具有通孔内弹性件的半导体结构的制备方法

交叉引用

本申请案主张2022年5月24日申请的美国正式申请案第17/751,941及17/752,642号的优先权及益处，该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及一种半导体结构的制备方法。特别涉及一种包括形成一通孔内弹性件的半导体结构的制备方法。

背景技术

半导体元件使用在不同的电子应用，例如个人电脑、手机、数码相机，或其他电子设备。半导体元件的制造包含依序地沉积不同材料层在一半导体晶圆上，以及使用光刻与蚀刻工艺图案化该等材料层以形成多个微电子元件在该半导体晶圆上或在该半导体晶圆中，该等微电子元件包括晶体管、二极管、电阻器及/或电容器。

半导体产业通过不断缩减最小特征尺寸以继续改善微电子元件的整合密度，其允许更多的元件整合到一给定的区域中。为了促进不同尺寸的元件的形成与整合，已经开发具有更小的占位面积的更小的封装结构来封装该等半导体元件。然而，这种形成以及整合可能会增加制造程序的复杂性。因此，希望发展解决上述挑战的改进。

上文的“现有技术”说明仅提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明揭示本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

发明内容

本公开的一实施例提供一种半导体结构。该半导体结构包括一晶圆，包括一基底、在该基底下方的一介电层以及被该介电层所围绕的一导电垫；一钝化层，设置在该基底上；一导电通孔，从该导电垫延伸经过该基底与该钝化层且部分经过该介电层；以及一弹性件，设置在该导电通孔内。

在一些实施例中，该弹性件被该基底与该钝化层所围绕。

在一些实施例中，该弹性件包含有机材料。

在一些实施例中，该半导体结构还包括一介电衬垫，设置在该导电通孔与该晶圆之间，以及在该导电通孔与该钝化层之间。

在一些实施例中，该介电衬垫围绕该导电通孔与该弹性件。

在一些实施例中，该导电通孔的一高度大致大于该弹性件的一高度。

在一些实施例中，半导体结构，还包括一导电阻障层，围绕该导电通孔与该弹性件。

在一些实施例中，该导电阻障层接触该导电通孔与该导电垫。

在一些实施例中，该介电层的至少一部分设置在该基底与该导电垫之间。

本公开的另一实施例提供一种半导体结构。该半导体结构包括一第一晶圆，包括一第一基底、在该第一基底下方的一第一介电层以及被该第一介电层所围绕的一第一导电垫；一第一钝化层，设置在该第一基底上；一第一导电通孔，从该第一导电垫延伸经过该第一基底与该第一钝化层且部分经过该第一介电层；一第一弹性件，设置在该第一导电通孔内；一第二晶圆，包括接合在该第一钝化层上的一第二介电层、在该第二介电层上的一第二基底以及被该第二介电层所围绕的一第二导电垫；一第二钝化层，设置在该第二基底上；一第二导电通孔，从该第二导电垫延伸经过该第二基底与该第二钝化层且部分经过该第二介电层；以及一第二弹性件，设置在该第二导电通孔内。

在一些实施例中，该第二介电层接触该第一导电通孔。

在一些实施例中，该半导体结构还包括一第三导电垫，电性连接到该第一导电垫且部分经由该第一介电层延伸；以及一第四导电垫，电性连接到该第二导电垫且部分经由该第二介电层而暴露。

在一些实施例中，该第一导电通孔接触该第四导电通孔。

在一些实施例中，该第三导电垫在该第一导电垫下方，且该第四导电垫在该第二导电垫下方。

在一些实施例中，该第一导电通孔经由该第二导电垫与该第四导电垫而电性连接到该第二导电通孔。

在一些实施例中，该第二导电垫与该第四导电垫设置在该第一导电通孔与该第二导电通孔之间。

在一些实施例中，该第一导电通孔垂直对准该第二导电通孔，且该第一导电垫垂直对准该第二导电垫。

在一些实施例中，该第一弹性件垂直对准该第二弹性件。

在一些实施例中，该第一导电通孔从该第二导电通孔侧向偏移，且该第一弹性件从该第二弹性件侧向偏移。

在一些实施例中，该第一晶圆的一厚度大致等于该第二晶圆的一厚度。

本公开的再另一实施例提供一种半导体结构的制备方法。该制备方法包括提供一第一晶圆，该第一晶圆包括一第一基底、在该第一基底下方的一第一介电层以及被该第一介电层所围绕的一第一导电垫；将一第一钝化层设置在该第一基底上；移除该第一介电层、该第一基底以及该第一钝化层的一些部分以形成暴露该第一导电垫的一部分的一第一开口；将一第一导电材料设置在该第一开口内；将一第一弹性材料设置在该第一开口内且被该第一导电材料所围绕；移除该第一导电材料以及该第一弹性材料邻近该第一开口的一端的一些部分以形成一第一弹性件；以及将一第二导电材料设置在该第一弹性件与该第一导电材料上以形成一第一导电通孔；其中该第一导电通孔围绕该第一弹性件。

