驟110可包括作為半導(dǎo)體晶粒的晶圓或面板的一部分接收半導(dǎo)體晶粒。步驟110可以舉例來說包括從上游制造臺、從測試臺、從運(yùn)送接收臺、從清洗臺等接收半導(dǎo)體晶粒。

接收到的半導(dǎo)體晶粒(或其它電子構(gòu)件)可包括多種特性中的任一種。這樣的半導(dǎo)體晶?？梢耘e例來說包括處理器晶粒、微處理器、微控制器、協(xié)處理器、通用處理器、專用集成電路、可程序化和/或離散邏輯設(shè)備、內(nèi)存裝置、其組合、其等效物等。

應(yīng)注意，雖然本實用新型中所提供的實例總體上涉及作為半導(dǎo)體構(gòu)件的實例的半導(dǎo)體晶粒，但是本實用新型的范圍不限于此。舉例來說，本實用新型的各種方面的范圍包含多種電子構(gòu)件(例如半導(dǎo)體晶粒、數(shù)字和/或模擬裝置、插入件、基板或薄膜基板、主動或被動組件、MEMS裝置等)中的任一種。例如步驟110還可舉例來說包括接收一或多個被動電子裝置(例如電阻器、電容器、電感器等)。本實用新型中揭露的操作中的任一者或全部可以在一或多個半導(dǎo)體晶粒上、一或多個被動電子裝置上、插入件或基板上、MEMS裝置上、其任何組合等上執(zhí)行。

圖2A處示出了步驟110的晶粒接收的非限制性實例。實例半導(dǎo)體晶粒200A包括基板210(例如其中形成有電子裝置的半導(dǎo)體基板等)。實例半導(dǎo)體晶粒200A還包括接合墊211(例如通過接合墊211向晶粒200A的主動電路提供電連接)。接合墊211可包括多種金屬(例如銅、鋁、金、銀等)中的任一種。

實例半導(dǎo)體晶粒200A還包括鈍化(或介電)層212。鈍化層212可以舉例來說覆蓋半導(dǎo)體晶粒200A的主動電路并且提供鄰近接合墊之間的電隔離。雖然實例鈍化層212示出為具有總體上與接合墊211的頂表面共面的頂表面，但是本實用新型的范圍不限于此。舉例來說，鈍化層212可以覆蓋接合墊211的頂部外圍。

應(yīng)注意，雖然本實用新型總體上提供包含單個接合墊和對應(yīng)的互連結(jié)構(gòu)的實例，但是本實用新型的范圍不限于此。舉例來說，半導(dǎo)體晶?？砂ㄈ魏螖?shù)目的接合墊和互連結(jié)構(gòu)。舉例來說，本實用新型中示出和揭露的實例說明中的任一者或全部可以在一個或兩個維度上橫向地復(fù)制以形成接合墊和互連結(jié)構(gòu)的數(shù)組或矩陣。

此外，雖然本實用新型總體上提供包含在半導(dǎo)體晶粒接合墊上形成互連結(jié)構(gòu)的實例，但是這些結(jié)構(gòu)可以形成于分配層跡線、扇入和/或扇出跡線、硅通孔、模具直通孔等上?；ミB結(jié)構(gòu)的這種形成可以因此舉例來說形成于半導(dǎo)體晶粒的主動側(cè)上和/或半導(dǎo)體晶粒的被動側(cè)上。

總的來說，步驟110可包括接收半導(dǎo)體晶粒(或電子構(gòu)件)。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)當(dāng)受到接收半導(dǎo)體晶粒(或電子構(gòu)件)或任何特定類型的半導(dǎo)體晶粒(或電子構(gòu)件)的任何特定方式的特性的限制。

實例方法100可以在步驟115處包括在半導(dǎo)體晶粒(或其晶圓)上形成第一組一或多個晶種層。步驟115可包括以多種方式中的任何方式形成第一組一或多個晶種層，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

所述第一組一或多個晶種層可包括多種材料中的任何材料。舉例來說，第一組一或多個晶種層可包括第一鈦鎢(TiW)層、第二銅(Cu)層和第三鈦鎢(TiW)層。并且，舉例來說，第一組一或多個晶種層可包括多種金屬(例如銀、金、銅、鋁、鎢、鈦、鎳、鉬等)中的任何金屬或其合金的一層或多層。應(yīng)注意還可利用其它材料(例如聚對二甲苯等)。

步驟115可包括利用多種技術(shù)(例如濺鍍或其它物理氣相沉積(PVD)技術(shù)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、電漿氣相沉積、無電鍍覆、電解鍍覆等)中的任何技術(shù)形成第一組一或多個晶種層。步驟115可包括使用相同處理或利用不同的相應(yīng)類型的處理形成第一組一或多個晶種層中的每一者。舉例來說在后續(xù)電鍍處理(例如在步驟145等處)過程中可以利用第一組一或多個晶種層(或其任何一部分)。

圖2B處示出步驟115的晶種層形成的非限制性實例200B。在實例200B中，在半導(dǎo)體晶粒200A上(例如直接在接合墊211上和鈍化層212上)形成第一晶種層221(例如TiW或本實用新型中揭露的任何金屬)。接著在第一晶種層221上形成(例如直接在第一晶種層221上形成等)第二晶種層222(例如Cu或本實用新型中揭露的任何金屬)。接著在第二晶種層222上(例如直接在第二晶種層222上形成等)第三晶種層223(例如TiW或本實用新型中揭露的任何金屬)。雖然實例200B中示出第一組晶種層220包括三個層，但是可以形成任何整數(shù)數(shù)目的層。在另一實例實施方案中，可以省略第三晶種層223。

在實例200B中，TiW晶種層221和223中的每一者可以舉例來說形成為1000埃的厚度，并且Cu晶種層222可以舉例來說形成為2000埃的厚度，但是本實用新型的范圍不限于這些實例相應(yīng)厚度。

總的來說，步驟115可包括形成第一組一或多個晶種層。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何形成這(些)晶種層的特定方式的特性或任何特定類型的晶種層的特性的限制。

實例方法100可以在步驟120處包括在115步驟處形成的第一組一或多個晶種層上形成圖案(或樣板或屏蔽)。步驟120可包括以多種方式中的任何方式形成圖案，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

舉例來說，步驟120可包括在第一組一或多個晶種層上形成圖案(或模板或屏蔽)以限定一個區(qū)域(或體積)，在這個區(qū)域(或體積)中有待形成金屬柱(或其它互連結(jié)構(gòu))。舉例來說，所述圖案可包括光阻(PR)材料、光聚合物材料、通用介電材料等。所述圖案可以舉例來說經(jīng)過圖案化以覆蓋有待在上面形成金屬柱(或其它互連結(jié)構(gòu))的區(qū)域之外的區(qū)域。所述圖案可以舉例來說由在稍后階段(例如在步驟150處等)可容易移除的材料形成。

