一种半导体器件及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体领域，特别涉及一种半导体器件及其制作方法。
【背景技术】
[0002]BAff (Bulk acoustic wave,体声波)器件或者 FBAR(Film bulk acousticresonator,薄膜体声波谐振器)器件现在广泛应用于4G设备(LTE,Long Term Evolut1n,长期演进)以获得高Q因子(即品质因子)。
[0003]然而，对于晶片级封装方法，现在可用的FBAR工艺全部是在帽盖组件CAP晶片101上应用后通孔(TSV，Through Silicon Vias，硅通孔)工艺(即先将CAP晶片与FBAR的衬底接合，再进行硅通孔)。在这种方法中，由于CAP晶片的金属连接件与FBAR的衬底的金属连接衬垫的接合界面(如图1黑色圆圈处)有同种材料或者异种材料，而且接合时都会有自然氧化层，将导致接合处的电阻变化，该电阻Rs较高，而且这样的电阻又会受到接合制程本身的影响，如果接合有问题，会强烈影响电阻，因此将影响器件外接电路(图1未示出)与BAW或者FBAR的电性连接。
[0004]现有技术中采用金层102来进行连接。但是金的价格昂贵，成本较高，并且在器件制作过程中由于金是重金属，会造成污染，将导致器件少子寿命缩短，使得器件失效(主要影响CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)器件前段制作工艺)，因此很难满足制作要求。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的是现有技术的BAW器件或者FBAR器件的封装工艺中由于金属连接件与金属连接衬垫对接的界面接合处存在电阻而导致器件性能较差的问题。
[0006]根据本发明的第一方面，提供了一种半导体器件，包括:
[0007]衬底；
[0008]形成在所述衬底上的子组件，其中所述子组件包括第一金属层以及与所述第一金属层绝缘的第二金属层；
[0009]具有金属连接件的帽盖组件；
[0010]贯穿所述衬底形成的第一通孔和第二通孔，其中所述第一通孔和所述第二通孔填充有金属，所述第一通孔中的金属与所述子组件的第一金属层电性连接，所述第二通孔中的金属与所述子组件的第二金属层电性连接；以及
[0011]在所述衬底上包围所述子组件形成的金属连接衬垫，其中所述金属连接衬垫与所述金属连接件对接。
[0012]进一步，还包括:在所述衬底形成有位于所述子组件下方的空腔。
[0013]进一步，还包括:与所述第一通孔中的金属电性连接的第一重布线层以及与所述第二通孔中的金属电性连接的第二重布线层，其中所述第一重布线层和所述第二重布线层绝缘，且均形成在所述衬底的背面。
[0014]进一步，还包括:与所述第一重布线层电性连接的第一凸点以及与所述第二重布线层电性连接的第二凸点，其中所述第一凸点与所述第二凸点绝缘。
[0015]进一步，还包括:形成在所述衬底背面的第一绝缘层以及形成在所述第一绝缘层上的第二绝缘层，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层包围所述第一重布线层和所述第二重布线层。
[0016]进一步，还包括:形成在所述金属连接衬垫与所述衬底之间的绝缘层。
[0017]进一步，所述第一通孔和所述第二通孔中的金属为铜、铝或者钨。
[0018]进一步，所述金属连接件与所述金属连接衬垫均为铜。
[0019]进一步，所述金属连接件与所述金属连接衬垫分别为铝和锗。
[0020]进一步，所述第一金属层和所述第二金属层均为钥层。
[0021]根据本发明的第二方面，提供了一种半导体器件的制作方法，包括:
[0022]在衬底上形成第一通孔和第二通孔，其中所述第一通孔和所述第二通孔填充有金属；
[0023]在衬底上形成子组件，其中所述子组件包括第一金属层以及与所述第一金属层绝缘的第二金属层，所述第一通孔中的金属与所述子组件的第一金属层电性连接，所述第二通孔中的金属与所述子组件的第二金属层电性连接，以及在所述衬底上形成包围所述子组件的金属连接衬垫；
[0024]将帽盖组件的金属连接件与所述金属连接衬垫对接；以及
[0025]减薄所述衬底背面且暴露所述第一通孔和所述第二通孔，使得所述第一通孔和所述第二通孔贯穿所述衬底。
[0026]进一步，在衬底上形成第一通孔和第二通孔之前，还包括:在衬底上形成空腔，并且用填充物填充所述空腔；以及在衬底上形成子组件之后，还包括:去除所述空腔中的填充物。
[0027]进一步，减薄所述衬底背面且暴露所述第一通孔和所述第二通孔之后，还包括:在所述衬底背面形成第一绝缘层，以及在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层。
[0028]进一步，在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层之前，还包括:
[0029]刻蚀所述第一绝缘层以形成两个开口，分别暴露所述第一通孔和所述第二通孔；
[0030]在具有开口的所述第一绝缘层上形成重布线材料层，所述重布线材料层通过开口分别与所述第一通孔中的金属和所述第二通孔中的金属电性连接；
