具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2及图3，本发明提供一种半导体器件，其包括：第一半导体结构001和第二半导体结构002。其中第一半导体结构001包括：基板010、第一导电体012、第二导电体020、第一阻挡层030和导电凸起040。基板010上可包含互连层011，互连层011可通过导电材料提供连接至另一基板的电气和/或机械连接，互连层011例如可以包括铜、铝等导电金属。第二半导体结构002可以与第一半导体结构001相同，也可以与第一半导体结构001不同，例如第二半导体结构002可以为另一个集成电路半导体器件也可以为一块印刷电路板，第二半导体结构002也可以包含集成电路芯片。第一半导体结构001和第二半导体结构002之间通过互连层011、第二导电体020和导电凸起040之间形成的电路通道形成电气/机械耦合，第一导电体012作为输入/输出端，可以使第一半导体结构001和第二半导体结构002之间形成一电路。

请参阅图1、图2及图3，本发明提供一种半导体结构，例如为第一半导体结构001，其包括：基板010、第一导电体012、第二导电体020、第一阻挡层030和导电凸起040。

请参阅图1、图2及图3，基板010可以包括半导体基板，例如硅、砷化镓、氮化镓、和/或碳化硅基板，所述半导体基板上面可以包含电子器件，例如晶体管、二极管、电阻、电容、和/或电感。此处的基板可以是指上面包含许多半导体结构的晶片，也可以是指上面包含单个半导体结构的集成电路芯片。本实施例中，基板可以为包含金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOS管)的基板。

请参阅图1、图2及图3，本实施例中，基板010上可包含互连层011、一个外露的第一导电体012和钝化层013，其中互连层011可通过导电材料提供连接至另一基板的电气和/或机械连接。互连层011例如可以包括铜、铝等导电金属。第一导电体012可以位于互连层011上，也可以与互连层011由同一金属层引出，第一导电体012与互连层011连接，第一导电体012的表面低于钝化层013的表面，具体的，第一导电体012可以包括铝等导电金属，第一导电体012可以直接通过互连层011与基板电连接，第一导电体012可以用来对包含基板的电子器件进行输入/输出，在一些实施例中，第一导电体012可以用作后续焊接的焊盘，在另一些实施例中，第一导电体012还可提供一个熔丝，此熔丝可以通过机械方法或用激光切割获得，此熔丝可以为基板上的多余电路提供耦合/去耦合，在另一些实施例中，第一导电体012还可提供一个用来检测基板上电路的焊盘。本实施例中，第一导电体012用来作为对包含基板的电子器件进行输入/输出的连接端。钝化层013可以包含无机材料，例如二氧化硅和/或氮化硅，钝化层013也可以包含有机材料，例如正硅酸乙酯，在钝化层013中，对应第一导电体012的位置设有第一沟槽016，所述第一沟槽016暴露第一导电体012。在其他实施例中，还可以在互连层011表面形成第二阻挡层014。

请参阅图1，钝化层013中设有与基板互连层011连接的第二导电体020，第二导电体020的表面与钝化层013的表面齐平，第二导电体020所用材料可以与互连层011所用材料相同，例如可以为铜、铝等导电金属。第二导电体020与互连层011连接，第二导电体020可以实现与基板之间的信号电传输。

请参阅图1，钝化层013上设有第一阻挡层030，所述第一阻挡层030采用液态聚酰亚胺固化而成，所述第一阻挡层030上开设有第一通孔017和第二通孔018，其中第一通孔017与第一沟槽016连通并暴露第一导电体012，其中第二通孔018暴露第二导电体020。

请参阅图1，导电凸起040位于第二通孔018内，且与第二导电体连接，导电凸起040可以呈多种形状，本实施例中，导电凸起040例如呈球状，导电凸起040中例如为包含锡的焊料，在其他实施例中，导电凸起040中还可以包含镍、金，和/或铜，本实施例中，导电凸起040采用包含锡的焊料。导电凸起040、第二导电体020和第一导电体012形成一导电路径与互连层011连接，实现与基板的电气耦合。

请参阅图1，在第一导电体012暴露的条件下，通过导电凸起040可以实现与另一个基板，例如另一个集成电路半导体器件和/或一块印刷电路板的电气和/或机械耦合。这样在形成导电凸起040和/或将导电凸起040焊到另一基板之后，可以将第一导电体012作为输入/输出端，也可以将第一导电体012燃烧、切割、检测和/或焊接。如图8至图12，在其他一些实施例中，基板010上可以包括一个第一导电体012和若干个导电凸起040和第二导电体020形成的多条与互连层011连接的导电路径，实现半导体器件之间的的电气耦合。

