半导体器件、其制造方法、包括其的存储卡和电子系统的制作方法
【专利说明】半导体器件、其制造方法、包括其的存储卡和电子系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年11月7日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2013-0134855的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开的实施例涉及封装技术，更具体而言，涉及具有通孔接口的半导体器件、其制造方法、包括其的存储卡以及包括其的电子系统。
【背景技术】
[0004]在电子系统中采用的半导体器件可以包括各种电子电路元件，并且电子电路元件可以被集成在半导体基板中和/或半导体基板上，以构成半导体器件(也被称作为半导体芯片或半导体裸片)。存储器半导体芯片可以用于电子系统。在包括存储器半导体芯片的半导体器件用于电子系统之前，半导体器件可以被封装以具有封装体形式。这些半导体封装体也可以用于电子系统，例如，计算机、移动系统或数据储存媒介。
[0005]随着诸如智能电话的移动系统变得更轻且更小，在移动系统中使用的半导体封装体也在不断地缩小。另外，随着多功能移动系统的发展，对大电容的半导体封装体的需求正逐步增加。在这方面，已经尝试许多努力将多个半导体器件置于单个封装体中，以提供诸如层叠封装体的大电容的半导体封装体。此外，穿通半导体芯片的穿通硅通孔(throughsilicon via, TSV)电极已被提出以实现将半导体芯片在单个层叠封装体中彼此电连接的互连结构。
【发明内容】
[0006]各种实施例涉及具有通孔结构的半导体器件、其制造方法、包括其的存储卡以及包括其的电子系统。
[0007]根据一些实施例，一种半导体器件包括:穿通电极，穿通基板使得穿通电极的端部从基板的表面突出；钝化层，覆盖基板的表面，并提供暴露出穿通电极的端部的插塞孔；以及阻挡插塞，填充插塞孔。穿通电极的端部的顶表面与插塞孔的底表面相对应。
[0008]根据另外的实施例，一种半导体器件包括:第一穿通电极，穿过第一基板使得第一穿通电极的端部从第一基板的表面突出；钝化层，覆盖第一基板的表面并且提供暴露出的第一穿通电极的端部的插塞孔；阻挡插塞，充填插塞孔；第二基板，层叠在第一基板上；以及连接端子，与第二基板连接并与阻挡插塞结合。第一穿通电极的端部的顶表面与插塞孔的底表面相对应。
[0009]根据另外的实施例，一种半导体器件包括:第一电极，穿通第一基板使得第一穿通电极的端部从第一基板的表面突出；钝化层，覆盖第一基板的表面并且提供暴露出第一穿通电极的端部的顶表面的插塞孔；阻挡插塞，充填插塞孔；第二基板，层叠在第一基板上，以及连接端子，与第二基板连接并且与阻挡插塞结合。钝化层具有比第一穿通电极的端部的高度更大的厚度。钝化层包括绝缘层，其覆盖第一基板的表面并且在第一穿通电极的端部的侧壁和阻挡插塞的侧壁上延伸。
[0010]根据另外的实施例，一种制造半导体器件的方法包括以下步骤:形成穿通基板的穿通电极，使得穿通电极的端部从基板的表面突出；形成覆盖的基板的表面的钝化层；以及提供暴露出穿通电极的端部的插塞孔；以及形成填充插塞孔的阻挡插塞。穿通电极的端部的顶表面与插塞孔的底表面相对应。
[0011]根据另外的实施例，一种存储卡包括半导体器件。所述半导体器件包括:穿通电极，穿过基板使得穿通电极的端部从基板的表面突出；钝化层，覆盖基板的表面并且提供暴露出穿通电极的端部的插塞孔；以及阻挡插塞，充填插塞孔。穿通电极的端部的顶表面与插塞孔的底表面相对应。
[0012]根据另外的实施例，一种存储卡包括半导体器件。所述半导体器件包括:第一穿通电极，穿通第一基板使得第一穿通电极的端部从第一基板的表面突出；钝化层，覆盖第一基板的表面并且提供暴露出第一穿通电极的端部的插塞孔；阻挡插塞，填充插塞孔；第二基板，层叠在第一基板上；以及连接端子，与第二基板连接并与阻挡插塞结合。第一穿通电极的端部的顶表面与插塞孔的底表面相对应。