在一些实施例中，通过一回蚀工艺而移除该第一导电材料与该第一弹性件的一些部分。

在一些实施例中，该制备方法还包括在设置该第一导电材料与该第一弹性材料之后，通过一平坦化工艺而移除该第一导电材料与该第一弹性材料在该第一钝化层上的一些部分。

在一些实施例中，该第一导电材料与该第二导电材料包含一相同材料。

在一些实施例中，该第一弹性材料包含有机材料。

在一些实施例中，该制备方法还包括在设置该第一钝化层之前，研磨该第一基底以缩减该第一基底的一厚度。

在一些实施例中，一第三导电垫形成在该第一导电垫下方，而该第三导电垫电性连接到该第一导电垫且至少部分经由该第一介电层而暴露。

在一些实施例中，该制备方法还包括在设置该第一导电材料之前，设置一介电衬垫而共形于该第一开口。

在一些实施例中，移除该介电衬垫在该第一导电垫上的一部分。

在一些实施例中，该制备方法还包括提供一第二晶圆，该第二晶圆包括一第二基底、在该第二基底下方的一第二介电层以及被该第二介电层所围绕的一第二导电垫；将该第二介电层接合到该第一钝化层上；将一第二钝化层设置在该第二基底上；移除该第二介电层、该第二基底与该第二钝化层的一些部分以形成暴露该第二导电垫的一部分的一第二开口；将一第三导电材料设置在该第二开口内；将一第二弹性材料设置在该第二开口内且被该第三导电材料所围绕；移除该第三导电材料与该第二弹性材料邻近该第二开口的一端的一些部分以形成一第二弹性件；以及将一第四导电材料设置在该第二弹性件与该第三导电材料上以形成一第二导电通孔；其中该第二导电通孔围绕该第二弹性件。

在一些实施例中，在形成该第一导电通孔与该第一弹性件之后，执行将该第二介电层接合在该第一钝化层上。

在一些实施例中，一第四导电垫形成在该第二导电垫下方，而该第四导电垫电性连接到该第二导电垫且至少部分经由该第二介电层暴露。

在一些实施例中，该制备方法还包括在将该第二介电层接合到该第一钝化层上时，将该第四导电垫接合到该第一导电通孔。

在一些实施例中，该第一导电通孔的一宽度大致大于该第四导电垫的一宽度。

在一些实施例中，该第二导电垫的一宽度大致大于该第四导电垫的一宽度。

总之，因为能够吸收力的一弹性件设置在该通孔内，因此在一晶圆对晶圆的接合期间所产生且施加在该通孔上的一接合力可被弹性元件有效地吸收。此外，在接合期间，该弹性件亦能够吸收来自例如该通孔的相邻元件的热应力。因此，可以最小化或防止在晶圆的接合结构内形成裂缝或对晶圆的接合结构造成损坏。

上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，从而使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属技术领域中技术人员应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离权利要求所界定的本公开的构思和范围。