请参阅图1至图12，本发明还提供一种半导体结构的制备方法，其至少包括以下步骤：

S1、提供一基板010，所述基板010上包括互连层011、与所述互连层011连接的第一导电体012和覆盖所述互连层011及所述第一导电体012的钝化层013，所述第一导电体012的表面低于所述钝化层013的表面；

S2、在所述钝化层013中形成连接互连层011的第二导电体020，所述第二导电体020的表面与所述钝化层013的表面齐平；

S3、刻蚀所述钝化层013，形成第一沟槽016，第一沟槽016暴露第一导电体012；

S4、在所述钝化层013上形成具有第一通孔017和第二通孔018的第一阻挡层030，所述第一通孔017和第二通孔018分别对应所述第一导电体012和所述第二导电体020所在的位置，其中所述第一通孔017与所述第一沟槽016连通并暴露所述第一导电体012，其中所述第二通孔018暴露所述第二导电体020；

S5、在所述第二通孔018内形成导电凸起040，且使所述导电凸起040与所述第二导电体020连接。

具体的，下面结合图1至图12对半导体结构的制备方法的各个步骤进行详细描述。

请参阅图3，首先，在步骤S1中，基板010可以包括半导体基板，例如硅、砷化镓、氮化镓、和/或碳化硅基板，所述半导体基板上面可以包含电子器件，例如晶体管、二极管、电阻、电容、和/或电感。此处的基板可以是指上面包含许多半导体结构的晶片，也可以是指上面包含单个半导体结构的集成电路芯片。本实施例中，基板可以为包含金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOS管)的基板。基板010上还包含互连层011、第一导电体012和覆盖互连层011、第一导电体012的钝化层013，其中互连层011可通过导电材料与另一基板进行电气和/或机械连接。互连层011例如可以包括铜、铝等导电金属。第一导电体012可以形成于互连层011上，也可以与互连层011由同一金属层引出，本实施例中，第一导电体012形成于部分互连层011上，与互连层011连接，第一导电体012可以包括铝等导电金属，第一导电体012可以直接或通过互连层011与基板电连接，第一导电体012可以用来对包含基板的电子器件进行输入/输出，在一些实施例中，第一导电体012可以用作后续焊接的焊盘，在另一些实施例中，第一导电体012还可提供一个熔丝，此熔丝可以通过机械方法或用激光切割获得，此熔丝可以为基板上的多余电路提供耦合/去耦合，在另一些实施例中，第一导电体012还可提供一个用来检测基板上电路的焊盘。本实施例中，第一导电体012在之后用来作为对包含基板的电子器件进行输入/输出的连接端。在互连层011和第一导电体012上可以通过溅射、蒸发、和/或化学气相沉积等方法形成钝化层013，钝化层013可以包含无机材料，例如二氧化硅和/或氮化硅，钝化层013也可以包含有机材料，例如四乙氧基硅烷和/聚酰亚胺，本实施例中，钝化层013采用四乙氧基硅烷，具体可以包括磷掺杂的四乙氧基硅烷(PTEOS)或硼磷硅酸盐四乙氧基硅烷(BPTEOS)，钝化层013覆盖包裹互连层011和第一导电体012。

请参阅图4至图8，在步骤S2中，在钝化层013中形成连接互连层011的第二导电体020，第二导电体020的表面与钝化层013的表面齐平，第二导电体020所用材料可以与互连层011所用材料相同例如可以采用包括铜、铝等导电金属，本实施例中互连层011和第二导电体020都采用含铜金属。第二导电体020的具体制备过程可以包括以下步骤：通过干法刻蚀在钝化层013上形成与互连层011连通的第二沟槽015，具体的，本实施例中，可以在钝化层013上形成第一图案化光阻层060，第一图案化光阻层060暴露部分钝化层013，由第一图案化光阻层060定义出第二导电体020的位置，此位置与互连层011的位置相对应。在本实施例中，可例如利用反应离子刻蚀或等离子体刻蚀工艺进行刻蚀，即通过反应离子刻蚀或等离子体刻蚀工艺钝化层013，以暴露出互连层011的表面材料。

请参阅图4至图8，在步骤S2中，在一些实施例中，可例如利用旋涂法在所述钝化层013上形成光刻胶层，经过曝光，显影工艺，在所述光刻胶层上形成开口，获得第一图案化光阻层060，以第一图案化光阻层060为掩膜，去除位于所述开口图案下的所述钝化层013，直至露出互连层011的表面材料，形成一连通至互连层011的第二沟槽015，然后可以采用灰化法去除光刻胶层。