圖2C示出了方塊120的圖案形成的非限制性實例200C。在實例200C中，將光阻(PR)230圖案化以包含孔口231(或開口)，在該孔口(或開口)中有待形成金屬柱(例如在步驟145處鍍覆等)?？卓?31可以舉例來說受到一或多個內(nèi)部圖案表面233的限界。內(nèi)部圖案表面233可以舉例來說總體上面朝橫向方向(或水平方向)。內(nèi)部圖案表面233可以舉例來說是垂直的、垂直方向的5％或10％以內(nèi)等等。

實例光阻230還可舉例來說包括頂部圖案表面232。頂部圖案表面232可以舉例來說總體上是平面的，并且可以舉例來說總體上平行于半導(dǎo)體晶粒200A的頂部和/或平行于第一組一或多個晶種層220(例如完全平行、5％或10％以內(nèi)平行等)。

孔口231可以舉例來說包括圓柱體、立方體等。然而，請注意，孔口231可包括多種不同形狀中的任何形狀。步驟120可以舉例來說包括使用正或負(fù)光學(xué)處理形成PR圖案230。

總的來說，步驟120可包括形成圖案。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何形成這種圖案的特定方式的特性或任何特定類型的圖案的特性的限制。

實例方法100可以在步驟125處包括蝕刻，例如蝕刻在步驟115處形成的第一組一或多個晶種層中的至少一個。步驟125可包括以多種方式中的任何方式執(zhí)行此蝕刻，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

步驟125可以舉例來說包括執(zhí)行濕式蝕刻處理以移除第一組一或多個晶種層中的至少一個。步驟125還可舉例來說包括執(zhí)行其它類型的蝕刻(例如電漿蝕刻或干式蝕刻、各向異性蝕刻等)。

圖2D示出了步驟125的蝕刻的非限制性實例200D。舉例來說，將通過圖案230暴露的第三晶種層223(例如TiW層)的部分蝕刻掉，留下第三晶種層223'的被圖案230覆蓋的部分。應(yīng)注意，還可通過蝕刻使層變薄而非完全移除。

在第一組一或多個晶種層中沒有層有待蝕刻的替代實施例中，可以跳過步驟125。

總的來說，步驟125可包括蝕刻。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此蝕刻的特定方式的特性或任何特定類型的蝕刻的特性的限制。

實例方法100可以在步驟130處包括形成第二組一或多個晶種層。步驟130可包括以多種方式中的任何方式形成第二組一或多個晶種層，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

所述第二組一或多個晶種層可包括多種材料中的任何材料。舉例來說，第二組一或多個晶種層可包括第一鈦鎢(TiW)層、第二銅(Cu)層和第三鈦(Ti)和/或聚對二甲苯層。并且，舉例來說，第二組一或多個晶種層可包括多種金屬(例如銀、金、銅、鋁、鎢、鈦、鎳、鉬等)中的任何金屬或其合金的一層或多層。應(yīng)注意還可使用其它材料(例如聚對二甲苯等)。

步驟130可包括利用多種技術(shù)中的任何技術(shù)(例如濺鍍或其它物理氣相沉積(PVD)技術(shù)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、電漿氣相沉積、無電鍍覆、電解鍍覆等)形成第二組一或多個晶種層。步驟130可包括使用相同處理或利用不同的相應(yīng)類型的處理形成第二組一或多個晶種層中的每一者。舉例來說，可以在后續(xù)電鍍處理(例如在步驟145處等)過程中利用第二組一或多個晶種層(或其任何部分)。

圖2E處示出步驟130的晶種層形成的非限制性實例200E。在實例200E中，在半導(dǎo)體晶粒200A上(例如直接在第二晶種層222上和在圖案230的內(nèi)部圖案表面233和頂部圖案表面232上)形成第四晶種層241(例如TiW或本實用新型中揭露的任何金屬)。接著在第四晶種層241上(例如直接在第四晶種層241上等)形成第五晶種層242(例如Cu或本實用新型中揭露的任何金屬)。接著在第五晶種層242上(例如直接在第五晶種層242上等)形成第六晶種層243(例如Ti或聚對二甲苯或本實用新型中揭露的任何金屬或材料)。第六晶種層243可以舉例來說由可以各向異性地蝕刻(例如利用反應(yīng)性離子(RIE)蝕刻等)的材料形成。雖然實例200E中示出第二組晶種層240包括三個層，但是可以形成任何整數(shù)數(shù)目的層。

在實例200E中，TiW晶種層241可以舉例來說形成為500埃的厚度，Cu晶種層242可以舉例來說形成為500埃的厚度，并且Ti(或聚對二甲苯)層243可以形成為500埃的厚度，但是本實用新型的范圍不限于這些實例相應(yīng)厚度。舉例來說，Ti或聚對二甲苯層243可以形成為1000埃到2000埃范圍內(nèi)的厚度。

總的來說，步驟130可包括形成第二組一或多個晶種層。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何形成這(些)晶種層的特定方式的特性或任何特定類型的晶種層的特性的限制。

實例方法100可以在步驟135處包括定向地蝕刻，例如定向地蝕刻在步驟130處形成的第二組一或多個晶種層中的至少一個。步驟135可包括以多種方式中的任何方式執(zhí)行這些定向(或各向異性)蝕刻，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

步驟135可以舉例來說包括執(zhí)行反應(yīng)性離子蝕刻以移除第六晶種層243(例如鈦、聚對二甲苯等)的水平部分，留下第六晶種層243的總體上垂直朝向的部分。

在圖2F處示出步驟135的定向蝕刻的非限制性實例200F。相對于圖2E的實例200E，示出實例200F中第六晶種層243的水平朝向部分(例如圖案230頂部上的水平部分、圖案230的孔口231的底部的水平部分等)已移除，留下第六晶種層243'的垂直朝向部分。第六晶種層243'的這些垂直朝向部分可以舉例來說在稍后的處理步驟中(例如在步驟140處等)保護(hù)下方層免受蝕刻。

總的來說，步驟135可包括執(zhí)行定向蝕刻。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受執(zhí)行此定向蝕刻的任何特定方式的特性的限制或任何特定類型的定向蝕刻的特性的限制。

實例方法100可以在步驟140處包括蝕刻，例如蝕刻在步驟130處形成的第二組一或多個晶種層中的至少一個。步驟140可包括以多種方式中的任何方式執(zhí)行此蝕刻，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

步驟140可以舉例來說包括執(zhí)行濕式蝕刻處理以移除第二組一或多個晶種層中的至少一個。步驟140還可舉例來說包括執(zhí)行其它類型的蝕刻(例如電漿蝕刻或干式蝕刻、各向異性蝕刻等)。