附图说明

通过参考详细描述以及权利要求可获得对本公开的更完整的理解。本公开还应理解为与附图的元件编号相关联，附图的元件编号是在整个描述中代表类似的元件。

图1是剖视示意图，例示本公开一些实施例的第一半导体结构。

图2是剖视示意图，例示本公开一些实施例的第二半导体结构。

图3是剖视示意图，例示本公开一些实施例的第三半导体结构。

图4是流程示意图，例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法。

图5到图17是剖视示意图，例示本公开一些实施例在形成半导体结构中的多个中间阶段。

图18是流程示意图，例示本公开一些实施例的半导体结构的制备方法。

图19到图28是剖视示意图，例示本公开一些实施例在形成半导体结构中的多个中间阶段。

附图标记说明：

100：第一半导体结构

101：第一晶圆

101a：第一基底

101b：第一介电层

101c：第一互连结构

101d：第三导电垫

101e：第一通孔

101f：第一导电垫

101g：第一表面

101h：第二表面

101h’：第二未处理表面

102：第一钝化层

103：第一介电衬垫

103’：介电衬垫材料

104：第一导电阻障层

104’：第一导电阻障层材料

105：第一导电通孔

105a’：第一导电材料

105b’：第二导电材料

106：第一弹性件

106’：第一弹性材料

107：第一开口

200：第二半导体结构

201：第二晶圆

201a：第二基底

201b：第二介电层

201c：第二互连结构

201d：第四导电垫

201e：第二通孔

201f：第二导电垫

201h：第四表面

201h’：第四未处理表面

202：第二钝化层

203：第二介电衬垫

204：第二导电阻障层

204’：第二导电阻障层材料

205：第二导电通孔

205a’：第三导电材料

205b’：第四导电材料

206：第二弹性件

206’：第二弹性材料

207：第二开口

300：第三半导体结构

H1：高度

H2：高度

H3：高度

H4：高度

S400：制备方法

S500：制备方法

S401：步骤

S402：步骤

S403：步骤

S404：步骤

S405：步骤

S406：步骤

S407：步骤

S408：步骤

S409：步骤

S410：步骤

S411：步骤

S412：步骤

S413：步骤

S414：步骤

S415：步骤

W1：宽度

W2：宽度

W3：宽度

W4：宽度

具体实施方式

现在使用特定语言描述附图中所示的本公开的实施例或例子。应当理解，本公开的范围无意由此受到限制。所描述的实施例的任何修改或改良，以及本文件中描述的原理的任何进一步应用，所属技术领域中技术人员都认为是通常会发生的。元件编号可以在整个实施例中重复，但这并不一定意味着一个实施例的特征适用于另一实施例，即使它们共享相同的元件编号。

应当理解，虽然用语“第一(first)”、“第二(second)”、“第三(third)”等可用于本文中以描述不同的元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应受这些用语所限制。这些用语仅用于从另一元件、部件、区域、层或部分中区分一个元件、部件、区域、层或部分。因此，以下所讨论的“第一装置(first element)”、“部件(component)”、“区域(region)”、“层(layer)”或“部分(section)”可以被称为第二装置、部件、区域、层或部分，而不背离本文所教示。

本文中使用的术语仅是为了实现描述特定实施例的目的，而非意欲限制本发明。如本文中所使用，单数形式“一(a)”、“一(an)”，及“该(the)”意欲亦包括多个形式，除非上下文中另作明确指示。将进一步理解，当术语“包括(comprises)”及/或“包括(comprising)”用于本说明书中时，该等术语规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件，及/或组件的存在，但不排除存在或增添一或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件，及/或上述各者的群组。

图1是剖视示意图，例示本公开一些实施例的第一半导体结构100。在一些实施例中，第一半导体结构100是一晶粒、一封装或是一元件的一部分。在一些实施例中，第一半导体结构100是一晶粒、一封装或是一元件。在一些实施例中，第一半导体结构100包括一第一晶圆101、在第一晶圆101上的一第一钝化层102、至少部分延伸经过第一晶圆101的一第一导电通孔105以及被第一导电通孔105所围绕的一第一弹性件106。

在一些实施例中，第一晶圆101是一工件，包括形成在第一晶圆101中或是在第一晶圆101上的不同特征。在一些实施例中，第一晶粒101是在不同制造阶段中，并使用不同工艺进行处理。在一些实施例中，第一晶圆101包括适合于一特定应用的不同电子电路。在一些实施例中，图1示出第一晶圆101的一部分。在一些实施例中，第一晶圆101的一上表面具有一圆形形状或是任何其他适合的形状。

在一些实施例中，第一晶圆101包括一第一基底101a、一第一介电层101b以及被第一介电层101b所围绕的一第一互连结构101c。在一些实施例中，第一基底101a是第一晶圆101的一部分。在一些实施例中，第一基底101a是一半导体层。在一些实施例中，第一基底101a包括半导体材料，例如硅、锗、镓、砷或其组合。在一些实施例中，第一基底101a是一硅基底。

在一些实施例中，电子元件或零件(例如不同N型金属氧化物半导体(NMOS)及/或P型金属氧化物半导体(PMOS)元件、电容器、电阻器、二极管、光二极管、熔丝及/或类似物)继续地形成在第一基底101a中或是在第一基底101a上，且经配置以电性连接到一外部电路。

在一些实施例中，第一介电层101b设置在第一基底101a下方。在一些实施例中，第一介电层101b包括介电材料，例如氧化物、氮化物、二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、聚合物或类似物。在一些实施例中，第一介电层101b包括多个相互堆叠的介电层。在一些实施例中，每一个介电层所包括的材料是相同于或不同于在其他介电层中的材料。

在一些实施例中，第一晶圆101界定有一第一表面101g以及一第二表面101h，而第二表面101h相对于第一表面101g。在一些实施例中，第一表面101g是第一晶圆101的一前表面，而第二表面101h是第一晶圆101的一后表面。在一些实施例中，不同的特征形成在第一晶圆101的第一表面101g中或是在第一晶圆101的第一表面101g上。

在一些实施例中，第一互连结构101c包括一第一导电垫101f、一第三导电垫101d以及一第一通孔101e，第一通孔101e在第一导电垫101f与第三导电垫101d之间。在一些实施例中，第一导电垫101f被第一介电层101b所围绕。在一些实施例中，第一导电垫101f至少部分经由第一介电层101b而暴露。

在一些实施例中，第一导电垫101f侧向地在第一介电层101b中延伸。在一些实施例中，第一介电层101b的一部分设置在第一基底101a与第一导电垫101f之间。在一些实施例中，第一导电垫101c包含导电材料，例如金、银、铜、镍、钨、铝、锡、其合金或类似物。在一些实施例中，第一导电垫101c的一上表面具有一圆形或多边形形状。

