從第二主體層210的第二后表面B2延伸到第二前表面F2。第一 TSV 230a可以形成為從第二主體層210的第二后表面B2延伸到金屬間絕緣層222?？梢杂肅S2表示第二芯片200a的尺寸。第二芯片200a的尺寸CS2可以是寬度或長度。以下將詳細(xì)地說明制造第二芯片200b的工藝。
[0192]接下來，如參照圖3所描述的，在第一芯片100中的每個上堆疊包括第一TSV 230a的第二芯片200b。S卩，在第一芯片100上堆疊第二芯片200b使得第二芯片200b的第二前表面F2面對第一芯片100的第一前表面Fl。第二連接構(gòu)件240電連接到位于第一前表面Fl與第二前表面F2之間的第一連接構(gòu)件170。可以通過利用熱壓將第二芯片200b的第二連接構(gòu)件240附著到第一芯片100的第一連接構(gòu)件170來執(zhí)行所述堆疊。
[0193]參照圖34，如參照圖5至圖7所描述的，形成密封第二芯片200b的第一密封構(gòu)件330。第一密封構(gòu)件330可以包括底部填充件310和成型構(gòu)件320。底部填充件310可以填充第一芯片100與第二芯片200b之間的連接部分，并可密封第二芯片200b的兩個側(cè)表面。可以在底部填充件310的外部形成成型構(gòu)件320，并且成型構(gòu)件320可以密封第二芯片200b的側(cè)表面和第二后表面B2。
[0194]如參照圖9、圖10和圖32A至圖32C所描述的，在第二芯片200b的第二后表面B2(即，第二主體層210的第二后表面B2)上形成構(gòu)成第三連接構(gòu)件274(見圖11)的凸塊焊盤270和保護(hù)層260。接下來，可以通過執(zhí)行圖11至圖13的制造工藝完成圖39B的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件。
[0195]圖35和圖36是用來說明根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的示例實施例的制造在制造芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件的方法中使用的第二芯片的方法的剖視圖。
[0196]具體地，在圖33和圖34的方法中已經(jīng)使用了圖35和圖36的第二芯片200b。除了還形成包括金屬間絕緣層222和鈍化層224的絕緣層220與第一 TSV 230a之外，圖35和圖36的第二芯片200b與圖14和圖15的第二芯片200是相同的。
[0197]參照圖35，制備包括多個第二芯片200b的晶圓，多個第二芯片200b均包括第一TSV 230a、第二主體層210、第二連接構(gòu)件240以及包括金屬間絕緣層222和鈍化層224的絕緣層220?？梢酝ㄟ^利用粘附構(gòu)件860將晶圓20粘附到支撐基底840來制備晶圓20。以下將參照圖37A至圖37F詳細(xì)地說明制造晶圓20的工藝。
[0198]參照圖36，沿劃線區(qū)將晶圓20切割成第二芯片200b。可以用CS2表示通過切割晶圓20完成的第二芯片200b中的每個的尺寸。第二芯片200b的尺寸CS2可以是寬度或長度。用S2表示劃線區(qū)中用刀片切割的尺寸。用刀片切割的尺寸S2可以是寬度或長度。
[0199]圖37A至圖37F是用來說明根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的另一示例實施例的制造在制造芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件的方法中使用的第二芯片的方法的剖視圖。圖37A至圖37F示出了圖33和圖34的第二芯片200b。
[0200]參照圖37A，首先在例如硅基底的半導(dǎo)體基底202的前表面F2’上形成集成電路層250，并在半導(dǎo)體基底202的前表面F2’上形成覆蓋集成電路層250的層間絕緣層204。半導(dǎo)體基底202和層間絕緣層204構(gòu)成第二芯片200b的第二主體層210。
[0201]半導(dǎo)體基底202可以形成為單晶晶圓，例如，單晶硅晶圓。根據(jù)芯片的類型，集成電路層250可以包括例如晶體管和/或電容器的各種電路裝置。
[0202]可以通過利用例如化學(xué)氣相沉積(CVD)的合適的絕緣層沉積方法來形成層間絕緣層204。由于層間絕緣層204根據(jù)集成電路層250的輪廓可能沒有形成為平坦的，因此在沉積之后，可以將層間絕緣層204平坦化?？梢酝ㄟ^利用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或回蝕來執(zhí)行平坦化。
[0203]參照圖37B，通過在層間絕緣層204和半導(dǎo)體基底202中形成溝槽hi來形成圖案化的間隔絕緣層235和第一 TSV 230a。具體地，在層間絕緣層204上形成光致抗蝕劑圖案(未示出)，通過利用使用光致抗蝕劑圖案的蝕刻工藝連續(xù)地去除層間絕緣層204和半導(dǎo)體基底202來形成溝槽hi。可以通過利用激光鉆孔來形成溝槽hi。