圖2G和圖2H示出步驟140的蝕刻的非限制性實例200G和200H。舉例來說，蝕刻掉從第六晶種層243'的垂直朝向部分暴露的第五晶種層242(例如Cu層)和第四晶種層241(例如TiW層)的水平部分，留下第五晶種層242'的剩余的垂直朝向部分和第四晶種層241'的垂直朝向部分。如本文所論述，這些垂直朝向的部分241'、242'和243'形成于圖案230的孔口231的內(nèi)表面233上。舉例來說，在第五晶種層242和第四晶種層241的水平朝向部分的蝕刻過程中，第六晶種層243'(例如鈦、聚對二甲苯等)的垂直朝向部分可以保護(hù)第四和第五晶種層的垂直朝向部分241'和242'免受此蝕刻。如圖2G中所示，第五晶種層242和第四晶種層241的水平部分的蝕刻使圖案230的頂面暴露，并且使圖案230中的孔口231的底部處的第二晶種層222(例如銅晶種層等)的水平部分暴露。在稍后的鍍覆操作(例如在步驟145處)中可以利用第二晶種層222(例如銅晶種層等)的此暴露水平部分。

接著可蝕刻掉第六晶種層243'的垂直朝向部分，如圖2H相對于圖2G中所示。此蝕刻可以舉例來說利用濕性蝕刻(或其它類型的蝕刻)執(zhí)行，該濕性蝕刻會蝕刻第六晶種層243'(例如鈦、聚對二甲苯等)的垂直朝向部分，但是不蝕刻第五晶種層242'(例如銅等)的垂直朝向部分。這樣蝕刻掉第六晶種層243'的垂直朝向部分可以舉例來說使得第五晶種層242'(例如銅晶種層等)的垂直朝向部分暴露以用于稍后的鍍覆操作(例如在步驟145處)。

參看圖2H，第五晶種層242'的垂直朝向部分和在孔口231中暴露的第二晶種層222的水平朝向部分形成U形橫截面(例如其可具有與第四晶種層241'的其余部分的微小的不連續(xù)部分)。在三個維度上，這些晶種層242'和222可以形成杯子形狀(例如在頂部開放的圓柱體，在頂部開放的長方體或立方體等)。

總的來說，步驟140可包括蝕刻。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此蝕刻的特定方式的特性或任何特定類型的蝕刻的特性的限制。

實例方法100可以在步驟145處包括執(zhí)行鍍覆處理，例如鍍覆金屬互連結(jié)構(gòu)(例如柱或支柱、凸塊等)。步驟145可以包括以任何各種方式執(zhí)行鍍覆，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

步驟145可包括執(zhí)行電鍍處理以在圖案的孔口中形成金屬柱，例如在從晶種層向外進(jìn)入圖案的孔口的方向上鍍覆。應(yīng)注意，本實用新型中示出的實例金屬柱總體上充當(dāng)在上面形成這些金屬柱的電子構(gòu)件的電互連結(jié)構(gòu)。但是，應(yīng)理解，這些金屬柱無需提供電連接，而是可以例如提供熱傳遞功能、結(jié)構(gòu)性或機(jī)械功能等。

金屬柱可以是圓柱形的、橢圓圓柱形的、矩形柱形等的。導(dǎo)電柱可以包括平坦的上端、凹面的上端或凸面的上端。導(dǎo)電柱可以舉例來說包括本實用新型中關(guān)于晶種層揭露的任何材料。在實例實施方案中，金屬柱可包括銅(例如純銅、含有一些雜質(zhì)的銅等、銅合金等)。如本實用新型所揭露，金屬柱可包括空腔，其對于金屬柱的總高度的至少一部分垂直地延伸通過金屬柱的中心。

圖2I示出步驟145的鍍覆的非限制性實例200I。如實例200I中所示，步驟145可包括通過至少部分地在從第五晶種層242'的垂直朝向部分的橫向方向上鍍覆而形成金屬柱250。舉例來說，在圖案230中的孔口231是圓柱形(或長方體形或立方體形等)的實例配置中，步驟145可包括至少部分地通過在從第五晶種層242'的垂直朝向部分徑向向內(nèi)的方向上鍍覆而形成金屬柱250。步驟145還可舉例來說包括至少部分地通過在從孔口231的底部處暴露的第二晶種層222的部分垂直地向上的方向上鍍覆而形成金屬柱250。

參看圖2I，金屬柱250的垂直朝向部分和金屬柱250的水平朝向部分形成U形橫截面。在三個維度上，這些晶種層242'和222可以形成杯子形狀(例如在頂部開放的圓柱體，在頂部開放的長方體或立方體等)。在實例實施方案中，金屬柱250可包括從10到30微米厚的(或從20到50微米厚的)側(cè)面和底部。在實例實施方案中，金屬柱250可具有200到250微米高的范圍內(nèi)的高度和大約200微米的寬度(或外徑)。在實例實施方案中，金屬柱250可包括大約100微米的內(nèi)部空腔251。應(yīng)注意，金屬柱250(或本實用新型中揭露的任何柱)的高度可以至少等于寬度。還請注意，金屬柱250(或本實用新型中揭露的任何柱)的高度可以至少等于其寬度的一半。

在實例實施方案中，內(nèi)部空腔251的高度可至少等于金屬柱250的高度的一半或四分之一。在實例實施方案中，內(nèi)部空腔251的高度可至少等于金屬柱250的高度的四分之三。內(nèi)部空腔251可以舉例來說是圓柱形的、長方體形的、立方體形的等。應(yīng)注意，在各種實例實施方案中，可以在完全消除空腔251的程度上執(zhí)行鍍覆。并且，在各種實例實施方案中，可以僅僅在橫向方向上執(zhí)行鍍覆，留下延伸穿過金屬柱250的整個垂直高度的內(nèi)部空腔251(甚至完全填滿)。

總的來說，步驟145可包括鍍覆。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)當(dāng)受到執(zhí)行此鍍覆的任何特定方式的特性或鍍覆的任何特定類型的特性或鍍覆金屬柱的任何特定類型的特性的限制。

實例方法100可以在步驟150處包括移除在步驟120處形成的圖案(或其一部分)。步驟150可以包括以任何各種方式執(zhí)行此移除，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

步驟150可以舉例來說包括利用化學(xué)剝除、灰化等移除圖案(或其一部分)。應(yīng)注意，在各種實例實施方案中，在完成的電子裝置中可以保留至少一部分甚至全部圖案，并且可以跳過步驟150。

圖2J示出步驟150的圖案移除的非限制性實例200J，該實例相對于圖2I的實例200I示出了圖案230被移除。

總的來說，步驟150可包括移除圖案。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此移除的特定方式的特性或任何特定類型的移除的特性的限制。

