[發明專利]封裝的半導體器件及封裝半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201210191944.2
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN103187388A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 林俊成;洪瑞斌;劉乃瑋;茅一超;施婉婷;董簪華
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L21/48
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

相關申請的交叉參考

本申請涉及以下共同待決和普通轉讓的專利申請：于2011年9月8日提交的名稱為“Packaging?Methods?and?Structures?Using?a?Die?Attach?Film(采用管芯接合膜的封裝方法和結構)”的序列號13/228,244，將其全部內容并入本申請。

技術領域

本發明涉及半導體封裝，具體而言，涉及封裝的半導體器件及封裝半導體器件的方法。

背景技術

半導體器件用于各種電子應用，諸如個人電腦、手機、數碼相機、以及其他電子設備。通常通過在半導體襯底上方按順序沉積絕緣或者介電層、導電層、和半導電層的材料，以及采用光刻圖案化各種材料層以在其上形成電路元件和元件來制造半導體器件。

半導體產業通過不斷減小最小部件尺寸來不斷提高各種電子元件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等等)的集成密度，這容許將更多的元件集成到給定的區域中。在某些應用中，這些更小的電子元件同樣需要比過去的封裝件利用更少面積的更小的封裝件。

因此，已經開始開發新的封裝技術諸如晶圓級封裝(WLP)，其中將集成電路(IC)設置在具有用于與IC和其他電氣元件建立連接的布線的載具上。這些用于半導體的相對新型的封裝技術面臨制造挑戰。

發明內容

一方面，本發明涉及一種封裝的半導體器件，包括：接觸焊盤，位于半導體管芯上；絕緣層，包圍所述接觸焊盤；以及模塑料，包圍所述絕緣層，其中，所述模塑料與所述絕緣層的兩個鄰近的且非線性的表面相接觸。

在所述的封裝的半導體器件中，布線層設置在所述接觸焊盤上并物理連接至所述接觸焊盤，其中，所述布線層延伸到所述半導體管芯的邊界之外。

在所述的封裝的半導體器件中，包圍所述接觸焊盤的所述絕緣層具有薄部和厚部，并且其中，所述薄部的厚度處于約1μm至約30μm的范圍內。

在所述的封裝的半導體器件中，保護層位于所述接觸焊盤和所述絕緣層之間。

在所述的封裝的半導體器件中，所述保護層是銅擴散阻擋件。

在所述的封裝的半導體器件中，所述保護層的厚度處于約50nm至約2μm的范圍內。

在所述的封裝的半導體器件中，所述保護層也位于所述絕緣層和下面的另一絕緣層之間。

在所述的封裝的半導體器件中，所述保護層是介電材料并且包括選自由SiN、SiC、SiCN、SiCO、TEOS、SiO₂或低-k電介質組成的組的材料。

在所述的封裝的半導體器件中，所述介電材料也改善了所述接觸焊盤和所述絕緣層之間的粘著性。

在所述的封裝的半導體器件中，所述保護層是導電材料并且由選自由Ta、TaN、Ti、TiN、Co、和Mn組成的組的材料制成。

在所述的封裝的半導體器件中，所述接觸焊盤是銅柱并且在下面具有凸塊下金屬化層。

在所述的封裝的半導體器件中，所述接觸焊盤的厚度大于所述絕緣層的厚度。

另一方面，本發明還提供了一種封裝的半導體器件，包括：接觸焊盤，位于半導體管芯上；絕緣層，包圍所述接觸焊盤；保護層，其中，所述保護層位于所述接觸焊盤和所述絕緣層之間；以及模塑料，包圍所述絕緣層，其中，所述模塑料與所述絕緣層的兩個鄰近的且非線性的表面相接觸。

又一個方面，本發明提供了一種封裝半導體器件的方法，所述方法包括：提供半導體器件，其中，所述半導體器件具有接觸焊盤；在所述半導體器件上方形成絕緣層，其中，所述接觸焊盤的厚度大于所述絕緣層的厚度；形成模塑料以覆蓋所述半導體器件以及位于所述半導體器件和相鄰的半導體器件之間的間隔，其中，這兩個半導體器件都位于載具晶圓上；以及通過去除位于所述接合焊盤上方的所述模塑料和所述絕緣層來平坦化所述半導體器件的表面。

所述的方法還包括：在所述半導體器件上方形成再分布層(RDL)，其中，將所述RDL連接至所述接觸焊盤，并且其中，所述RDL延伸到所述半導體器件的邊界之外。

所述的方法還包括：在所述接觸焊盤和所述絕緣層之間形成保護層。

在所述的方法中，所述保護層的厚度處于約50nm至約2μm的范圍內。

在所述的方法中，通過研磨實施平坦化所述表面。

在所述的方法中，所述接觸焊盤是銅柱并且具有處于約1μm至約35μm范圍內的厚度。

在所述的方法中，通過蝕刻去除未包圍所述接觸焊盤的所述保護層。

附圖說明