[0204]如圖37B中所示，考慮到半導(dǎo)體基底202的后表面B2的拋光，溝槽hi可以形成為不穿過半導(dǎo)體基底202。在實施例中，溝槽hi可以形成為穿過半導(dǎo)體基底202。根據(jù)蝕刻條件或鉆孔條件，溝槽hi可以形成為具有各種形狀中的任意一種。例如，溝槽hi可以形成為具有相對均勻的圓柱形狀或具有向下減小的寬度。
[0205]接下來，在溝槽hi中形成圖案化的間隔絕緣層235。例如，圖案化的間隔絕緣層235可以包括例如氧化物層、氮化物層、聚合物或聚對二甲苯的合適的絕緣層，并且可通過利用例如低溫化學(xué)氣相沉積(LTCVD)、聚合物噴涂或低溫物理氣相沉積(PVD)的低溫沉積來形成。
[0206]接下來，在圖案化的間隔絕緣層235上形成第一 TSV 230a。例如，可以通過在溝槽hi中的圖案化的間隔絕緣層235上形成阻擋金屬層234并在阻擋金屬層234上形成布線金屬層232以形成第一 TSV 230a。阻擋金屬層234可以具有其中堆疊有選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、TiN和TaN中的一種或兩種的堆疊結(jié)構(gòu)。布線金屬層232可以具有其中堆疊有選自鎢(W)、A1和Cu中的一種或更多種的堆疊結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^利用CVD、等離子體增強(qiáng)CVD (PECVD)、HDP-CVD、濺射、金屬有機(jī)CVD (MOCVD)或原子層沉積(ALD)來形成阻擋金屬層234和布線金屬層232?？梢酝ㄟ^利用鍍覆來形成布線金屬層232。在這種情況下，首先可形成種子層，然后可形成鍍覆層。當(dāng)通過利用鍍覆來形成布線金屬層232時，可以使用Cu。
[0207]可以填埋溝槽hl，然后可以使其平坦化。例如，可以通過利用例如CMP或回蝕來執(zhí)行平坦化，使得圖案化的間隔絕緣層235和第一 TSV 230a可以僅保留在溝槽hi中。在利用CMP進(jìn)行平坦化之后，可以執(zhí)行預(yù)熱并緩沖CMP。
[0208]參照圖37C，形成包括連接到第一 TSV 230a的多層布線圖案280、金屬間絕緣層222和鈍化層224的絕緣層220。例如，可以通過重復(fù)地執(zhí)行如下工藝來形成多層布線圖案280，即，形成其中堆疊有第一布線281、第二布線285、第三布線289、垂直插頭283和287的堆疊結(jié)構(gòu)的工藝。根據(jù)多層布線圖案280的堆疊結(jié)構(gòu)，金屬間絕緣層222可以形成為具有多層結(jié)構(gòu)。當(dāng)形成包括多層布線圖案280、金屬間絕緣層222和鈍化層224的絕緣層220時，第二芯片200b的第二前表面F2可以變成鈍化層224的表面。
[0209]可以通過沉積并圖案化金屬膜或通過利用鑲嵌工藝來形成多層布線圖案280。例如，當(dāng)多層布線圖案280包括Al和/或W時，可以通過利用前者的方法形成多層布線圖案280，而當(dāng)多層布線圖案280包括Cu時，可以通過利用后者的方法形成多層布線圖案280。
[0210]參照圖37D，可以在鈍化層224上形成連接到多層布線圖案280 (例如，第三布線289)的第二連接構(gòu)件240?？梢酝ㄟ^在鈍化層224中形成溝槽，并且形成凸塊焊盤242以填充溝槽，然后在凸塊焊盤242上形成凸塊244來完成第二連接構(gòu)件240。本實施例的第一TSV 230a可以形成為具有中間通孔結(jié)構(gòu)，該中間通孔結(jié)構(gòu)在形成集成電路層250之后并在形成多層布線圖案280之前形成。
[0211]參照圖37E，通過從半導(dǎo)體基底202的后表面B2去除預(yù)定厚度的半導(dǎo)體基底202而暴露出圖案化的間隔絕緣層235和第一 TSV 230a。如圖37E所示，可以暴露出圖案化的間隔絕緣層235和第一 TSV 230a使得圖案化的間隔絕緣層235和第一 TSV 230a突出。
[0212]可以通過利用研磨、CMP、各向同性蝕亥IJ、各向異性蝕刻或者它們的組合來去除半導(dǎo)體基底202。例如，可以通過利用CMP去除大部分半導(dǎo)體基底202，然后可以通過利用例如濕蝕刻的各向同性蝕刻使半導(dǎo)體基底202的保留部分凹陷以使其設(shè)置在圖案化的間隔絕緣層235和第一 TSV 230a的底表面的下面。
[0213]參照圖37F，在突出的第一 TSV 230a和半導(dǎo)體基底202的后表面B2上形成保護(hù)層260。在實施例中，在圖37E中，未暴露出第一 TSV 230a的表面并且保留了阻擋金屬層234和圖案化的間隔絕緣層235。當(dāng)在第一 TSV 230a和半導(dǎo)體基底202上形成絕緣材料層，然后將絕緣材料層蝕刻以形成保護(hù)層260時，可以暴露出第一 TSV 230a的表面。
[0214]接下來，形成用作連接到第一 TSV 230a的第三連接構(gòu)件的凸塊焊盤270。如上所述，第二芯片200b的第二前表面F2可以變成鈍化層224的表面。在形成凸塊焊盤270之后，可以通過執(zhí)行圖11至圖13的制造工藝完成芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件。