實例方法100可以在步驟155處包括蝕刻，例如蝕刻一或多個晶種層(例如通過在步驟150處移除圖案而使其暴露)。步驟155可以包括以任何各種方式執(zhí)行此蝕刻，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

參看圖2J，步驟155可以舉例來說包括執(zhí)行濕式蝕刻處理以移除第四晶種層241'的垂直朝向部分和第五晶種層242'的垂直朝向部分。步驟155還可舉例來說包括執(zhí)行濕式蝕刻處理以移除第三晶種層223'、第二晶種層222和第一晶種層221的未被金屬柱250覆蓋的部分。應(yīng)注意，步驟155(或其部分)的蝕刻可以蝕刻金屬柱250的一些部分，這種蝕刻的范圍相對于金屬柱250的尺寸是可忽略的。舉例來說，在實例實施方案中，可以利用小型蝕刻(例如半微米的蝕刻)移除銅晶種層，這相對于金屬柱250的30微米厚的銅壁是相對較小數(shù)量的銅。還請注意，步驟155還可舉例來說包括執(zhí)行其它類型的蝕刻(例如電漿蝕刻或干式蝕刻、各向異性蝕刻等)。

圖2K示出步驟155的蝕刻的非限制性實例200K。舉例來說，相對于圖2J的實例200J，移除第四晶種層241'的垂直朝向部分，并且移除第五晶種層242'的垂直朝向部分。此外，移除第三晶種層223'的其余部分。此外，移除第二晶種層222的未被金屬柱250覆蓋的部分，留下第二晶種層222'的在金屬柱250下的其余部分，并且移除第一晶種層221的未被金屬柱250覆蓋的部分，留下第一晶種層221'的在金屬柱250下的其余部分。第二晶種層222'的其余部分和第一晶種層221'的其余部分還可被稱作凸塊下金屬化(UBM)層。應(yīng)注意，移除第一晶種層221和第二晶種層222的未被金屬柱250覆蓋的部分用以移除這些部分以前提供的金屬柱250與其它金屬柱之間的導(dǎo)電路徑。

總的來說，步驟155可包括蝕刻。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此蝕刻的特定方式的特性或任何特定類型的蝕刻的特性的限制。

實例方法100可以在步驟160處包括形成介電層。步驟160可包括以任何各種方式形成介電層，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

舉例來說，在實例實施方案中，步驟160可包括利用任何多種類型的模制(例如壓縮模制、轉(zhuǎn)移模制、液體封裝劑模制、真空層合、錫膏印刷、薄膜輔助模制等)模制介電層以包圍金屬柱和/或填充金屬柱的空腔。

并且，舉例來說，在實例實施方案中，步驟160可包括使用多種工藝(例如旋涂、噴涂、印刷、燒結(jié)、熱氧化、物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、電漿增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積(PECVD)、電漿氣相沉積(PVD)、薄片層合、蒸鍍等)中的任何一或多種工藝形成介電層，但是本實用新型的范圍不限于此。

介電層可包括任何多種介電材料，例如無機(jī)介電材料(例如Si3N4、SiO2、SiON、SiN、氧化物、氮化物、其組合、其等效物等)和/或有機(jī)介電材料(例如聚合物、聚酰亞胺(PI)、苯環(huán)丁烯(BCB)、聚苯惡唑(PBO)、雙馬來酰亞胺-三嗪(BT)、模制材料、酚系樹脂、環(huán)氧樹脂、硅酮、丙烯酸酯聚合物、其組合、其等效物等)的一層或多層，但是本實用新型的范圍不限于此。

圖2L示出了步驟160的介電層形成的非限制性實例200L。實例200L包括形成于鄰近金屬柱250之間的第一介電層部分260a。實例200L還包括填充金屬柱250中的空腔251的第二介電層部分260b。

應(yīng)注意，在替代實施方案中，步驟160可包括用導(dǎo)電材料(例如焊料、導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或油墨等)填充金屬柱250的空腔251。

總的來說，步驟160可包括形成介電層。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此介電層的特定方式的特性或任何特定類型的介電層的特性的限制。

實例方法100可以在步驟195處包括在半導(dǎo)體裝置上預(yù)先形成持續(xù)(或額外的)處理。這些額外處理可包括多種特性中的任何特性，本實用新型中提供其非限制性實例。

舉例來說，步驟195可包括將執(zhí)行流程引導(dǎo)回到實例方法100的任何先前步驟(或其一部分)。并且，舉例來說，步驟195可包括將執(zhí)行流程引導(dǎo)到圖3的實例方法300的任何先前步驟(或其一部分)。

并且，舉例來說，步驟195可包括執(zhí)行平坦化處理。此平坦化可以舉例來說包括機(jī)械研磨、化學(xué)/機(jī)械平坦化(CMP)等。參看圖2L的實例200L，可以將介電層260a/260b的頂面和金屬柱250的頂面平坦化從而使得這些面是共面的。

并且，舉例來說，步驟195可包括在互連結(jié)構(gòu)上(例如在金屬柱250上)形成焊料蓋(或拱頂)。另外，舉例來說，步驟195可包括例如在在步驟110處接收到晶圓或面板形式的半導(dǎo)體晶粒(或其它電子構(gòu)件)的實施方案中執(zhí)行單粒化操作。另外舉例來說，步驟195可包括將互連結(jié)構(gòu)(例如在步驟145處形成)附接到基板或其它電子裝置。另外舉例來說，步驟195可包括執(zhí)行測試、標(biāo)記、封裝、運(yùn)送等。

總的來說，步驟195可包括執(zhí)行持續(xù)處理。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到額外處理的任何特定類型的特性的限制。

圖1和圖2A-圖2L中提供的和本實用新型中揭露的實例實施方案總體上涉及這樣的實施方案：其中至少部分地通過在徑向向內(nèi)方向上鍍覆而形成互連結(jié)構(gòu)(例如金屬柱等)以填充圖案中的孔口的至少一部分。在另一實例實施方案中，可以至少部分地通過從支柱芯在徑向向外方向上鍍覆而形成互連結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在將提出此實施方案的實例。

圖3示出了根據(jù)本實用新型的各種方面的制造半導(dǎo)體裝置的實例方法100的流程圖。圖4A-圖4J示出了根據(jù)圖3的實例方法的制造過程中的實例半導(dǎo)體裝置的橫截面圖。以下揭露將總體上同時參照圖3和圖4A-圖4J。應(yīng)注意，實例方法300可以舉例來說與實例方法100有相同的任何或所有特性。還應(yīng)注意，圖4A-圖4J的實例方法和結(jié)構(gòu)可以與圖2A-圖2L的實例方法和結(jié)構(gòu)有相同的任何或所有特性。