在一些实施例中，第三导电垫101d设置在第一导电垫101f下方且被第一介电层101b所围绕。在一些实施例中，第三导电垫101d至少部分经由第一介电层101b而暴露。在一些实施例中，第三导电垫101d在第一介电层101b中侧向延伸。在一些实施例中，第三导电垫101d设置在邻近第一晶圆101的第一表面101g处。

在一些实施例中，第三导电垫101d经配置以电性连接到一晶粒、一封装或是在半导体结构100外部的一电路。在一些实施例中，第一导电垫101f的一宽度W1大致大于第三导电垫101d的一宽度W3。在一些实施例中，第三导电垫101d包含导电材料，例如金、银、铜、镍、钨、铝、锡、其合金或类似物。在一些实施例中，第三导电垫101d的一上表面具有一圆形或多边形形状。

在一些实施例中，第一导电垫101f经由第一开口101e而电性连接到第三导电垫101d。在一些实施例中，第一通孔101e被第一介电层101b所围绕并接触第一导电垫101f与第三导电垫101d。在一些实施例中，第一通孔101e包含导电材料，例如金、银、铜、镍、钨、铝、锡、其合金或类似物。在一些实施例中，第一通孔101e的一上表面具有一圆形或多边形形状。

在一些实施例中，第一钝化层102设置在第一晶圆101上。在一些实施例中，第一钝化层102设置在第一基底101a上。在一些实施例中，第一钝化层102设置在第一晶圆101的第二表面101h上。在一些实施例中，第一钝化层102包含介电材料，例如旋涂玻璃(SOG)、氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或类似物。在一些实施例中，第一钝化层102包含聚合物、BCB、PBO、PI或类似物。

在一些实施例中，第一半导体结构100包括一第一开口107，从第一导电垫101f延伸经过第一基底101a与第一钝化层102且部分经过第一介电层101b。在一些实施例中，第一开口107在第一互连结构101c上方。

在一些实施例中，第一导电通孔105设置在第一开口107内。在一些实施例中，第一导电通孔105被第一介电层101b、第一基底101a与第一钝化层102所围绕。在一些实施例中，第一导电通孔105从第一导电垫101f延伸并电性连接到第一导电垫101f。在一些实施例中，第一导电通孔105大致正交于第一导电垫101f。

在一些实施例中，第一导电通孔105是一贯穿基底通孔(TSV)。在一些实施例中，第一导电通孔105包含导电材料，例如金、银、铜、镍、钨、铝、锡、其合金或类似物。在一些实施例中，第一导电通孔105的一上表面具有一圆形或多边形形状。在一些实施例中，第一导电通孔105具有一圆柱形形状。在一些实施例中，第一导电通孔105沿着第一导电通孔105的一高度H1而具有一致的宽度。

在一些实施例中，第一弹性件106设置在第一导电通孔105内。在一些实施例中，第一弹性件106被第一基底101a与第一钝化层102所围绕。在一些实施例中，第一弹性件106朝向第一导电垫101f延伸。在一些实施例中，第一弹性件106是在第一互连结构101c上方。在一些实施例中，第一弹性件106包含有机材料。

在一些实施例中，第一弹性件106包含具聚合物、树脂、环氧树脂或类似物。在一些实施例中，第一弹性件106是柔性的且是可压缩的。在一些实施例中，第一弹性件106经配置以吸收在一制造过程期间的一力或是一应力。在一些实施例中，第一弹性件106的一高度H2大致小于第一导电通孔105的高度H1。

在一些实施例中，第一半导体结构100包括一第一介电衬垫103，设置在第一晶圆101与第一导电通孔105之间。在一些实施例中，第一介电衬垫103设置在第一导电通孔105与第一钝化层102之间。在一些实施例中，第一介电衬垫103围绕第一导电通孔105与第一弹性件106。在一些实施例中，设置第一介电衬垫103而共形于第一开口107。在一些实施例中，第一介电衬垫103经由第一介电层101b而暴露的第一导电垫101f。在一些实施例中，第一介电衬垫103包含介电材料，例如氧化物或类似物。

在一些实施例中，第一半导体结构100包括一第一导电阻障层104，围绕第一导电通孔105与第一弹性件106。在一些实施例中，第一导电阻障层104设置在第一开口107内，共形于介电衬垫103，并接触经由第一介电层101b而暴露的第一导电垫101f。在一些实施例中，第一导电阻障层104与第一导电通孔105电性连接到第一互连结构101c。在一些实施例中，第一导电阻障层104接触第一导电通孔105与第一导电垫101f。

在一些实施例中，第一导电阻障层104包含钛、氮化钛、钽、氮化钽、镍或类似物。在一些实施例中，第一导电阻障层104当作用于避免第一导电通孔105扩散的一扩散阻障层。在一些实施例中，一第一晶种层设置在第一导电阻障层104与第一导电通孔105之间。在一些实施例中，第一晶种层包含钛、铜、镍、金或类似物。在一些实施例中，第一钝化层102的一上表面、第一介电衬垫103的一上表面以及第一导电通孔105的一上表面大致呈共面。