[0215]圖38是用來說明根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的另一示例實施例的制造在制造芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件的方法中使用的第二芯片的方法的剖視圖。圖38示出了圖29至圖32C的第二芯片200a。
[0216]具體地，除了第一 TSV 230a之外，圖38的第二芯片200a具有與圖37F的第二芯片200b的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)。因此，為便于說明，將省略或簡要地給出已經(jīng)參照圖37A至圖37F做出的描述。
[0217]在第二芯片200a中，第一 TSV 230a可以形成為具有后通孔(via-last)結(jié)構(gòu)。因此，第一 TSV 230a可以穿過半導(dǎo)體基底202、層間絕緣層204、金屬間絕緣層222和鈍化層224，并且可以直接地連接到第二連接構(gòu)件240的凸塊焊盤242。第一 TSV 230a和圖案化的間隔絕緣層235的層結(jié)構(gòu)與參照圖37A至圖37F描述的層結(jié)構(gòu)相同。
[0218]圖39A和圖39B是示出根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些示例實施例的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件的剖視圖。
[0219]具體地，圖39A示出了通過利用圖29至圖32C的方法制造的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-4。圖39B示出了通過利用圖33和圖34的方法制造的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-5。
[0220]除了下述之外，圖39A和圖39B的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-4和1000-5與圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000相同。因此，為了便于說明，將省略已經(jīng)參照圖13做出的描述。
[0221]當(dāng)將圖39A的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-4與圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000對比時，除了包括金屬間絕緣層222的絕緣層220形成在第二芯片200a上之外，圖39A的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-4與圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000相同。換言之，在圖39A的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-4中，包括金屬間絕緣層222和鈍化層224的絕緣層220可以形成在第二芯片200a的第二前表面F2上。圖39A的第二芯片200a的第一 TSV230可以穿過金屬間絕緣層222并可以連接到第二連接構(gòu)件240。
[0222]當(dāng)將圖39B的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-5與圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000對比時，除了包括金屬間絕緣層222的絕緣層220形成在第二芯片200b上之外，圖39B的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-5與圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000相同。換言之，在圖39B的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000-5中，包括金屬間絕緣層222和鈍化層224的絕緣層220可以形成在第二芯片200b的第二前表面F2上。圖39B的第二芯片200b的第一 TSV230a可以不穿過金屬間絕緣層222并可以通過包括在絕緣層220中的布線圖案連接到第二連接構(gòu)件240。
[0223]圖40是示出根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的另一示例實施例的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件10000的剖視圖。