實例方法300可以在步驟305處開始執(zhí)行。實例方法300可以響應(yīng)于多種條件中的任何條件開始執(zhí)行，本實用新型中提供所述條件的非限制性實例。舉例來說，實例方法300可以通過從實例方法300的步驟310-395中的任何步驟或這些步驟310-395的任何部分接收執(zhí)行流程而開始執(zhí)行。并且，舉例來說，實例方法300可以通過從圖1的實例方法100的步驟110-195中的任何步驟或這些步驟110-195的任何部分接收執(zhí)行流程而開始執(zhí)行。

實例方法100可以在步驟310處包括接收半導(dǎo)體晶粒(或其晶圓或面板)。步驟310可包括以多種方式中的任何方式接收半導(dǎo)體晶?；蚱渌娮訕?gòu)件(或其晶圓或面板)，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

步驟310可以舉例來說包括接收單個半導(dǎo)體晶粒(或電子構(gòu)件)。并且，舉例來說，步驟310可包括作為半導(dǎo)體晶粒的晶圓或面板的一部分接收半導(dǎo)體晶粒。步驟310可以舉例來說包括從上游制造臺、從測試臺、從運(yùn)送接收臺、從清洗臺等接收半導(dǎo)體晶粒。

接收到的半導(dǎo)體晶粒(或其它電子構(gòu)件)可包括多種特性中的任一種。這樣的半導(dǎo)體晶粒可以舉例來說包括處理器晶粒、微處理器、微控制器、協(xié)處理器、通用處理器、專用集成電路、可程序化和/或離散邏輯設(shè)備、內(nèi)存裝置、其組合、其等效物等。

應(yīng)注意，雖然本實用新型中所提供的實例總體上涉及一種半導(dǎo)體晶粒，但是本實用新型的范圍不限于此。舉例來說，步驟310還可例如包括接收一或多個被動電子裝置(例如電阻器、電容器、電感器等)。本實用新型中揭露的操作中的任一者或全部可以在一或多個半導(dǎo)體晶粒上、一或多個被動電子裝置上、插入件上、其任何組合等上執(zhí)行。

圖4A處示出了步驟310的晶粒接收的非限制性實例。實例半導(dǎo)體晶粒400A包括基板410(例如其中形成有電子裝置的半導(dǎo)體基板等)。實例半導(dǎo)體晶粒400A還包括接合墊411(例如通過該接合墊向晶粒400A的主動電路提供電連接)。接合墊411可包括多種金屬(例如銅、鋁、金、銀等)中的任一種。

實例半導(dǎo)體晶粒400A還包括鈍化(或介電)層412。鈍化層412可以舉例來說覆蓋半導(dǎo)體晶粒400A的主動電路并且提供鄰近接合墊之間的電隔離。雖然實例鈍化層412示出為具有總體上與接合墊411的頂表面共面的頂表面，但是本實用新型的范圍不限于此。舉例來說，鈍化層412可以覆蓋接合墊411的頂部外圍。

應(yīng)注意，雖然本實用新型總體上提供包含單個接合墊和對應(yīng)的互連結(jié)構(gòu)的實例，但是本實用新型的范圍不限于此。舉例來說，半導(dǎo)體晶?？砂ㄈ魏螖?shù)目的接合墊和互連結(jié)構(gòu)。舉例來說，本實用新型中示出和揭露的實例說明中的任一者或全部可以在一個或兩個維度上橫向地復(fù)制以形成接合墊和互連結(jié)構(gòu)的數(shù)組或矩陣。

此外，雖然本實用新型總體上提供包含在半導(dǎo)體晶粒接合墊上形成互連結(jié)構(gòu)的實例，但是這些結(jié)構(gòu)可以形成于分配層跡線、扇入和/或扇出跡線、硅通孔、模具直通孔等上。這些互連結(jié)構(gòu)的形成可以因此，舉例來說，形成于半導(dǎo)體晶粒的主動側(cè)上和/或半導(dǎo)體晶粒的被動側(cè)上。

總的來說，步驟310可包括接收半導(dǎo)體晶粒(或電子構(gòu)件)。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)當(dāng)受到接收半導(dǎo)體晶粒(或電子構(gòu)件)或任何特定類型的半導(dǎo)體晶粒(或電子構(gòu)件)的任何特定方式的特性的限制。

實例方法300可以在步驟315處包括在半導(dǎo)體晶粒(或其晶圓)上形成第一組一或多個晶種層。步驟315可包括以多種方式中的任何方式形成第一組一或多個晶種層，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

所述第一組一或多個晶種層可包括多種材料中的任何材料。舉例來說，第一組一或多個晶種層可包括第一鈦鎢(TiW)層、第二銅(Cu)層和第三鈦鎢(TiW)層。并且，舉例來說，第一組一或多個晶種層可包括多種金屬(例如銀、金、銅、鋁、鎢、鈦、鎳、鉬等)中的任何金屬或其合金的一層或多層。應(yīng)注意還可利用其它材料(例如聚對二甲苯等)。

步驟315可包括利用多種技術(shù)(例如濺鍍或其它物理氣相沉積(PVD)技術(shù)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、電漿氣相沉積、無電鍍覆、電解鍍覆等)中的任何技術(shù)形成第一組一或多個晶種層。步驟315可包括使用相同處理或利用不同的相應(yīng)類型的處理形成第一組一或多個晶種層中的每一者。舉例來說，可以在電鍍處理(例如在步驟345等處)的過程中利用第一組一或多個晶種層(或其任何部分)。

圖4B處示出步驟315的晶種層形成的非限制性實例400B。在實例400B中，在半導(dǎo)體晶粒400A上(例如直接在接合墊411上和鈍化層412上)形成第一晶種層421(例如TiW或本實用新型中揭露的任何金屬)。接著在第一晶種層421上(例如直接在第一晶種層421上等)形成第二晶種層422(例如Cu或本實用新型中揭露的任何金屬)。接著在第二晶種層422上(例如直接在第二晶種層422上等)形成第三晶種層423(例如TiW或本實用新型中揭露的任何金屬)。雖然實例400B中示出第一組晶種層420包括三個層，但是可以形成任何整數(shù)數(shù)目的層。在另一實例實施方案中，可以省略第三晶種層423。

在實例400B中，TiW晶種層421和423中的每一者可以舉例來說形成為1000埃的厚度，并且Cu晶種層422可以舉例來說形成為2000埃的厚度，但是本實用新型的范圍不限于這些實例相應(yīng)厚度。

總的來說，步驟315可包括形成第一組一或多個晶種層。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何形成這(些)晶種層的特定方式的特性或任何特定類型的晶種層的特性的限制。

實例方法100可以在步驟320處包括在在315步驟處形成的第一組一或多個晶種層上形成圖案(或模板或屏蔽)。步驟320可以包括以任何各種方式形成圖案，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

