一种半导体组件、半导体结构及电子设备的制作方法

本技术涉及半导体，尤其涉及一种半导体组件、半导体结构及电子设备。

背景技术：

1、随着半导体制造工艺的不断进步，传统的二维芯片缩放方式开始遇到物理极限，如晶体管尺寸的缩小、互连线的电阻和电容增大等问题，导致摩尔定律在微小化方面的推进速度放缓。同时功耗和散热成为制约芯片性能进一步提升的关键因素。传统的二维封装方式难以满足高密度、高性能芯片的需求。

2、为了保持计算性能和存储密度的增长趋势，业界开始探索新的技术路径。三维集成电路（3d ic）设计与封装技术应运而生，通过垂直堆叠不同功能的芯片或晶圆，实现更高的集成度和更快的数据传输速度。

3、混合键合（hybrid bonding）技术正是在这样的背景下诞生的。hybrid bonding也称为直接键合互连（direct bond interconnect，dbi），是半导体封装领域近年来兴起的一种创新技术。它结合了介电对介电键合和金属对金属键合两种方式，通过直接铜对铜（cu-cu）的连接方式，取代了传统的凸点或焊球（bump）互连，实现了芯片间的高密度、高性能互联。

4、hybrid bonding技术包含诸多优势。例如：更高的集成度，更快的数据传输速度，更低的功耗和更高的可靠性。而相关技术中，hybrid bonding技术的方案所采用的铜焊盘对铜焊盘互联，由于键合时的对准误差，导致不同区域的铜铜焊盘错位程度不一样，从而引入了接触电阻的差异性。同时由于铜焊盘的偏移值不一样，介电层与介电层的键合区域大小也不一样，导致键合强度损耗程度不一样，从而导致键合强度的一致性降低。如此键合的良率受到影响。

技术实现思路

1、本申请公开了一种半导体组件，所述半导体组件包括：

2、第一半导体结构，包括第一晶圆、多个第一电连接部、第一介电层以及多个第一导电柱；其中，所述第一晶圆具有正面；多个所述第一电连接部间隔设于所述第一晶圆的正面，用于对所述第一晶圆进行电气引出；所述第一介电层设于所述第一晶圆的正面并包覆多个所述第一电连接部；每一所述第一电连接部与至少一个第一导电柱对应连接；各个所述第一导电柱均贯穿所述第一介电层，且各个所述第一导电柱背离所述第一晶圆一侧的表面与所述第一介电层背离所述第一晶圆的表面齐平；

3、第二半导体结构，包括第二晶圆，多个第二电连接部、第二介电层、多个第二导电柱以及键合焊盘；其中，所述第二晶圆具有正面，多个所述第二电连接部间隔设于所述第二晶圆的正面，用于对所述第二晶圆进行电气引出；所述第二介电层设于所述第二晶圆的正面并包覆多个所述第二电连接部；每一所述第二电连接部与一个键合焊盘对应，且通过对应的所述第二导电柱连接；各个所述键合焊盘背离所述第二晶圆一侧的表面与所述第二介电层背离所述第二晶圆的表面齐平；

4、所述第一半导体结构中所述第一晶圆的正面所在一侧与所述第二半导体结构中所述第二晶圆的正面所在一侧键合；其中，每个第一电连接部所连接的第一导电柱与一个键合焊盘对应键合，每一所述第一导电柱在对应键合焊盘背离所述第二晶圆一侧表面的正投影落入所述对应键合焊盘内，且投影面积小于所述对应键合焊盘背离所述第二晶圆一侧表面的面积。

5、在一些实施例中，每一个所述第一导电柱在所述第一晶圆正面的正投影，位于所对应的第一电连接部在所述第一晶圆正面的正投影范围内，且所述第一导电柱的投影面积小于所述第一电连接部的投影面积。

6、在一些实施例中，每一个第一导电柱的侧壁与所连接的第一电连接部的侧边缘之间的距离大于或等于300nm。

7、在一些实施例中，每一个所述第一电连接部与一个第一导电柱对应连接；或，

8、每一个所述第一电连接部与两个第一导电柱对应连接。

9、在一些实施例中，所述第一导电柱自靠近所述第一晶圆的正面朝向背离所述第一晶圆的正面的方向上延伸，且所述第一导电柱中垂直于所述第一导电柱延伸方向的各截面尺寸相同。

