半導體結構及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明是有關于一種半導體結構及其制造方法，且特別是有關于一種具有導電柱 的半導體結構及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 傳統堆迭式半導體結構包括多個基板，其中數個基板之間以焊料對接。在基板對 接后的回焊工藝中，焊料會因為熔化而呈流動性，進而流至鄰近的電性接點而導致因為橋 接（bridge)所發生的電性短路（short)。因此，如何改善橋接短路問題，是本技術領域業界 努力重點之一。
【發明內容】
[0003] 本發明是有關于一種半導體結構及其制造方法，可改善已知的橋接問題。
[0004] 根據本發明，提出一種半導體結構。半導體結構包括一第一基板、一第一導電柱、 一第二基板、一第二導電柱、一電性連接兀件及一第一包覆體。第一導電柱形成于該第一基 板上。第二基板與第一基板相對配置。第二導電柱形成于第二基板上。電性連接元件連接 第一導電柱的一第一端面與第二導電柱的一第二端面，第一端面與第二端面之間形成一間 隔。第一包覆體形成于第一基板與第二基板之間并包覆第一導電柱、第二導電柱與電性連 接元件。其中，第一導電柱、第二導電柱與電性連接元件構成單一導電柱。
[0005] 根據本發明，提出一種半導體結構的制造方法。制造方法包括以下步驟。提供一第 一基板，第一基板上形成有一第一導電柱；提供一第二基板，第二基板上形成有一第二導電 柱；形成一第一子包覆體包覆第一導電柱；形成一第二子包覆體包覆第二導電柱；形成數 個第一間隔件；形成數個第二間隔件；對接第一基板與第二基板，其中第一間隔件與第二 間隔件接觸，且第一導電柱的一第一端面與第二導電柱的一第二端面之間形成一間隔；形 成一電性連接元件通過間隔連接第一導電柱的第一端面與第二導電柱的第二端面；以及， 加熱對接后的第一基板與第二基板，使第一導電柱、第二導電柱與電性連接元件構成單一 導電柱，且第一子包覆體與第二子包覆體形成一第一包覆體，其中第一包覆體包覆第一導 電柱、第二導電柱與電性連接元件。
[0006] 為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細 說明如下：
【附圖說明】
[0007] 圖1繪示依照本發明一實施例的半導體結構的剖視圖。
[0008] 圖2繪示依照本發明另一實施例的半導體結構的剖視圖。
[0009] 圖3繪示依照本發明另一實施例的半導體結構的剖視圖。
[0010] 圖4繪示依照本發明另一實施例的半導體結構的剖視圖。
[0011] 圖5A至5K繪示圖1的半導體結構的制造過程圖。
[0012] 圖6繪示圖2的半導體結構的制造過程圖。
[0013] 主要元件符號說明：
[0014] 10 :第一載板
[0015] 20:第二載板
[0016] 30:連結機構
[0017] 100、200 :半導體結構
[0018] 110:第一基板
[0019] 11Γ :第一間隔材料
[0020] 111 :第一間隔件
[0021] Illa:第一開孔
[0022] llle、121e、122e、141e、142e :端面
[0023] 120:第一導電柱
[0024] 121 :第一大柱
[0025] 121s、122s、141s、142s、150s :外側面
[0026] 122 :第一小柱
[0027] 130 :第二基板
[0028] 131 :第二間隔件
[0029] 131a :第二開孔
[0030] 140:第二導電柱
[0031] 141 :第二大柱
[0032] 142 :第二小柱
[0033] 150:電性連接元件
[0034] 151 :第一部分
[0035] 152 :第二部分
[0036] 153 :頸縮部
[0037] 16〇 :第一包覆體
[0038] 161 :第一子包覆體
[0039] 161u、260u :上表面
[0040] 162 :第二子包覆體
[0041 ] 162b、260b :下表面
[0042] 260 :第二包覆體
[0043] 260Π :第一界面
[0044] 26Of2 :第二界面
[0045] T1、T2:高度
[0046] Hl :間距
[0047] Η2、Η3:距離
[0048] SI:間隔
[0049] hl、h2:突出量
【具體實施方式】
[0050] 請參照圖1，其繪示依照本發明一實施例的半導體結構的剖視圖。半導體結構100 包括第一基板110、數個第一導電柱120、第二基板130、數個第二導電柱140、電性連接元件 150及第一包覆體160。
[0051] 第一導電柱120形成于第一基板110上。第一導電柱120包括第一大柱121及第 一小柱122,其中第一小柱122的外徑小于第一大柱121的外徑且形成于第一大柱121的端 面121e上。第一導電柱120例如由銅或其合金所形成。
[0052] 第二導電柱140形成于第二基板130上。第二導電柱140包括第二大柱141及第 二小柱142,其中第二小柱142的外徑小于第二大柱141的外徑且形成于第二大柱141的端 面141e上。第一小柱122具有第一端面122e，而第二小柱142具有第二端面142e，其中第 一端面122e與第二端面142e之間形成一間隔S1，其間填入電性連接元件150。
[0053] 電性連接元件150例如是由無電電鍍技術形成，其形成于間隔Sl內，以連接第一 小柱122與第二小柱142。此外，電性連接元件150包覆第一大柱121的端面121e、第一小 柱122的第一端面122e、第一小柱122的外側面122s、第二大柱141的端面141e、第二小柱 142的第二端面142e與第二小柱142的外側面142s，但未包覆第一大柱121的外側面121s 與第二大柱141的外側面141s。
[0054] 電性連接元件150是采用無電電鍍工藝形成。在無電電鍍工藝中，電性連接元件 150的一第一部分151從第一大柱121的端面121e與第一小柱122的外表面（第一端面 122e及外側面122s)往外均勻地成長，同時，電性連接元件150的第二部分152從第二大柱 141的端面141e與第二小柱142的外表面（第二端面142e及外側面142s)往外均勻地成 長，直到第一部分與第二部分在間隔Sl內接觸。如此，使得第一導電柱120與第二導電柱 140通過電性連接元件150電性連接。
[0055] -實施例中，導電柱的尺寸滿足下式（1)及（2)。
[0056] Hl = H2 X 2..................................................(1)
[0057] Hl = H3x2..................................................(2)
[0058] 式（1)中，Hl表示第一端面122e與第二端面142e的間距，H2表示第一小柱122 的外側面122s與第一大柱121的端面121e的相交處與第一大柱121的外側面121s之間 的距離。式（2)中，H3表示第二小柱142的外側面142s與第二大柱141的端面141e的相 交處與第二大柱141的外側面141s之間的距離。距離H2可等于、大于或小于距離H3。
[0059] 就間距Hl小于距離H2的二倍而言，在無電電鍍工藝中，當電性連接元件150的第 一部分151與第二部分152在間隔Sl內一接觸，此時電性連接元件150的第一部分151尚 未覆蓋第一大柱121的整個端面121e ;如此一來，電性連接元件150的第一部分151與第一 大柱121的端面121e的接觸面積較小（相較于覆蓋第一大柱121的整個端面121e而言）， 使電性連接元件150與第一大柱121之間的電性品質較差。就間距Hl小于距離H3的二倍 而言，第二導電柱140與電性連接元件150的第二部分152亦會發生相似狀況。
[0060] 就間距Hl大于距離H2的二倍而言，在無電電鍍工藝中，當電性連接元件150的第 一部分151 -覆蓋第一大柱121的整個端面121e時，電性連接元件150的第一部分151與 第二部分152在間隔Sl內尚未接觸，因此必須繼續進行無電電鍍工藝；如此一來，需要浪費 比較多的導電材料及電鍍時間。就間距Hl小于距離H3的二倍而言