舉例來說，步驟320可包括在第一組一或多個晶種層上形成圖案(或模板或屏蔽)以限定一個區(qū)域(或體積)，在這個區(qū)域(或體積)中有待形成金屬柱(或其它互連結(jié)構(gòu))。舉例來說，所述圖案可包括光阻(PR)材料、光聚合物材料、通用介電材料等。所述圖案可以舉例來說利用非可剝除抗蝕劑(例如可能比典型光阻難剝除得多的光聚合物等等)形成。所述圖案可以舉例來說經(jīng)圖案化以形成柱芯，有待圍繞該柱芯和/或在該柱芯上形成金屬柱(或其它互連結(jié)構(gòu))。

圖4C示出了步驟320的圖案形成的非限制性實例400C。在實例400C中，將光阻(PR)或光聚合物圖案化以包含柱芯430，有待圍繞該柱芯和/或在該柱芯上形成金屬柱(例如在步驟345處等鍍覆)。柱芯430可以舉例來說受到一或多個外部芯表面433限界。外部芯表面433可以舉例來說總體上面朝橫向方向(或水平方向)。外部芯表面433可以舉例來說是垂直的、在垂直方向5％或10％以內(nèi)等。

實例柱芯430還可舉例來說包括頂部芯表面432。頂部芯表面432可以舉例來說總體上是平面的，并且可以舉例來說總體上平行于半導(dǎo)體晶粒400A的頂部和/或平行于第一組一或多個晶種層420(例如完全平行，在并行線的5％或10％以內(nèi)等)。

芯430可以舉例來說包括圓柱體、立方體等。然而，請注意，芯430可包括多種不同形狀中的任何形狀。步驟320可以舉例來說包括使用正或負(fù)光學(xué)處理形成芯430。

總的來說，步驟320可包括形成圖案。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何形成這種圖案的特定方式的特性或任何特定類型的圖案的特性的限制。

實例方法300可以在步驟330處包括形成第二組一或多個晶種層。步驟330可包括以多種方式中的任何方式形成第二組一或多個晶種層，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

所述第二組一或多個晶種層可包括多種材料中的任何材料。舉例來說，第二組一或多個晶種層可包括第一鈦鎢(TiW)層、第二銅(Cu)層和第三鈦(Ti)和/或聚對二甲苯層。并且，舉例來說，第二組一或多個晶種層可包括多種金屬(例如銀、金、銅、鋁、鎢、鈦、聚對二甲苯、鎳、鉬等)中的任何金屬或其合金的一層或多層。

步驟330可包括利用多種技術(shù)中的任何技術(shù)(例如濺鍍或其它物理氣相沉積(PVD)技術(shù)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、電漿氣相沉積、無電鍍覆、電解鍍覆等)形成第二組一或多個晶種層。步驟330可包括使用相同處理或利用不同的相應(yīng)類型的處理形成第二組一或多個晶種層中的每一者?？梢耘e例來說在后續(xù)電鍍處理(例如在步驟345處等)過程中利用第二組一或多個晶種層(或其任何部分)。

圖4D處示出步驟330的晶種層形成的非限制性實例400D。在實例400D中，在半導(dǎo)體晶粒400A上(例如直接在第三晶種層423上和在圖案430的外部芯表面433和頂部芯表面432上)形成第四晶種層441(例如TiW或本實用新型中揭露的任何金屬)。接著在第四晶種層441上(例如直接在第四晶種層441上等)形成第五晶種層442(例如Cu或本實用新型中揭露的任何金屬)。在第五晶種層442上(例如直接在第五晶種層442上等)形成第六晶種層443(例如Ti或聚對二甲苯或本實用新型中揭露的任何金屬)。第六晶種層443可以舉例來說由可以各向異性地蝕刻(例如利用反應(yīng)性離子(RIE)蝕刻等)的材料形成。雖然實例400D中示出第二組晶種層440包括三個層，但是可以形成任何整數(shù)數(shù)目的層。

在實例400D中，TiW晶種層441可以舉例來說形成為500埃的厚度，Cu第五晶種層442可以舉例來說形成為500埃的厚度，并且Ti(或聚對二甲苯)第六晶種層443可以形成為500埃的厚度，但是本實用新型的范圍不限于這些實例相應(yīng)厚度。舉例來說，Ti或聚對二甲苯第六晶種層443可以形成為1000埃到2000埃范圍內(nèi)的厚度。

總的來說，步驟330可包括形成第二組一或多個晶種層。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何形成這(些)晶種層的特定方式的特性或任何特定類型的晶種層的特性的限制。

實例方法300可以在步驟335處包括定向地蝕刻，例如定向地蝕刻在步驟330處形成的第二組一或多個晶種層中的至少一個。步驟335可包括以多種方式中的任何方式執(zhí)行這些定向(或各向異性)蝕刻，本實用新型中提供其方式的非限制性實例。

步驟335可以舉例來說包括執(zhí)行反應(yīng)性離子蝕刻以移除第六晶種層443(例如鈦、聚對二甲苯等)的水平部分，留下第六晶種層443的總體上垂直朝向的部分。

在圖4E處示出步驟335的定向蝕刻的非限制性實例400E。相對于圖4D的實例400D，示出實例400E中的第六晶種層443的水平朝向部分(例如柱芯430頂部上的水平部分、半導(dǎo)體晶粒400A頂部上的水平部分等)被移除，留下第六晶種層443'的垂直朝向部分。第六晶種層443'的這些垂直朝向部分可以舉例來說保護(hù)下方層在稍后處理步驟中(例如在步驟340處等)免受蝕刻。

總的來說，步驟335可包括執(zhí)行定向蝕刻。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受執(zhí)行此定向蝕刻的任何特定方式的特性的限制或任何特定類型的定向蝕刻的特性的限制。

實例方法300可以在步驟處340包括蝕刻，例如蝕刻在步驟330處形成的所述第二組一或多個晶種層中的至少一個。步驟340可以包括以任何各種方式執(zhí)行此蝕刻，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

步驟340可以舉例來說包括執(zhí)行濕式蝕刻處理以移除第二組一或多個晶種層中的至少一個。步驟340還可舉例來說包括執(zhí)行其它類型的蝕刻(例如電漿蝕刻或干式蝕刻、各向異性蝕刻等)。

