[發明專利]半導體封裝件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210479913.7
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103633059A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 呂文雄;鄭明達;吳逸文;蔡鈺芃;杜家瑋;劉重希
• 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

技術領域

本發明涉及半導體封裝件及其制造方法。

背景技術

現代集成電路由數百萬的有源器件(諸如晶體管和電容器)組成。這些器件最初相互隔離，但隨后互連在一起以形成功能電路。典型的互連結構包括諸如金屬線(配線)的橫向互連件和諸如通孔和接觸件的垂直互連件。互連越來越多地確定現代集成電路的性能和密度。在互連結構的頂部上，在對應芯片的表面上形成并露出接合焊盤。通過接合焊盤進行電連接以將芯片連接至封裝襯底或另一個管芯。接合焊盤可用于引線接合或倒裝芯片接合。倒裝芯片封裝利用凸塊來建立芯片的輸入/輸出(I/O)焊盤和封裝件的襯底或引線框之間的電接觸。在結構上，凸塊實際上包含凸塊自身和位于凸塊與I/O焊盤之間的“凸塊下金屬”(UBM)。當前，晶圓級芯片規模封裝(WLCSP)因為其低成本和相對簡單的工藝而被廣泛使用，并且在WLCSP技術中使用焊球置放或焊球滴落工藝。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了一種半導體封裝件，包括：半導體襯底；接觸焊盤，位于半導體襯底上方；互連層，位于接觸焊盤上方；鈍化層，形成在接觸焊盤和互連層之間；凸塊，位于互連層上方；以及保護層，具有頂面，并且位于互連層和鈍化層上方并覆蓋凸塊的下部；其中，保護層包括彎曲表面區。

優選地，該半導體封裝件還包括位于鈍化層和互連層之間的聚合物層。

優選地，該半導體封裝件還包括位于保護層和互連層之間的聚合物層。

優選地，該半導體封裝件還包括位于凸塊和互連層之間的金屬化層。

優選地，該半導體封裝件還包括位于半導體襯底和接觸焊盤之間的介電層。

優選地，凸塊直接位于接觸焊盤的上方。

優選地，保護層的頂面包括最高點和最低點，并且水平線與形成在最低點和最高點之間的斜線之間的角度在約10度和約50度之間。

優選地，保護層的頂面包括最低點和最高點，并且最低點和最高點之間的距離在約5μm和約40μm之間。

根據本發明的另一方面，提供了一種半導體封裝件，包括：半導體襯底；接觸焊盤，位于半導體襯底上方；互連層，位于接觸焊盤上方；鈍化層，形成在接觸焊盤和互連層之間；凸塊，位于互連層上方；以及模塑料層，具有頂面，并且位于互連層和鈍化層上方并覆蓋凸塊的下部；其中，模塑原料層的頂面包括彎曲表面區和平坦表面區，彎曲表面區位于凸塊和所述平坦表面區之間。

優選地，該半導體封裝件還包括位于鈍化層和互連層之間的聚合物層。

優選地，該半導體封裝件還包括位于模塑料層和互連層之間的聚合物層。

優選地，該半導體封裝件還包括位于凸塊和互連層之間的金屬化層。

優選地，該半導體封裝件還包括位于半導體襯底和接觸焊盤之間的介電層。

優選地，凸塊直接位于所述接觸焊盤上方。

優選地，模塑料層的頂面包括最低點和最高點，并且最低點和最高點之間的距離在約5μm和約40μm之間。

優選地，模塑料層的頂面包括最低點和最高點，并且水平線與形成在最低點和最高點之間的斜線之間的角度在約10度和約50度之間。

根據本發明的又一方面，提供了一種形成器件的方法，包括：在襯底上方形成互連件；形成電連接至互連件的凸塊；用液體模塑料覆蓋凸塊，液體模塑料具有位于凸塊之上的頂面；向下擠壓液體模塑料的頂面同時進行固化，從而形成固化模塑料，固化模塑料具有包括第一平坦區和第二彎曲區的頂面，第二彎曲區與凸塊的形狀一致；以及去除第二彎曲區的一部分以露出凸塊。

優選地，向下擠壓液體模塑料的頂面包括：在液體模塑料的頂面上形成剝離膜；向剝離膜施加壓力以推動液體模塑料向下；以及在固化液體模塑料之后去除剝離膜。

優選地，去除第二彎曲區的一部分以露出凸塊包括蝕刻固化模塑料。

優選地，蝕刻固化模塑料去除了第二彎曲區的一部分，并且在蝕刻步驟之后保留第二彎曲區的第二部分，第二部分具有小于約1μm的厚度。

附圖說明

圖1是根據實施例的半導體封裝件的截面圖；

圖2是圖1所示凸塊和保護層的放大圖；

圖3至圖7是根據實施例的示出處于在圖1所示凸塊周圍形成保護層的各個中間階段的截面圖；

圖8是根據另一實施例的半導體封裝件的截面圖；

圖9是根據另一個實施例的半導體封裝件的截面圖；以及

圖10是根據另一個實施例的半導體封裝件的截面圖。

具體實施方式