[發明專利]適于高速操作且電連接長度減少的堆疊封裝及其制造方法

無效

• 申請號: 200710112007.2
• 申請日: 2007-06-19
• 公開（公告）號: CN101211899A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 金圣敏;徐敏碩
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L25/065;H01L23/485;H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 彭久云

1.一種堆疊封裝，包括：

上半導體芯片，具有多個形成于所述上半導體芯片的上表面的第一焊墊和多個形成在各第一焊墊之下的上半導體芯片中的通路孔；及

下半導體芯片，附著到所述上半導體芯片的下表面，并且具有多個形成于所述下半導體芯片的上表面的第二焊墊和多個形成于各第二焊墊上的凸塊，所述凸塊被插入各通路孔而分別接觸各第一焊墊。

2.如權利要求1的堆疊封裝，其中所述通路孔和所述凸塊具有相同的截面形狀。

3.如權利要求2的堆疊封裝，其中所述通路孔和所述凸塊具有梯形的截面形狀。

4.如權利要求1的堆疊封裝，其中所述下半導體芯片包含形成于所述下半導體芯片的上表面的絕緣層，以暴露所述第二焊墊。

5.如權利要求1的堆疊封裝，還包括：

結合材料，間插于所述上、下半導體芯片之間。

6.如權利要求1的堆疊封裝，其中所述凸塊由金屬制成。

7.如權利要求6的堆疊封裝，其中所述凸塊由鋁或銅形成。

8.如權利要求6的堆疊封裝，其中所述凸塊包含于所述第二焊墊的界面處形成的金屬晶種層。

9.如權利要求8的堆疊封裝，其中所述金屬晶種層由鋁或銅形成。

10.一種制造堆疊封裝的方法，包括以下步驟：

在第一半導體芯片的下表面形成第一掩模圖案，所述第一半導體芯片的上表面形成有多個第一焊墊，其中所述第一掩模圖案使與形成于上表面的各第一焊墊各位置對應的第一半導體芯片的部分下表面暴露；

將所述第一半導體芯片的下表面的暴露部分蝕刻，使各第一焊墊暴露而界定通路孔；

通過從所述第一半導體芯片的下表面移除所述第一掩模圖案而構成上半導體芯片；

在第二半導體芯片的上表面形成絕緣層，所述第二半導體芯片的上表面與所述第一半導體芯片類似地形成有多個第二焊墊，其中所述絕緣層形成來使所述第二焊墊暴露；

在所述暴露的第二焊墊和所述絕緣層上形成金屬晶種層；

在所述金屬晶種層上形成第二掩模圖案，其中所述第二掩模圖案具有開口以暴露第二焊墊的上部區域；

通過鍍覆金屬層而填充所述第二掩模圖案的開口而形成凸塊，使得所述凸塊形成于通過所述第二掩模圖案的開口而暴露的部分金屬晶種層上；

通過移除所述第二掩模圖案和在所述第二半導體芯片的第二掩模圖案的開口外的金屬晶種層任何部分而構成下半導體芯片；及

將所述下半導體芯片附著于所述上半導體芯片的下表面，使得所述下半導體芯片的凸塊分別插入各通路孔并接觸到各第一焊墊。

11.如權利要求10的制造堆疊封裝的方法，其中在晶片級實施權利要求10所記載的所有步驟，這包括形成第一掩模圖案的步驟到使上、下半導體芯片相互附著的步驟。

12.如權利要求11的制造堆疊封裝的方法，還包括以下步驟：

在實行將所述下半導體芯片附著于所述上半導體芯片的步驟之后，將晶片級相互附著的上、下半導體芯片切割而成芯片級。

13.如權利要求10的制造堆疊封裝的方法，其中所述第二掩模圖案形成為具有梯形的截面形狀的開口。

14.如權利要求10的制造堆疊封裝的方法，其中所述通路孔和凸塊具有相同的梯形的截面形狀。

15.如權利要求10的制造堆疊封裝的方法，其中界定所述通路孔的步驟通過使用第一焊墊作為蝕刻終止層而實行。

16.如權利要求10的制造堆疊封裝的方法，其中所述上、下半導體芯片通過使用結合材料的介質而相互附著。

17.如權利要求10的制造堆疊封裝的方法，其中所述上半導體芯片的焊墊和所述下半導體芯片的金屬凸塊通過熱壓工藝而相互附著。

18.如權利要求10的制造堆疊封裝的方法，其中所述凸塊由鋁或銅形成。

19.如權利要求10的制造堆疊封裝的方法，其中所述金屬晶種層由鋁或銅形成。