圖4F和圖4G示出了步驟340的蝕刻的非限制性實例400F和400G。舉例來說，蝕刻掉第五晶種層442(例如Cu層)的從第六晶種層443'的垂直朝向部分暴露的水平部分，留下第五晶種層442'的其余垂直朝向部分。應(yīng)注意，雖然未圖示，但是可以類似地蝕刻第四晶種層441(例如TiW層)。例如，在第三晶種層423和第四晶種層441由相同材料(例如TiW等)形成的實例情境中，可以在短蝕刻工藝中蝕刻掉第四晶種層441，該短蝕刻工藝的長度不足以也蝕刻掉第三晶種層423(或至少不蝕刻掉全部第三晶種層423)。還應(yīng)注意，雖然未圖示，但是可以在切割第六晶種層443'的垂直朝向部分后蝕刻第五晶種層442'的至少一些垂直朝向部分。通過調(diào)節(jié)第六晶種層443的厚度可以例如控制此蝕刻的延伸，第六晶種層443可以例如比第五晶種層442厚很多(例如至少是其1.5倍、至少2.0倍、至少10.0倍)。如本實用新型所揭露，在圖案化柱芯430的外表面433上形成這些垂直朝向部分442'和443'。舉例來說，在第五晶種層442的水平朝向部分的蝕刻(和第四晶種層441的水平朝向部分的蝕刻，如果執(zhí)行的話)過程中，第六晶種層443'(例如鈦、聚對二甲苯等)的垂直朝向部分可以保護(hù)第五晶種層442的垂直朝向部分442'免受此蝕刻。如圖4F中所示，第五晶種層442和第四晶種層241的水平部分的蝕刻使柱芯430的頂面432處的第四晶種層441的頂面暴露，并且使半導(dǎo)體晶粒400A上的第四晶種層441(例如TiW晶種層等)的水平部分暴露。在稍后鍍覆操作(例如在步驟345處)中可以利用第四晶種層441(例如TiW晶種層等)的此暴露水平部分以在柱芯430頂部中和/或半導(dǎo)體晶粒400A頂部上的不期望此鍍覆的區(qū)域中抑制鍍覆。

接著可蝕刻掉第六晶種層443'的垂直朝向部分，如圖4G相對于圖4F中所示。此蝕刻可以舉例來說利用濕性蝕刻(或其它類型的蝕刻)執(zhí)行，該濕性蝕刻會蝕刻第六晶種層443'(例如鈦、聚對二甲苯等)的垂直朝向部分，但是不蝕刻第五晶種層442'(例如銅等)的垂直朝向部分。這樣蝕刻掉第六晶種層443'的垂直朝向部分可以舉例來說使得第五晶種層442'(例如銅晶種層等)的垂直朝向部分對于稍后鍍覆操作(例如在步驟345處)暴露。

參看圖4G，第五晶種層442'的垂直朝向部分圍繞柱芯430形成周邊表面(例如銅周邊表面等)。第五晶種層442'可以因而呈橫向地圍繞柱芯430的管件的形式?？梢岳缬蒚iW形成的第四晶種層441(和/或第三晶種層423)可以覆蓋實例400G的其余部分(例如柱芯430的頂表面432和半導(dǎo)體晶粒400A的其余部分的頂部)以抑制鍍覆。應(yīng)注意，可以利用抑制鍍覆(例如銅鍍覆等)的其它材料。

總的來說，步驟340可包括蝕刻。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此蝕刻的特定方式的特性或任何特定類型的蝕刻的特性的限制。

實例方法300可以在步驟345處包括執(zhí)行鍍覆處理，例如鍍覆金屬互連結(jié)構(gòu)(例如柱或支柱、凸塊等)。步驟345可以包括以任何各種方式執(zhí)行鍍覆，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

步驟345可包括執(zhí)行電鍍處理以圍繞圖案化柱芯形成金屬柱，例如從晶種層向外的方向上和從柱芯徑向向外鍍覆。應(yīng)注意，本實用新型中示出的實例金屬柱總體上充當(dāng)在上面形成這些金屬柱的電子構(gòu)件的電互連結(jié)構(gòu)。但是，應(yīng)理解，這些金屬柱無需提供電連接，而是可以例如提供熱傳遞功能、結(jié)構(gòu)性或機(jī)械功能等。

金屬柱可以是圓柱形的、橢圓圓柱形的、矩形柱形等的。導(dǎo)電柱可以包括平坦的上端、凹面的上端或凸面的上端。導(dǎo)電柱可以舉例來說包括本實用新型中關(guān)于晶種層所揭露的任何材料。在實例實施方案中，金屬柱可包括銅(例如純銅、含有一些雜質(zhì)的銅等、銅合金等)。如本實用新型所揭露，金屬柱可包括空腔，其中填充有圖案化柱芯并且對于金屬柱的整個高度(或金屬柱的總高度的至少一部分)垂直地延伸通過金屬柱的中心。

圖4H示出步驟345的鍍覆的非限制性實例400H。如實例400H中所示，步驟345可包括通過至少部分地在從第五晶種層442'的垂直朝向部分的橫向方向上鍍覆而形成金屬柱450。舉例來說，在圖案化柱芯230是圓柱形(或長方體形、或立方體形等)的實例配置中，步驟345可包括至少部分地通過在從第五晶種層442'的垂直朝向部分徑向向外的方向上鍍覆而形成金屬柱450。

參看圖4H，金屬柱450的垂直朝向部分可以形成管形狀(例如在頂部和底部開放的汽缸、在頂部和底部開放的長方體或立方體等)。在實例實施方案中，金屬柱450可包括從10到30微米厚的(或從20到50微米厚的)側(cè)面。在實例實施方案中，金屬柱450可具有200到250微米高的范圍內(nèi)的高度和大約200微米的寬度(或外徑)。在實例實施方案中，金屬柱450可包括大約100微米并且填充有柱芯430的內(nèi)部空腔。應(yīng)注意，在各種實例替代實施方案中，柱芯430可以被移除和/或用本實用新型中揭露的任何其它材料填充。應(yīng)注意，金屬柱450(或本實用新型中揭露的任何柱)的高度可以至少與寬度一樣。還請注意，金屬柱450(或本實用新型中揭露的任何柱)的高度可以至少等于其寬度的一半。

在實例實施方案中，柱芯430的高度可至少等于金屬柱450的高度(或至少等于金屬柱450的高度的一半)。在實例實施方案中，柱芯430的高度可大于金屬柱450的高度。金屬柱450的內(nèi)部空腔(無論是否填充有柱芯430)可以舉例來說是圓柱形、長方體形、立方體形等。

總的來說，步驟345可包括鍍覆。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)當(dāng)受到執(zhí)行此鍍覆的任何特定方式的特性或鍍覆的任何特定類型的特性或鍍覆金屬柱的任何特定類型的特性的限制。

實例方法100可以在步驟350處包括移除在步驟320處形成的圖案(或其一部分)。步驟350可以包括以任何各種方式執(zhí)行此移除，在此提供所述各種方式的非限制性實例。應(yīng)注意，在上面形成金屬柱的柱芯仍然是完成的電子裝置的一部分的實例實施方案中，可以跳過步驟350。步驟350可以舉例來說包括利用化學(xué)剝除、灰化等移除圖案(或其一部分)。

總的來說，步驟350可包括移除圖案(或其任何部分)。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此移除的特定方式的特性或任何特定類型的移除的特性的限制。