图2是剖视示意图，例示本公开一些实施例的第二半导体结构200。在一些实施例中，第二半导体结构200包括图1的第一半导体结构100。在一些实施例中，类似于第一半导体结构100哦一半导体结构堆叠在第一半导体结构100上以形成如图2所示的第二半导体结构200。

在一些实施例中，一第二晶圆201设置在第一半导体结构100上。在一些实施例中，第二晶圆201具有类似于第一晶圆101的一配置。在一些实施例中，第二晶圆201的一厚度大致等于第一晶圆101的一厚度。

在一些实施例中，第二晶圆201包括接合在第一钝化层102上的一第二介电层201b、在第二介电层201b上的一第二基底201a以及被第二介电层201b所围绕的一第二互连结构201c。在一些实施例中，第二基底201a、第二介电层201b以及第二互连结构201c具有分别类似于第一基底101a、第一介电层101b以及第一互连结构101c的配置。在一些实施例中，第二介电层201b接合到第一钝化层102。在一些实施例中，第二介电层201b接触第一导电通孔105。

在一些实施例中，第二互连结构201c包括一第二导电垫201f、一第四导电垫201d以及一第二通孔201e，而第二通孔201e在第二导电垫201f与第四导电垫201d之间。在一些实施例中，第二导电垫201f、第四导电垫201d以及第二通孔201e具有分别类似于第一导电垫101f、第三导电垫101d以及第一通孔101e的配置。在一些实施例中，第四导电垫201d在第二导电垫201f下方。

在一些实施例中，第二导电垫201f垂直对准第一导电垫101f。在一些实施例中，第二导电垫201f的一宽度W2大致大于第四导电垫201d的一宽度W4。在一些实施例中，第四导电垫201d经由第二通孔201e而电性连接到第二导电垫201f，且至少部分经由第二介电层201b而暴露。在一些实施例中，第四导电垫201d接合到第一导电通孔105并接触第一导电通孔105。

在一些实施例中，一第二钝化层202设置在第二基底201a上。在一些实施例中，第二钝化层202具有类似于第一钝化层102的一配置。在一些实施例中，一第二导电通孔205从第二导电垫201f延伸经过第二基底201a与第二钝化层202且部分经过第二介电层201b。

在一些实施例中，第二导电通孔205经由第二导电垫201f与第四导电垫201d而电性连接到第一导电通孔105。在一些实施例中，第二导电垫201f与第四导电垫201d设置在第一导电通孔105与第二导电通孔205之间。在一些实施例中，第二导电通孔205垂直对准第一导电通孔105。

在一些实施例中，一第二弹性件206设置在第二导电通孔205内。在一些实施例中，第二弹性件206具有类似于第一弹性件106的一配置。在一些实施例中，第二弹性件206垂直对准第一弹性件106。在一些实施例中，第二导电通孔205的一高度H3大致大于第二弹性件206的一高度H4。

在一些实施例中，一第二开口207从第二导电垫201f延伸经过第二基底201a与第二钝化层202且部分经过第二介电层201b。在一些实施例中，第二开口207在第二互连结构201c上方。在一些实施例中，第二开口207具有类似于第一开口107的一配置。

在一些实施例中，设置一第二介电衬垫203而共形于第二开口207并围绕第二导电通孔205。在一些实施例中，第二介电衬垫203具有类似于第一介电衬垫103的一配置。在一些实施例中，一第二导电阻障层204设置在第二介电衬垫203与第二导电通孔205之间。在一些实施例中，第二导电阻障层204具有类似于第一导电阻障层104的一配置。

图3是剖视示意图，例示本公开一些实施例的第三半导体结构300。在一些实施例中，第三半导体结构300类似于第二半导体结构200，除了第二导电通孔205与第二弹性件206从第一导电通孔105与第一弹性件106侧向偏移之外。在一些实施例中，第二导电垫201f并未垂直对准第一导电垫101f。在一些实施例中，从顶视图来看，第二导电通孔205并未重叠第一导电通孔105。在一些实施例中，第一导电垫101f的一宽度大致小于第二导电垫201f的一宽度。

图4是流程示意图，例示本公开一些实施例的第一半导体结构100的制备方法S400。图5到图17是剖视示意图，例示本公开一些实施例在形成第一半导体结构100中的多个中间阶段。

如图5到图17所示的各阶段亦示意地示出在图4的流程图中。在以下讨论中，参考如图4所示的处理步骤讨论如图5到图17所示的各制造阶段。制备方法S400包括多个步骤，且描述及说明不被认为是对步骤顺序的限制。制备方法S400包括多个步骤(S401、S402、S403、S404、S405、S406以及S407)。

