[發明專利]形成連接至多個穿透硅通孔(TSV)的圖案化金屬焊盤的機制

有效

• 申請號: 201410529680.6
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104576585B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 劉醇鴻;黃詩雯;呂宗育;胡憲斌;侯上勇;鄭心圃
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488
• 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;李偉

本發明提供了用于形成三維集成電路(3DIC)結構的機制的各種實施例。該3DIC結構包括接合至管芯的插入件和襯底。插入件具有連接到圖案化的金屬焊盤的穿透硅通孔(TSV)的導電結構和位于TSV的相對端的導電結構。圖案化的金屬焊盤具有嵌入其中的介電結構以減少凹陷效應，并具有位于TSV上方的沒有介電結構的區域。導電結構具有2個或多個TSV。通過使用圖案化的金屬焊盤和2個或更多的TSV，提高了導電結構和3DIC結構的可靠性和良品率。

技術領域

本發明涉及半導體領域，更具體地，涉及形成連接至多個穿透硅通孔(TSV)的圖案化金屬焊盤的機制。

背景技術

半導體器件用于各種電子產品中，諸如個人電腦、手機、數碼相機和其他電子設備。通常在半導體襯底上方依次沉積絕緣層或介電層、導電層和半導體材料，然后使用光刻圖案化各種材料層以在其上形成電路組件和元件，從而典型地制造半導體器件。

半導體工業通過不斷地減小最小部件的尺寸不斷地提高各種電子部件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，以允許更多的組件能夠集成到給定的區域內。在一些產品中，這些較小的電子部件還需要比過去的封裝件使用更少面積的較小的封裝件。

已經產生了三維集成電路(3DIC)以進一步縮小集成電路管芯和封裝件。已經開始開發新的封裝技術以使能3DIC。這些用于半導體的相對新型的封裝技術面臨著制造上的挑戰。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種插入件結構，包括：兩個或多個穿透硅通孔(TSV)；圖案化金屬焊盤，其中，兩個或多個TSV物理連接至圖案化金屬焊盤，其中，圖案化金屬焊盤具有嵌入式介電結構，其中，嵌入式介電結構不在兩個或多個TSV的上方；以及導電結構，物理連接至兩個或多個TSV的與圖案化金屬焊盤相對的端。

其中，圖案化金屬焊盤的嵌入式介電結構具有位于圖案化金屬焊盤的中心的第一介電結構，其中，第一介電結構的寬度與圖案化金屬焊盤的寬度的比率在約1/4和約1/2的范圍內。

其中，圖案化金屬焊盤包括多個沒有嵌入式介電結構的區域，其中，多個沒有嵌入式介電結構的區域位于各個TSV上方。

其中，多個沒有嵌入式介電結構的區域位于圖案化金屬焊盤的各個角處。

其中，圖案化金屬焊盤被成形為正方形，且多個沒有嵌入式介電結構的區域包括位于圖案化金屬焊盤的各個角處的四個區域。

其中，嵌入式介電結構包括位于多個沒有嵌入式介電結構的區域的兩個相鄰區域之間的第二介電結構。

其中，嵌入式介電結構包括位于多個沒有嵌入式介電結構的區域的兩個相鄰區域之間的多于1個的介電結構。

其中，圖案化金屬焊盤的嵌入式介電結構包括位于圖案化金屬焊盤的中心的第一介電結構，且包括位于多個沒有嵌入式介電結構的區域的兩個相鄰區域之間的多于1個的介電結構。

其中，圖案化金屬焊盤的寬度對導電結構的寬度的比率在約1/3和約1/2的范圍內。

其中，導電結構式凸塊下金屬(UBM)結構。

此外，還提供了一種封裝件結構，包括：半導體管芯；插入件結構，連接至半導體管芯，插入件結構還包括：兩個或多個穿透硅通孔(TSV)；圖案化金屬焊盤，其中，兩個或多個TSV物理連接至圖案化金屬焊盤，其中，圖案化金屬焊盤具有嵌入式介電結構，其中，嵌入式介電結構沒有超過兩個或多個TSV，以及導電結構，物理連接至兩個或多個TSV的與圖案化金屬焊盤相對的端；以及襯底，連接至插入件。

其中，圖案化金屬焊盤包括多個沒有嵌入式介電結構的區域，其中，多個沒有嵌入式介電結構的區域位于各個TSV上方。

其中，多個沒有嵌入式介電結構的區域位于圖案化金屬焊盤的各個角處。