[實(shí)用新型]半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220587063.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203179867U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林仲珉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通富士通微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/488
• 分類號(hào): H01L23/488
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)，特別涉及一種高可靠性的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。?

背景技術(shù)

在當(dāng)前的半導(dǎo)體行業(yè)中，電子封裝已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方面。經(jīng)過(guò)幾十年封裝技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的周邊布線型封裝方式和球柵陣列封裝技術(shù)越來(lái)越無(wú)法滿足當(dāng)前高密度、小尺寸的封裝要求，晶圓級(jí)芯片封裝方式（Wafer-Level?Chip?Scale?Packaging?Technology，WLCSP）技術(shù)已成為當(dāng)前熱門的封裝方式。?

請(qǐng)參考圖1，為現(xiàn)有晶圓級(jí)芯片封裝方式的一種封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，包括：硅基片1，位于所述硅基片1表面的絕緣層2，所述絕緣層2具有開(kāi)口，所述開(kāi)口暴露出的硅基片1表面具有焊盤3；位于所述焊盤3、絕緣層2表面的再布線金屬層4，所述再布線金屬層4用于將球柵陣列封裝焊點(diǎn)的位置重新分布；位于所述再布線金屬層4表面的銅柱5，所述銅柱5通過(guò)再布線金屬層4與焊盤3相連接；覆蓋所述再布線金屬層4、絕緣層2的由有機(jī)樹(shù)脂組成的密封材料層6，且所述密封材料層6的頂部表面與所述銅柱5的頂部表面齊平，位于所述銅柱5的頂部表面的焊球7。更多關(guān)于晶圓級(jí)芯片封裝方式的封裝結(jié)構(gòu)及形成工藝請(qǐng)參考公開(kāi)號(hào)為US2001/0094841A1的美國(guó)專利文獻(xiàn)。?

但是上述封裝結(jié)構(gòu)中所述焊球7容易從所述銅柱5的頂部表面脫落，從而引起芯片失效。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的問(wèn)題是提供一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，可以有效地提高焊球的結(jié)合力，提高封裝結(jié)構(gòu)的可靠性。?

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型技術(shù)方案提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括：芯片，所述芯片表面具有金屬互連結(jié)構(gòu)，位于所述芯片表面且暴露出所?述金屬互連結(jié)構(gòu)的絕緣層；位于所述金屬互連結(jié)構(gòu)上的柱狀電極；位于所述柱狀電極側(cè)壁表面、頂部表面的擴(kuò)散阻擋層；位于所述絕緣層表面且覆蓋柱狀電極側(cè)壁的擴(kuò)散阻擋層的鈍化層，所述鈍化層表面與所述柱狀電極頂部的擴(kuò)散阻擋層表面齊平；位于所述擴(kuò)散阻擋層表面的焊球。?

可選的，位于所述擴(kuò)散阻擋層表面的浸潤(rùn)層，所述鈍化層表面與所述柱狀電極頂部的浸潤(rùn)層表面齊平，所述焊球位于所述浸潤(rùn)層表面。?

可選的，所述擴(kuò)散阻擋層位于所述柱狀電極側(cè)壁表面、頂部表面、柱狀電極底部周圍暴露的金屬互連結(jié)構(gòu)表面，所述擴(kuò)散阻擋層的剖面形狀為“幾”字形。?

可選的，位于所述擴(kuò)散阻擋層表面的浸潤(rùn)層的剖面形狀為“幾”字形。?

可選的，所述金屬互連結(jié)構(gòu)為焊盤和位于所述焊盤表面的電鍍種子層，所述電鍍種子層上形成有柱狀電極。?

可選的，所述金屬互連結(jié)構(gòu)包括焊盤、位于所述焊盤表面的電鍍種子層和位于所述電鍍種子層表面的再布線金屬層，所述再布線金屬層上形成有柱狀電位于所述焊盤表面的電鍍種子層，所述電鍍種子層上形成有柱狀電極。?

可選的，還包括：位于所述絕緣層表面的第一鈍化層，且所述第一鈍化層覆蓋部分焊盤。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

本實(shí)用新型實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)包括：位于所述金屬互連結(jié)構(gòu)上的柱狀電極；位于所述柱狀電極側(cè)壁表面、頂部表面的擴(kuò)散阻擋層；位于所述絕緣層表面且覆蓋柱狀電極側(cè)壁的擴(kuò)散阻擋層的鈍化層，所述鈍化層表面與所述柱狀電極頂部的擴(kuò)散阻擋層表面齊平；位于所述擴(kuò)散阻擋層表面的焊球。由于所述焊球位于所述暴露出的擴(kuò)散阻擋層表面，擴(kuò)散阻擋層使得柱狀電極與焊球相隔離，不會(huì)形成錫銅界面合金化合物，所述焊球不容易從柱狀電極脫落。?

進(jìn)一步的，所述擴(kuò)散阻擋層表面形成有浸潤(rùn)層，所述焊球在浸潤(rùn)層表面具有較佳的浸潤(rùn)性，提高了焊球和浸潤(rùn)層之間的結(jié)合力，且所述浸潤(rùn)層包裹?在所述柱狀電極的側(cè)壁和頂部表面，使得外力對(duì)所述焊球進(jìn)行撥動(dòng)時(shí)，所述焊球不容易從所述浸潤(rùn)層表面剝離。?

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法的流程示意圖；?

圖3至圖13是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖14至圖25是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實(shí)施方式

由背景技術(shù)中可知，現(xiàn)有技術(shù)的封裝結(jié)構(gòu)中焊球容易從銅柱的頂部表面脫落，從而會(huì)引起芯片失效。?