请参考图5，依据图4中的步骤S401，提供一第一晶圆101。在一些实施例中，第一晶圆101包括一第一基底101a、在第一基底101a下方的一第一介电层101b以及被第一介电层101b所围绕的一第一互连结构101c。在一些实施例中，第一基底101a是一半导体基底。在一些实施例中，第一介电层101b通过沉积、化学气相沉积(CVD)或其他适合的操作而形成在第一基底101a下方。

在一些实施例中，第一互连结构101c包括一第一导电垫101f、一第三导电垫101d以及一第一通孔101e，第一通孔101e在第一导电垫101f与第三导电垫101d之间。在一些实施例中，第一导电垫101d的制作技术包含移除第一介电层101b的一部分以形成一凹陷，以及设置一导电材料以填充该凹陷而形成第一导电垫101f。在一些实施例中，通过电镀、喷溅或其他适合的操作以沉积导电材料。在一些实施例中，第三导电垫101d形成在第一导电垫101f下方，电性连接到第一导电垫101f，以及至少部分经由第一介电层101b而暴露。

在一些实施例中，第一晶圆101、第一基底101a、第一介电层101b、第一互连结构101c、第一导电垫101f、第三导电垫101d以及第一通孔101e具有类似于如上所述或是在图1所示出的配置。在一些实施例中，第一晶圆101具有一第一表面101g以及一第二未处理表面101’，第二未处理表面101h’相对于第一表面101g。在一些实施例中，在研磨如图6所示的第一基底101a之后，第二未处理表面101h’变成一第二表面，以便缩减第一基底101a的一厚度。在一些实施例中，通过研磨、蚀刻、化学机械平坦化(CMP)或其他适合的操作而缩减第一基底101a的厚度。

请参考图7，依据图4中的步骤S402，一第一钝化层102设置在第一基底101a上。在一些实施例中，在设置第一钝化层102之前，执行如图6所示的第一基底101a的研磨。在一些实施例中，第一钝化层102的制作技术包含沉积、CVD或其他适合的操作。在一些实施例中，第一钝化层102具有类似于如上所述或是在图1所示出的一配置。

请参考图8，依据图4中的步骤S403，移除第一介电层101b、第一基底101a以及第一钝化层102的一些部分以形成一第一开口107。在一些实施例中，第一开口107暴露第一导电垫101f的一部分。在一些实施例中，通过蚀刻或其他适合的制成而移除第一介电层101b、第一基底101a以及第一钝化层102的该等部分。在一些实施例中，第一开口107具有类似于如上所述或在图1所示出的一配置。

在一些实施例中，如图9及图10所示，一第一介电衬垫103形成在第一开口107内。在一些实施例中，第一介电衬垫103的制作技术包含如图9所示的将一介电衬垫材料103’设置在第一钝化层102与第一导电垫101f上以及在第一开口107内，然后如图10所示的移除在第一钝化层102与第一导电垫101f上的介电衬垫材料103’以形成第一介电衬垫103。在一些实施例中，通过沉积、原子层沉积(ALD)、CVD或其他适合的制成而设置介电衬垫材料103’。在一些实施例中，介电衬垫材料103’包含氧化物或类似物。在一些实施例中，第一导电垫101f至少部分经由第一介电衬垫10而暴露。

在一些实施例中，如图11所示，一第一导电阻障层材料104’设置在第一钝化层102上，共形于第一介电衬垫103，且在第一开口107内。在一些实施例中，通过ALD、CVD或类似方法而设置第一导电阻障层材料104’。在一些实施例中，第一导电阻障层材料104’包含钛、氮化钛、钽、氮化钽、镍或类似物。

在一些实施例中，在设置第一导电阻障层材料104’之后，一晶种层设置在第一导电阻障层材料104’上。在一些实施例中，通过喷溅或其他适合的操作而设置晶种层。在一些实施例中，晶种层包含钛、铜、镍、金或类似物。

请参考图12，依据图4中的步骤S404，一第一导电材料105a’设置在第一开口107内。在一些实施例中，设置第一导电材料105a’而共形于第一导电阻障层材料104’。在一些实施例中，通过电镀或其他适合的操作设置第一导电材料105a’。在一些实施例中，第一导电材料105a’包含金、银、铜、镍、钨、铝、锡、其合金或类似物。在一些实施例中，在设置第一导电材料105a’之前，执行设置共形于第一开口107的第一介电衬垫103。

请参考图13，依据图4中的步骤S405，一第一弹性材料106’设置在第一开口107内且被第一导电材料105a’所围绕。在一些实施例中，第一弹性材料106’设置在第一导电材料105a’上且被第一导电材料105a’所围绕。在一些实施例中，通过沉积或任何其他适合工艺而设置第一弹性材料106’。在一些实施例中，第一弹性材料106’包含有机材料。在一些实施例中，第一弹性材料106’包含聚合物、树脂、环氧树脂或类似物。在一些实施例中，第一弹性材料106’是柔性的且是可压缩的。