请参阅图4至图8，在步骤S2中，利用高密度等离子体化学气相沉积法在钝化层013表面沉积金属，所述金属例如为包括铜、铝等导电金属，以填充所述第二沟槽015，然后例如通过化学机械研磨去除多余的金属材料，使得第二沟槽015内的金属材料的上表面与钝化层013的上表面齐平，形成第二导电体020，本实施例中在第二沟槽015内填充与互连层011同样的金属材料，例如含铜金属。

请参阅图9，在其他实施例中，在步骤S3中，刻蚀去除部分钝化层013，暴露第一导电体012。具体的，本实施例中，可以在钝化层013和第二导电体020上形成第二图案化光阻层061，第二图案化光阻层061暴露部分钝化层013，光阻层的图案化区域对应第一导电体012的位置。在本实施例中，可例如利用反应离子刻蚀或等离子体刻蚀工艺进行刻蚀，即通过反应离子刻蚀或等离子体刻蚀工艺钝化层013，形成第一沟槽016，使第一沟槽016暴露出第一导电体012的表面材料。

请参阅图9，在步骤S3中，在一些实施例中，可例如利用旋涂法在所述钝化层013和第二导电体020上形成光刻胶层，经过曝光，显影工艺，在所述光刻胶层上形成开口，获得第二图案化光阻层061，以第二图案化光阻层061为掩膜，去除位于所述开口图案下的所述钝化层013，直至露出第一导电体012的表面材料，进而形成第一沟槽016，使第一沟槽016暴露第一导电体012表面，然后可以采用灰化法去除光刻胶层，此第一导电体012可以在以后被用作电子器件的输入/输出端，或者以后被用来检测、切割、和/或用作焊接焊盘。在其他实施例中，当刻蚀至第一导电体012，形成第一沟槽016时，将继续刻蚀一定深度，以保证第一导电体012后期电性连接的质量。

请参阅图10和图11，在步骤S4中，在钝化层013上形成具有第一通孔017和第二通孔018的第一阻挡层030，所述第一通孔017和第二通孔018分别对应第一导电体012和第二导电体020所在的位置，其中所述第一通孔017与第一沟槽016连通暴露第一导电体012，其中第二通孔018暴露第二导电体020，其中第一阻挡层030可以为硬度高的聚合物，本实施例中，第一阻挡层030例如可以采用固化的聚酰亚胺制成，具体的，本实施例中例如在钝化层013及第二导电体020和第一导电体012表面旋涂液态聚酰亚胺层，此时液态聚酰亚胺填充第一导电体012对应的第一沟槽016，对液态聚酰亚胺层在150°-250°的温度范围进行加热烘干，形成固态的聚酰亚胺层，由于固态的聚酰亚胺层属于感光性材料且硬度很高，因此可以无需再经过曝光、显影等工艺，而对固态的聚酰亚胺层直接进行干法刻蚀，本实施例中，例如采用激光刻蚀将与第一导电体012和第二导电体020位置对应的固态聚酰亚胺蚀刻掉，形成第一通孔017和第二通孔018，其中所述第一通孔017与第一沟槽016连通暴露第一导电体012，其中第二通孔018暴露第二导电体020表面。

请参阅图1及图12，在步骤S5中，在第二导电体020对应的第二通孔018内形成导电凸起040，且使导电凸起040与第二导电体020连接。本实施例中，可以通过无掩膜电镀或其他沉积技术在第二导电体020对应的第二通孔018内形成导电凸起040，使导电凸起040与第二导电体020连接，导电凸起040中例如为包含锡的焊料，在其他实施例中，导电凸起040中还可以包含镍、金，和/或铜，本实施例中，采用导电凸起040采用包含锡的焊料。导电凸起040可以呈多种形状，本实施例中，导电凸起040位于凹槽内的部分呈柱体，位于第二通孔018外的部分呈球体，具体的，形成的导电凸起040可以经过熔化、回流等步骤形成球体。导电凸起040、第二导电体020和第一导电体012形成一导电路径并与互连层011连接，实现与基板的电气耦合。在其他实施例中，还可以在第二导电体020和第一导电体012上形成一保护层，以避免第二导电体020和第一导电体012发生氧化，具体的，可以通过例如化学涂敷或沉积的方法在第二导电体和第一导电体012上形成例如树脂层，以避免第二导电体020和第一导电体012发生氧化。