[0224]具體地，圖40的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件10000可以包括板基底3000和上半導(dǎo)體封裝件1000。上半導(dǎo)體封裝件1000可以與圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000相同。因此，將省略或簡要地給出上半導(dǎo)體封裝件1000的元件的描述。雖然圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000在圖40中被示出為上半導(dǎo)體封裝件1000，但是前述的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件中的任意一種可以被用作上半導(dǎo)體封裝件1000。
[0225]上半導(dǎo)體封裝件1000堆疊在板基底3000上，上半導(dǎo)體封裝件1000通過附加的密封構(gòu)件340密封。上半導(dǎo)體封裝件1000可以通過利用粘附構(gòu)件2400安裝在板基底3000上。包括底部填充件310的第一密封構(gòu)件330形成在第二芯片200的兩個側(cè)表面上，上半導(dǎo)體封裝件1000通過利用設(shè)置在第一密封構(gòu)件330的兩個側(cè)壁上的附加的密封構(gòu)件340來密封。附加的密封構(gòu)件340和以上已經(jīng)描述的成型構(gòu)件可以由相同的材料形成。
[0226]板基底3000可以具有各種形狀中的任意形狀，并可包括主體層3100、下保護(hù)層3300、上焊盤3400和連接構(gòu)件3500。連接構(gòu)件3500可以包括凸塊焊盤3510和凸塊3520。多個布線圖案可以形成在主體層3100上。下保護(hù)層3300起到保護(hù)主體層3100的作用，并且可以是例如阻焊劑。
[0227]圖41是示出根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的另一示例實施例的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件20000的首1J視圖。
[0228]具體地，圖41的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件20000可以包括主芯片2000和上半導(dǎo)體封裝件1000。上半導(dǎo)體封裝件1000可以與圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000相同。因此，將省略或簡要地給出已經(jīng)對上半導(dǎo)體封裝件1000的元件做出的描述。雖然圖13的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件1000在圖41中被示出為上半導(dǎo)體封裝件1000，但是前述的芯片堆疊半導(dǎo)體封裝件中的任意一種可以被用作上半導(dǎo)體封裝件1000。
[0229]上半導(dǎo)體封裝件1000堆疊在主芯片2000上，上半導(dǎo)體封裝件1000通過附加的密封構(gòu)件340密封。包括底部填充件310的第一密封構(gòu)件330形成在第二芯片200的兩個側(cè)表面上，上半導(dǎo)體封裝件1000通過設(shè)置在第一密封構(gòu)件330的兩個側(cè)壁上的附加的密封構(gòu)件340來密封。附加的密封構(gòu)件340和以上已經(jīng)描述的成型構(gòu)件可以由相同的材料形成。
[0230]主芯片2000可以具有比包括在上半導(dǎo)體封裝件1000中的第一芯片100和第二芯片200中的每個的尺寸大的尺寸。主芯片2000的水平尺寸可以等于上半導(dǎo)體封裝件1000的整體水平尺寸，即，包括附加的密封構(gòu)件340的上半導(dǎo)體封裝件1000的水平尺寸。上半導(dǎo)體封裝件1000可以通過利用粘附構(gòu)件2400安裝在主芯片2000上。因此，上半導(dǎo)體封裝件1000的附加的密封構(gòu)件340的底表面可以通過利用粘附構(gòu)件2400附著到主芯片2000的外邊緣部分。
[0231]像存儲芯片一樣，主芯片2000可以包括主體層2100、下絕緣層2200、鈍化層2300、TSV 2500、連接構(gòu)件2600和2700以及保護(hù)層2750。根據(jù)主芯片的類型，在下絕緣層2200和鈍化層2300中可以形成各種集成電路層和多層布線圖案。主芯片2000可以是例如中央處理單元(CPU)、控制器或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)的邏輯芯片。
[0232]TSV 2500的數(shù)量和與TSV 2500對應(yīng)的連接構(gòu)件2700的數(shù)量可以與堆疊在主芯片2000上的上半導(dǎo)體封裝件1000的第二芯片200的第三連接構(gòu)件274的數(shù)量相等。如果有必要，TSV 250