在一些实施例中，在设置第一导电材料105a’与第一弹性材料106’之后，如图14所示，移除第一导电材料105a’与第一弹性材料106’设置在第一钝化层102上的一些部分。在一些实施例中，通过平坦化、化学机械研磨(CMP)、蚀刻或任何其他适合工艺而移除第一导电材料105a’与第一弹性材料106’设置在第一钝化层102上的该等部分。在一些实施例中，当暴露第一导电阻障层材料104’时，终止移除第一导电材料105a’与第一弹性材料106’设置在第一钝化层102上的该等部分。

请参考图15，依据图4中的步骤S406，移除第一导电材料105a’与第一弹性材料106’邻近第一开口107的一端的一些部分。在一些实施例中，在移除第一导电材料105a’与第一弹性材料106’邻近第一开口107的一端的该等部分之后，形成一第一弹性件106。在一些实施例中，通过一回蚀工艺或任何其他适合工艺而移除第一导电材料105a’与第一弹性材料106’邻近第一开口107的一端的该等部分。

请参考图16及图17，依据图4中的步骤S407，一第二导电材料105b’。在一些实施例中，如图16所示，第二导电材料105b’设置在第一钝化层102、第一弹性件106以及第一导电材料105a’上并在第一开口107内。

在一些实施例中，通过电镀或其他适合操作而设置在第二导电材料105b’。在一些实施例中，第二导电材料105b’包含金、银、铜、镍、钨、铝、锡、其合金或类似物。在一些实施例中，第一导电材料105a’与第二导电材料105b’包含一相同材料。

在一些实施例中，在如图16所示设置第二导电材料105b’之后，如图17所示，通过平坦化、CMP、蚀刻或任何适合工艺而移除在第一钝化层102上的第二导电材料105b’。在一些实施例中，亦移除在第一钝化层102上的第一导电阻障层材料104’。在一些实施例中，第一导电通孔105围绕第一弹性件106。在一些实施例中，第一导电通孔105与第一弹性件106具有类似于如上所述或是在图1所示出的配置。在一些实施例中，如图1所示的第一半导体结构100形成如图17所示。

图18是流程示意图，例示本公开一些实施例的第二半导体结构200或是第三半导体结构300的制备方法S500。图19到图28是剖视示意图，例示本公开一些实施例在形成第二半导体结构200或是第三半导体结构300中的多个中间阶段。

图19到图28所示的各阶段亦示意地示出在图18中的流程图中。在以下讨论中，参考图18所示的处理步骤讨论如图19到图28所示的制造阶段。制备方法S500包括多个步骤，且描述与说明并不被认为是对步骤顺序的限制。制备方法S500包括多个步骤(S401、S402、S403、S404、S405、S406、S407、S408、S409、S410、S411、S412、S413、S414以及S415)。制备方法S400的步骤S401到S407显示在图4的流程图中，并在如上所述参考图5到图17进行描述；省略对这些步骤的重复描述。在一些实施例中，在完成制备方法S400之后，执行步骤S408到S415。

请参考图19，依据图18中的步骤S408，提供一第二晶圆201。在一些实施例中，步骤S408类似于步骤S401。在一些实施例中，第二晶圆201包括一第二基底201a、在第二基底201a下方的一第二介电层201b以及被第二介电层201b所围绕的一第二互连结构201c。在一些实施例中，第二互连结构201c包括一第二导电垫201f、一第四导电垫201d以及一第二通孔201e，第二通孔201e在第二导电垫201f与第四导电垫201d之间。

在一些实施例中，第四导电垫201d形成在第二导电垫201f下方，其中第四导电垫201d电性连接到第二导电垫201f且至少部分经由第二介电层201b而暴露。在一些实施例中，第二导电垫201f的一宽度大致大于第四导电垫201d的一宽度。

请参考图20，依据图18中的步骤S409，第二介电层201b接合在第一钝化层102上。在一些实施例中，在形成第一导电通孔105与第一弹性件106之后，执行第二介电层201b接合到第一钝化层102上。在一些实施例中，第一钝化层102接合到第二介电层201b，且第一导电通孔105接合到第四导电垫201d。在一些实施例中，通过一氧化物对氧化物接合技术或其他适合操作而接合第一晶圆101与第二晶圆201。

在一些实施例中，第二晶圆201具有一第三表面201g以及一第四未处理表面201h’，第四未处理表面201h’相应于第三表面201g。在一些实施例中，在如图21所示，研磨第二基底201a之后，第四未处理表面201h’变成一第四表面201h，以便缩减第二基底201a的一厚度。

请参考图22，依据图18中的步骤S410，一第二钝化层202设置在第二基底201a上。在一些实施例中，步骤S410类似于步骤S402。

请参考图23，依据图18中的步骤S411，移除第二介电层201b、第二基底201a以及第二钝化层202的一些部分以形成暴露第二导电垫201f的一第二开口207。在一些实施例中，步骤S411类似于步骤S403。