[0013]根据另外的实施例，一种存储卡包括半导体器件。所述半导体器件包括:第一穿通电极，穿通第一基板使得第一穿通电极的端部从第一基板的表面突出；钝化层，覆盖第一基板的表面并且提供暴露出第一穿通电极的端部的顶表面的插塞孔；阻挡插塞，填充插塞孔；第二基板，层叠在第一基板上；以及连接端子，与第二基板连接并与阻挡插塞结合。钝化层具有比第一穿通电极的端部的高度更大的厚度。钝化层包括绝缘层，其覆盖第一基板的表面并且在第一穿通电极的端部的侧壁和阻挡插塞的侧壁上延伸。
[0014]根据另外的实施例，一种电子系统包括半导体器件。所述半导体器件包括:穿通电极，穿过基板使得穿通电极的端部从基板的表面突出；钝化层，覆盖基板的表面并且提供暴露出穿通电极的端部的插塞孔；以及阻挡插塞，填充插塞孔。穿通电极的端部的顶表面与插塞孔的底表面相对应。
[0015]根据另外的实施例，一种电子系统包括半导体器件。所述半导体器件包括:第一穿通电极，穿通第一基板使得第一穿通电极的端部从第一基板的表面突出；钝化层，覆盖第一基板的表面并提供暴露出第一穿通电极的端部的插塞孔；阻挡插塞，填充插塞孔；第二基板，层叠在第一基板上；以及连接端子，与第二基板连接并与阻挡插塞结合。第一穿通电极的端部的顶表面与插塞孔的底表面相对应。
[0016]根据另外的实施例，一种电子系统包括半导体器件。所述半导体器件包括:第一穿通电极，穿过第一基板使得使得第一穿通电极的端部从第一基板的表面突出；钝化层，覆盖第一基板的表面并且提供暴露出第一穿通电极的端部的顶表面的插塞孔；阻挡插塞，填充插塞孔；第二基板，层叠在第一基板上；以及连接端子，与第二基板连接并与阻挡插塞结合。钝化层具有比第一穿通电极的端部的高度更大的厚度。钝化层包括绝缘层，其覆盖第一基板的表面并且在第一穿通电极的端部的侧壁和阻挡插塞的侧壁上延伸。
【附图说明】
[0017]结合附图和所附详细描述，本发明的实施例将变得更加显然，其中:
[0018]图1是说明根据本发明的一些实施例的半导体器件的截面图；
[0019]图2是说明图1中的部分“I I”的放大截面图；
[0020]图3是说明根据本发明的一些实施例的半导体器件之间的互连结构的放大截面图；
[0021]图4是说明根据本发明的一些实施例的半导体器件的层叠结构的截面图；
[0022]图5至图11是说明根据本发明的一些实施例的制造半导体器件的方法的截面图；
[0023]图12是说明根据本发明的一些实施例的半导体器件的穿通电极的截面图；
[0024]图13是说明采用包括根据实施例的半导体器件的存储卡的电子系统的实例的框图；以及
[0025]图14是说明包括根据实施例的半导体器件的电子系统的实例的框图。
【具体实施方式】
[0026]将理解的是，尽管在本文中可使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语来限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。因而，在不脱离本发明构思的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件可以被称为其他实施例中的第二元件。
[0027]也将理解的是，当一个元件涉及在另一个元件“上”、“之上”、“下”或“之下”时，其可以分别直接在另一个元件“上”、“之上”、“下”或“之下”，或者也可以存在中间元件。因此，诸如在本文中使用的“上”、“之上”、“下”或“之下”的术语仅出于描述特定实施例的目的，并非旨在限制本公开的范围。
[0028]还将理解的是，当一个元件涉及与另一个元件“连接”或“耦接”时，其可以与另一个元件直接连接或耦接，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件涉及与另一个元件“直接连接”或“直接耦接”时，不存在中间元件。用于描述元件或层之间的关系的其他词语应当采用相同的方式来解释。半导体基板可以具有与集成有组成电子电路的晶体管和内部互连线的区域相对应的有源层，并且半导体芯片可以通过利用裸片切割工艺将具有晶片的半导体基板分成多个片来获得。
[0029]半导体芯片可以与存储器芯片或逻辑芯片相对应。存储器芯片可以包括:集成在半导体基板上和/或中的动态随机存取存储器(DRAM)电路、