[發(fā)明專利]用于半導(dǎo)體封裝件的凸塊結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310247742.X
• 申請(qǐng)日: 2013-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN103872000A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余振華;林孟良;高志杰;黃震麟;林俊成;許國經(jīng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/498
• 分類號(hào): H01L23/498;H01L21/48
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)要求于2012年12月14日提交的序列號(hào)為61/737,559、名稱為“Bump?Structures?for?Semiconductor?Package”的美國臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體封裝件的凸塊結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體封裝使用凸塊在芯片的輸入/輸出（I/O）焊盤和襯底之間建立電接觸。在結(jié)構(gòu)上，凸塊結(jié)構(gòu)包括凸塊和位于凸塊和I/O焊盤之間的所謂的凸塊下金屬（UBM）。根據(jù)材料和形狀，凸塊本身被分為焊球、柱凸塊和具有混合金屬的金屬凸塊。近來，柱凸塊代替焊球使用在電子部件中以實(shí)現(xiàn)具有最小凸塊橋接可能性的細(xì)節(jié)距并且降低用于電路的電容負(fù)載以及允許在較高頻率下運(yùn)行電子部件。焊料合金對(duì)于覆蓋凸塊結(jié)構(gòu)和連接電子部件仍然是必要的。如果應(yīng)用適當(dāng)，考慮到節(jié)距就可以將柱凸塊放置在芯片上的幾乎任何位置。此外，可以增加多余的凸塊用于對(duì)稱、機(jī)械穩(wěn)定性、額外的熱布置或者優(yōu)化互連件以降低電感和提高速度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種封裝結(jié)構(gòu)，包括：接合至第二襯底的第一襯底，其中，所述第一襯底包括：金屬焊盤，位于所述第一襯底的第一區(qū)上方；有源凸塊結(jié)構(gòu)，位于所述金屬焊盤上方并且包括第一橫向尺寸（W₁）的第一金屬柱；鈍化層，位于所述第一襯底的第二區(qū)上方；和偽凸塊結(jié)構(gòu)，位于所述第二區(qū)中的鈍化層上方并且包括第二橫向尺寸（W₂）的第二金屬柱；所述第二襯底包括：第一連接件，具有第三橫向尺寸（W₃）；和第二連接件，具有第四橫向尺寸（W₄）；并且其中，所述第一金屬柱焊接至所述第一連接件，所述第二金屬柱焊接至所述第二連接件，并且所述W₁大于所述W₂。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₃等于所述W₄。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₁大于或等于所述W₃。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₃大于所述W₂。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₃大于所述W₄。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₁等于所述W₃。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₂等于所述W₄。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₄大于所述W₃。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₁等于所述W₃。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述W₂等于所述W₃。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述第一襯底包括半導(dǎo)體襯底，并且所述第二金屬柱包括銅柱。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，所述第一連接件包括銅柱，并且所述第二連接件包括銅柱。

在所述封裝結(jié)構(gòu)中，進(jìn)一步包括：導(dǎo)電通孔，穿過所述第二襯底并且電連接至所述第一連接件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種封裝結(jié)構(gòu)，包括：第一襯底，具有第一區(qū)和第二區(qū)，并且包括位于所述第一區(qū)中的所述第一襯底上方的金屬焊盤、位于所述金屬焊盤上方并且電連接至所述金屬焊盤的具有第一橫向尺寸（W₁）的第一金屬柱、位于所述第二區(qū)中的所述第一襯底上方的鈍化層和位于所述第二區(qū)中的所述鈍化層上方的具有第二橫向尺寸（W₂）的第二金屬柱；以及第二襯底，具有第一面和與所述第一面相對(duì)的第二面，并且在所述第一面上包括具有第三尺寸（W₃）的第一連接件和具有第四橫向尺寸（W₄）的第二連接件，其中，所述第一襯底接合至所述第二襯底的所述第一面，在所述第一金屬柱和所述第一連接件之間形成第一焊接區(qū)，并且在所述第二金屬柱和所述第二連接件之間形成第二焊接區(qū)；并且其中，所述橫向尺寸W₁、W₂、W₃和W₄滿足下式：W₁=W₂，并且W₃＞W(wǎng)₁。