请参考图24，如图24所示，一第二介电衬垫203形成在第二开口207内。在一些实施例中，第二介电衬垫203的形成步骤类似于第一介电衬垫103的形成步骤。

在一些实施例中，如图24所示，一第二导电阻障层材料204’设置在第二钝化层202上，共形于第二介电衬垫203，且在第二开口207内。在一些实施例中，第二导电阻障层材料204’的材料与形成类似于第一导电阻障层材料104’的材料与形成。

在一些实施例中，在设置第二导电阻障层材料204’之后，一晶种层设置在第二导电阻障层材料204’上。在一些实施例中，通过喷溅或其他适合的操作而设置晶种层。在一些实施例中，晶种层包含钛、铜、镍、金或类似物。

请参考图24，依据图18中的步骤S412，一第三导电材料205a’设置在第二开口207内。在一些实施例中，步骤S412类似于步骤S404。

请参考图25，依据图18中的步骤S413，一第二弹性材料206’设置在第二开口207内且被第三导电材料205a’所围绕。在一些实施例中，步骤S413类似于步骤S405。

请参考图26，依据图18中的步骤S414，移除第三导电材料205a’与第二弹性材料206’在第二导电阻障层材料204’且邻近第二开口207的一端的一些部分以形成一第二弹性件206。在一些实施例中，步骤S414类似于步骤S406。

请参考图27及图28，依据图18中的步骤S415，一第四导电材料205b’设置在第二弹性件206、第三导电材料205a’以及第二导电阻障层材料204’上以形成一第二导电通孔205。在一些实施例中，步骤S415类似于步骤S407。

在一些实施例中，在设置如图27所示的第四导电材料205b’之后，如图28所示，通过平坦化、CMP、蚀刻或任何其他适合的工艺而移除在第二钝化层202上的第四导电材料205b’。在一些实施例中，亦移除在第二钝化层202上的第二导电阻障层材料204’。在一些实施例中，第二导电通孔205围绕第二弹性件206。在一些实施例中，图2的第二半导体结构200形成如图28所示。

总之，因为能够吸收力的一弹性件设置在该通孔内，因此在一晶圆对晶圆的接合期间所产生且施加在该通孔上的一接合力可被弹性元件有效地吸收。此外，在接合期间，该弹性件亦能够吸收来自例如该通孔的相邻元件的热应力。因此，可以最小化或防止在晶圆的接合结构内形成裂缝或对晶圆的接合结构造成损坏。

本公开的一实施例提供一种半导体结构。该半导体结构包括一晶圆，包括一基底、在该基底下方的一介电层以及被该介电层所围绕的一导电垫；一钝化层，设置在该基底上；一导电通孔，从该导电垫延伸经过该基底与该钝化层且部分经过该介电层；以及一弹性件，设置在该导电通孔内。

本公开的另一实施例提供一种半导体结构。该半导体结构包括一第一晶圆，包括一第一基底、在该第一基底下方的一第一介电层以及被该第一介电层所围绕的一第一导电垫；一第一钝化层，设置在该第一基底上；一第一导电通孔，从该第一导电垫延伸经过该第一基底与该第一钝化层且部分经过该第一介电层；一第一弹性件，设置在该第一导电通孔内；一第二晶圆，包括接合在该第一钝化层上的一第二介电层、在该第二介电层上的一第二基底以及被该第二介电层所围绕的一第二导电垫；一第二钝化层，设置在该第二基底上；一第二导电通孔，从该第二导电垫延伸经过该第二基底与该第二钝化层且部分经过该第二介电层；以及一第二弹性件，设置在该第二导电通孔内。

本公开的再另一实施例提供一种半导体结构的制备方法。该制备方法包括提供一第一晶圆，该第一晶圆包括一第一基底、在该第一基底下方的一第一介电层以及被该第一介电层所围绕的一第一导电垫；将一第一钝化层设置在该第一基底上；移除该第一介电层、该第一基底以及该第一钝化层的一些部分以形成暴露该第一导电垫的一部分的一第一开口；将一第一导电材料设置在该第一开口内；将一第一弹性材料设置在该第一开口内且被该第一导电材料所围绕；移除该第一导电材料以及该第一弹性材料邻近该第一开口的一端的一些部分以形成一第一弹性件；以及将一第二导电材料设置在该第一弹性件与该第一导电材料上以形成一第一导电通孔；其中该第一导电通孔围绕该第一弹性件。

虽然已详述本公开及其优点，然而应理解可进行各种变化、取代与替代而不脱离权利要求所定义的本公开的构思与范围。例如，可用不同的方法实施上述的许多工艺，并且以其他工艺或其组合替代上述的许多工艺。

再者，本申请案的范围并不受限于说明书中所述的工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法与步骤的特定实施例。本领域技术人员可自本公开的揭示内容理解可根据本公开而使用与本文所述的对应实施例具有相同功能或是达到实质上相同结果的现存或是未来发展的工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤。据此，这些工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤是包含于本申请案的权利要求内。