[發明專利]芯片封裝和用于制造芯片封裝的方法

有效

• 申請號: 201310330942.1
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103762184A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: J.費爾斯特;W.哈特納;J.希爾特賴特;U.瓦赫特
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/485
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;劉春元

技術領域

各種實施例總體上涉及芯片封裝和用于制造芯片封裝的方法。

背景技術

在芯片封裝技術中，例如在制造芯片102的封裝中，可以將流電沉積的銅用于銅線（例如銅導線104、或銅焊盤106）的處理，如圖1A中示出的那樣。如在圖1B中進一步示出的那樣，可以沉積通?？梢詾镃u的薄種子層108。另外，可以用作例如粘附力促進劑、用作例如擴散勢壘層、用作金屬離子勢壘的粘附層112可以被布置在薄Cu種子層108下面。用于粘附層和/或勢壘層112的典型材料可以是TiW、TiN、TaN。后續的光刻工藝可以被實施，該光刻工藝可以包括經過圖案化的抗蝕劑114的形成，如圖1C中示出的那樣。如在圖1D中示出的那樣，通過光刻工藝，諸如通過抗蝕劑114以及下面沉積的金屬種子層108的使用，可以沉積凸塊下金屬化（UBM,?under-bump?metallization）銅?。UBM銅可以包括可被流電沉積在掩模層級上的銅材料的第一部分116，以及，可以在第一部分116上以及在介電層上形成銅材料118的另一部分。如圖1E中所示的那樣，抗蝕劑114可以被移除。另外，如圖1F中所示的那樣，在形成UBM銅118、116之后，該UBM銅118、116可以被用于連接到金屬球122，例如焊料球，其可以被用作芯片部件（例如芯片102）和印刷電路板（PCB）之間的電互連。UBM銅118、116不僅可以增加總體提供的銅厚度，因為銅可能被消耗，例如通過經由金屬間相形成而進行銅消耗，例如通過后續的焊接工藝，例如通過溫度暴露。此外，UBM銅118、116還可以改變球122到芯片102之間的連接的結構構造。具有UBM銅118、116的機械構造的這些改變可能導致較高的循環穩定性。例如，對于顯著多于1000個循環，板上溫度循環（TCOB）可以是穩定的，從-40℃到125℃。

與已經被用于制造銅線104（例如焊盤106）的那些工藝步驟相類似的工藝步驟可以被用于生產UBM銅118，包括銅材料116。在沉積銅焊盤106和焊接停止部124（例如電介質2、粘附層112和種子層108）之后，UBM銅118、116通常可以被形成。此外，在光刻之后，可以實施用于形成UBM銅118、116的UBM銅鍍。

發明內容

各種實施例提供了一種用于制造芯片封裝的方法，該方法包括：在芯片側上形成電絕緣材料；選擇性地移除所述電絕緣材料的至少一部分，由此在所述電絕緣材料中形成溝槽；將導電材料沉積在所述溝槽中，其中所述導電材料電連接到形成在所述芯片側上的至少一個接觸焊盤；在所述電絕緣材料上形成導電結構，其中所述導電結構的至少一部分與所述導電材料直接物理和電連接；以及在所述導電結構上沉積接合結構。

附圖說明

在附圖中，遍及不同視圖，相似的附圖標記通常指代相同部分。附圖不必按照比例來繪制，而是通常將重點放在圖示本發明的原理上。在下面的描述中，參考下面的附圖來描述本發明的各種實施例，在附圖中：

圖1A到1F示出用于制造芯片封裝的方法；

圖2A示出電介質材料上的UBM翼（wing）的分層；

圖2B示出重分布層RDL銅上的UBM翼的分層；

圖2C和2D示出UBM銅的整個分層；

圖3A示出根據一個實施例的具有和不具有UBM的板上溫度循環的Weibull曲線圖；

圖3B示出不具有UBM的板上溫度循環之后的銅撕裂；

圖4示出根據一個實施例的用于制造芯片封裝的方法；

圖5A到5G示出根據一個實施例的用于制造芯片封裝的方法；

圖6示出根據一個實施例的用于制造芯片封裝的方法；

圖7A到7D示出根據一個實施例的用于制造芯片封裝的方法；

圖8示出根據一個實施例的用于制造芯片封裝的方法。

具體實施方式

下面的詳細描述參考通過圖示的方式示出可以在其中施行本發明的實施例和具體細節的附圖。

詞“示例性”在本文中用來意指“用作示例、實例或圖示”。本文中被描述為“示例性”的任何實施例或設計不必被理解為與其他實施例或設計相比優選或有利。