10、在一些实施例中，每一个所述第二导电柱在所述第二晶圆正面的正投影，位于所对应的键合焊盘在所述第二晶圆正面的正投影范围内，且每一所述第二导电柱的投影面积小于所对应键合焊盘的投影面积；

11、每一个所述第二导电柱在所述第二晶圆正面的正投影，位于所对应第二电连接部在所述第二晶圆正面的正投影范围内，且每一所述第二导电柱的投影面积小于所对应第二电连接部的投影面积。

12、在一些实施例中，所述第一晶圆开设有多个第一通孔，每一第一导电柱填充于一个所述第一通孔内；

13、所述第二晶圆开设有多个第二通孔，每一第二导电柱填充于一个所述第二通孔内。

14、在一些实施例中，所述第一导电柱和所述第二导电柱均为铜柱；

15、所述键合焊盘为铜焊盘。

16、本申请另公开了一种半导体结构，其包括：

17、第一晶圆，所述第一晶圆具有正面；

18、多个第一电连接部，间隔设于所述第一晶圆的正面，用于对所述第一晶圆进行电气引出；

19、第一介电层，设于所述第一晶圆的正面并包覆多个所述第一电连接部；

20、多个第一导电柱，每一所述第一电连接部与至少一个第一导电柱对应连接；各个所述第一导电柱均贯穿所述第一介电层，且各个所述第一导电柱背离所述第一晶圆一侧的表面与所述第一介电层背离所述第一晶圆的表面齐平；其中，每一所述第一导电柱在所述第一晶圆正面的正投影，位于所对应的第一电连接部在所述第一晶圆正面的正投影范围内，且所述第一导电柱的投影面积小于所述第一电连接部的投影面积。

21、在一些实施例中，每一个第一导电柱的侧壁与所连接的第一电连接部的侧边缘之间的距离大于或等于300nm。

22、本公开的实施例还提供一种电子设备，包括上述的半导体组件或包括如上所述的半导体结构。

23、与相关技术相比，本申请所提供的半导体组件及半导体结构，相键合的第一半导体结构和第二半导体结构中，第一半导体结构中用于导电键合的结构采用尺寸小于第一电连接部并小于键合焊盘的第一导电柱，通过第一导电柱与第二半导体结构的键合焊盘键合，相较于相对两个键合焊盘的键合，有利于减小由于键合焊盘间偏移量较大而造成的接触电阻差异性问题，以及减小第一介电层和第二介电层键合强度损耗程度不一样的问题，保证第一半导体结构和第二半导体结构电性键合的良率。

24、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

1.一种半导体组件，其特征在于，所述半导体组件包括：

2.根据权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，每一个所述第一导电柱在所述第一晶圆正面的正投影，位于所对应的第一电连接部在所述第一晶圆正面的正投影范围内，且所述第一导电柱的投影面积小于所述第一电连接部的投影面积。

3.根据权利要求2所述的半导体组件，其特征在于，每一个第一导电柱的侧壁与所连接的第一电连接部的侧边缘之间的距离大于或等于300nm。

4.根据权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，每一个所述第一电连接部与一个第一导电柱对应连接；或，

5.根据权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，所述第一导电柱自靠近所述第一晶圆的正面朝向背离所述第一晶圆的正面的方向上延伸，且所述第一导电柱中垂直于所述第一导电柱延伸方向的各截面尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，每一个所述第二导电柱在所述第二晶圆正面的正投影，位于所对应的键合焊盘在所述第二晶圆正面的正投影范围内，且每一所述第二导电柱的投影面积小于所对应键合焊盘的投影面积；

7.根据权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，所述第一晶圆开设有多个第一通孔，每一第一导电柱填充于一个所述第一通孔内；

8.根据权利要求1所述的半导体组件，其特征在于，所述第一导电柱和所述第二导电柱均为铜柱；

9.一种半导体结构，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，每一个第一导电柱的侧壁与所连接的第一电连接部的侧边缘之间的距离大于或等于300nm。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的半导体组件或包括如权利要求9或10所述的半导体结构。