请参阅图1及图12，在步骤S5中，在第一导电体012暴露的条件下，通过导电凸起040可以实现与另一个基板，例如另一个集成电路半导体器件和/或一块印刷电路板，的电气和/或机械耦合。这样在形成导电凸起040和/或将导电凸起040焊到另一基板之后，可以将第一导电体012作为输入/输出端，也可以将第一导电体012燃烧、切割、检测和/或焊接。

请参阅图1及图12，综合步骤S1至步骤S5，本发明采用高硬度的聚合物作为第一阻挡层030，可通过干法刻蚀直接在第一阻挡层030上进行刻蚀操作，暴露内设/外设导电体，例如第一导电体012和第二导电体020，较现有的光刻制程，工艺步骤少，方法简单，节约成本。另外使第二导电体020与互连层011采用相同材料，例如含铜金属，通过干法刻蚀在第一阻挡层030上进行直接刻蚀，可以实现第二导电体020的一步形成，避免了生成中间连接导电体及节省了若干光刻制程步骤，有利于节约成本。

请参阅图13至图19，在其他实施例中，本发明还提供一种半导体结构的制备方法，其至少包括以下步骤：

R1、提供一基板010，所述基板010上包括互连层011、与所述互连层011连接的第一导电体012和覆盖所述互连层011及所述第一导电体012的钝化层013；

R2、在所述钝化层013上形成第一阻挡层030；

R3、在所述第一阻挡层030和所述钝化层013中形成第三沟槽019；

R4、在所述第三沟槽019内填充导电材料形成与互连层011连接且外露的第二导电体020，所述第二导电体020的表面与所述第一阻挡层030的表面齐平；

R5、刻蚀所述第一阻挡层030和所述钝化层013，暴露所述第一导电体012；

R6、在所述第二导电体020表面形成导电凸起040。

请参阅图13，具体的，首先在步骤R1中，提供一与步骤S1中相同的基板010。

请参阅图14，在步骤R2中，在钝化层013上形成第一阻挡层030，其中第一阻挡层030可以为高硬度的聚合物层，本实施例中，第一阻挡层030例如可以采用固化的聚酰亚胺制成，具体的，本实施例中例如在钝化层013表面旋涂液态聚酰亚胺层，对液态聚酰亚胺层在150°-250°的温度范围进行加热烘干，形成固态的聚酰亚胺层，由于固态的聚酰亚胺层硬度很高，因此可以无需再经过曝光、显影等工艺，而对固态的聚酰亚胺层可以直接进行干法刻蚀。

请参阅图15至图18，在步骤R3和步骤R4中，本实施例中，例如采用激光刻蚀的方法在固态的聚酰亚胺层表面进行刻蚀，形成穿过第一阻挡层030、钝化层013与互连层011连通的第三沟槽019，在所述第一阻挡层030表面沉积导电材料，使导电材料填充所述第三沟槽019内，所述导电材料例如为包括铜、铝等导电金属，然后例如通过化学机械研磨去除多余的导电材料，使得第三沟槽019内的导电材料的上表面与第一阻挡层030的上表面齐平，形成第二导电体020，本实施例中在第三沟槽019内填充与互连层011同样的导电材料，例如含铜金属。

请参阅图19，在步骤R5中，在第一阻挡层030上同样采用例如激光刻蚀的方法对应第一导电体012的位置向下进行刻蚀，同步形成连通的第一通孔017及第一沟槽016，使第一导电体012暴露。

请参阅图12，在步骤R6中，在第二导电体020表面形成导电凸起040。本实施例中，可以通过无掩膜电镀或其他沉积技术在第二导电体020表面形成导电凸起040，导电凸起040中例如为包含锡的焊料，在其他实施例中，导电凸起040中还可以包含镍、金，和/或铜，本实施例中，采用导电凸起040采用包含锡的焊料。导电凸起040可以呈多种形状，本实施例中，导电凸起040可以呈球体，具体的，形成的导电凸起040可以经过熔化、回流等步骤形成球体。导电凸起040、第二导电体020和第一导电体012形成一导电路径并与互连层011连接，实现与基板的电气耦合。在其他实施例中，还可以在第二导电体020和第一导电体012上形成一保护层，以避免第二导电体020和第一导电体012发生氧化，具体的，可以通过例如化学涂敷或沉积的方法在第二导电体和第一导电体012上形成例如树脂层，以避免第二导电体020和第一导电体012发生氧化。

以上公开的本发明选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。