[0031]图案化所述重布线材料层以形成所述第一重布线层和所述第二重布线层，其中所述第一重布线层和所述第二重布线层之间绝缘。
[0032]进一步，在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层之后，还包括:
[0033]刻蚀所述第二绝缘层以暴露所述第一重布线层的至少一部分以及所述第二重布线层的至少一部分；以及在所述第一重布线层的至少一部分上形成第一凸点，以及在所述第二重布线层的至少一部分上形成第二凸点，其中所述第一凸点与所述第二凸点绝缘。
[0034]进一步，所述第一通孔和所述第二通孔填充有金属的过程包括:
[0035]在所述第一通孔和第二通孔的底部和侧面上形成种子层；
[0036]通过金属电镀填充所述第一通孔和第二通孔；以及
[0037]平坦化所述衬底。
[0038]进一步，所述第一通孔和所述第二通孔中的金属为铜、铝或者钨。
[0039]进一步，所述金属连接件与所述金属连接衬垫均为铜。
[0040]进一步，执行所述金属连接件与所述金属连接衬垫对接的工艺条件包括:温度为400?410°C ;时间为I?2小时；压力为2000?3000牛。
[0041]进一步，所述金属连接件与所述金属连接衬垫分别为铝和锗。
[0042]本发明中，通过形成贯穿衬底并且填充有金属的第一通孔和第二通孔，并且使得第一通孔中的金属与子组件的第一金属层电性连接，第二通孔中的金属与子组件的第二金属层电性连接，其中子组件的第一金属层与第二金属层绝缘，即为子组件的两个电极，所以子组件的两个电极分别通过填充有金属的第一通孔和第二通孔电性连接至半导体器件之夕卜，而不通过金属连接件与金属连接衬垫对接的界面，因此避免了由于界面接合处存在电阻而导致器件性能较差的问题。
[0043]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0044]构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
[0045]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中:
[0046]图1是示出现有技术中FBAR器件的横截面示意图。
[0047]图2A是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的横截面图。
[0048]图2B是示意性地示出根据本发明另一些实施例的半导体器件的横截面图。
[0049]图3是示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的流程图。
[0050]图4A是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0051]图4B是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0052]图4C是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0053]图5A是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0054]图5B是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0055]图5C是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0056]图f5D是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0057]图5E是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0058]图5F是示意性地示出根据本发明一些实施例的半导体器件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0059]图6A是示意性地示出根据本发明一些实施例的形成填充有金属的第一通孔和第二通孔的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0060]图6B是示意性地示出根据本发明一些实施例的形成填充有金属的第一通孔和第二通孔的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0061]图6C是示意性地示出根据本发明一些实施例的形成填充有金属的第一通孔和第二通孔的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0062]图7A是示意性地示出根据本发明一些实施例的帽盖组件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0063]图7B是示意性地示出根据本发明一些实施例的帽盖组件的制作方法的一个阶段的结构的横截面图。
[0064]图7C是示意性地示出根据本发明一些实施例的帽盖组件的制作方法的