實例方法300可以在步驟355處包括蝕刻，例如蝕刻一或多個晶種層(例如在鍍覆之后仍然暴露)。步驟355可以包括以任何各種方式執(zhí)行此蝕刻，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

參看圖4I，步驟355可以舉例來說包括執(zhí)行濕式蝕刻處理以移除第一晶種層421、第二晶種層422、第三晶種層423和第四晶種層441的從鍍覆金屬柱450(或互連結(jié)構(gòu))或柱芯430暴露(或未被其覆蓋)的部分。應(yīng)注意，步驟355(或其部分)的蝕刻可以蝕刻金屬柱450的一些部分，但是這種蝕刻的范圍相對于金屬柱450的尺寸是可忽略的。舉例來說，在實例實施方案中，可以利用小型蝕刻(例如半微米的蝕刻)移除銅晶種層，這相對于金屬柱450的30微米厚的銅壁是相對較小數(shù)量的銅。還請注意，步驟355還可舉例來說包括執(zhí)行其它類型的蝕刻(例如電漿蝕刻或干式蝕刻、各向異性蝕刻等)。

圖4I示出步驟355的蝕刻的非限制性實例400I。舉例來說，相對于圖4H的實例400H，移除第四晶種層441的未被柱450覆蓋的水平部分(例如在柱芯430頂部上和第三晶種層423頂部上)。此外，移除第三晶種層423的未被金屬柱450或柱芯430覆蓋的部分，留下第三晶種層423'的在金屬柱450下方和在柱芯430下方的其余部分，移除第二晶種層422的未被金屬柱450或柱芯430覆蓋的部分，留下第二晶種層422'的在金屬柱450下方和在柱芯430下方的其余部分，并且移除第一晶種層421的未被金屬柱450或柱芯430覆蓋的部分，留下第一晶種層421'的在金屬柱450下方和在柱芯430下方的其余部分。第四晶種層441'的其余部分、第三晶種層423'的其余部分、第二晶種層422'的其余部分和第一晶種層421'的其余部分還可被稱作凸塊下金屬化(UBM)層。應(yīng)注意，移除第四晶種層441、第三晶種層423、第二晶種層422和第一晶種層421的未被金屬柱450或柱芯430覆蓋的部分用以移除這些部分以前提供的所述金屬柱450與其它金屬柱之間的導(dǎo)電路徑。

總的來說，步驟355可包括蝕刻。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此蝕刻的特定方式的特性或任何特定類型的蝕刻的特性的限制。

實例方法300可以在步驟360處包括形成介電層。步驟360可包括以任何各種方式形成介電層，在此提供所述各種方式的非限制性實例。

舉例來說，在實例實施方案中，步驟360可包括利用多種類型的模制(例如壓縮模制、轉(zhuǎn)移模制、液體封裝劑模制、真空層合、錫膏印刷、薄膜輔助模制等)模制介電層以包圍金屬柱和/或填充金屬柱的空腔。

并且，舉例來說，在實例實施方案中，步驟360可包括使用多種工藝(例如旋涂、噴涂、印刷、燒結(jié)、熱氧化、物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、原子層沉積(ALD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、電漿增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積(PECVD)、電漿氣相沉積(PVD)、薄片層合、蒸鍍等)中的任何一或多種工藝形成介電層，但是本實用新型的范圍不限于此。

介電層可包括任何多種介電材料，例如無機(jī)介電材料(例如Si3N4、SiO2、SiON、SiN、氧化物、氮化物、其組合、其等效物等)和/或有機(jī)介電材料(例如聚合物、聚酰亞胺(PI)、苯環(huán)丁烯(BCB)、聚苯惡唑(PBO)、雙馬來酰亞胺-三嗪(BT)、模制材料、酚系樹脂、環(huán)氧樹脂、硅酮、丙烯酸酯聚合物、其組合、其等效物等)的一層或多層，但是本實用新型的范圍不限于此。

圖4J示出了步驟360的介電層形成的非限制性實例400J。實例400J包括形成于鄰近金屬柱450之間的介電層460。實例400J還示出了圖案化柱芯430(金屬柱450圍繞該圖案化柱芯430形成)保持原位，從而填充金屬柱450中的空腔。

應(yīng)注意，在替代實施方案中，步驟360可包括用導(dǎo)電材料(例如焊料、導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或油墨等)填充金屬柱450的空腔(以前被柱芯430占據(jù))。

總的來說，步驟360可包括形成介電層。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到任何執(zhí)行此介電層的特定方式的特性或任何特定類型的介電層的特性的限制。

實例方法300可以在步驟395處包括在半導(dǎo)體裝置上預(yù)先形成持續(xù)(或額外的)處理。這些額外處理可包括多種特性中的任何特性，本實用新型中提供其非限制性實例。

舉例來說，步驟395可包括將執(zhí)行流程引導(dǎo)回到實例方法300的任何先前步驟(或其一部分)。并且，舉例來說，步驟395可包括將執(zhí)行流程引導(dǎo)到圖1的實例方法100的任何先前步驟(或其一部分)。

并且，舉例來說，步驟395可包括執(zhí)行平坦化處理。此平坦化可以舉例來說包括機(jī)械研磨、化學(xué)/機(jī)械平坦化(CMP)等。參看圖4J的實例400J，可以將介電層460的頂面、柱芯430的頂面和金屬柱450的頂面平坦化，從而使得這些面是共面的。

并且，舉例來說，步驟395可包括在互連結(jié)構(gòu)上(例如在金屬柱450上)形成焊料蓋(或拱頂)。另外，舉例來說，步驟395可包括執(zhí)行單?；僮?，例如在在步驟處310處接收到晶圓或面板形式的半導(dǎo)體晶粒的實施方案中。另外舉例來說，步驟395可包括將互連結(jié)構(gòu)(例如在步驟345處形成)附接到基板或其它電子裝置。另外舉例來說，步驟395可包括執(zhí)行測試、標(biāo)記、封裝、運(yùn)送等。

總的來說，步驟395可包括執(zhí)行持續(xù)處理。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)受到額外處理的任何特定類型的特性的限制。

總之，本實用新型的各種方面提供一種半導(dǎo)體裝置和一種制造半導(dǎo)體裝置的方法。作為非限制性實例，本實用新型的各種方面提供一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，其包括通過至少部分地執(zhí)行橫向鍍覆處理形成互連結(jié)構(gòu)，并且提供一種通過這種方法制造的半導(dǎo)體裝置。雖然已經(jīng)參考某些方面和實例描述了以上內(nèi)容，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可進(jìn)行各種改變并可用等效物取代。另外，在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以進(jìn)行許多修改以使特定情況或材料適應(yīng)本實用新型的教示。因此，希望本實用新型不限于所公開的特定實例，而是本實用新型將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實例。