[發(fā)明專利]用于凸塊下金屬結(jié)構(gòu)的套環(huán)及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680053250.9
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN108028229B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·馬里奧蒂尼;S·瓦德哈維卡;W·黃;A·查杜魯;M·博斯勒
• 申請（專利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00;H01L23/31;H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 王龍

本發(fā)明涉及用于裸片間及/或封裝間互連件的凸塊下金屬UBM結(jié)構(gòu)環(huán)的制造及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。一種半導(dǎo)體裸片包含：半導(dǎo)體材料，其具有固態(tài)組件；及互連件，其至少部分延伸穿過所述半導(dǎo)體材料。凸塊下金屬UBM結(jié)構(gòu)形成于所述半導(dǎo)體材料上方且電耦合到對應(yīng)互連件。套環(huán)包圍所述UBM結(jié)構(gòu)的側(cè)表面的至少一部分，且焊接材料安置于所述UBM結(jié)構(gòu)的頂面上方。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及半導(dǎo)體裝置，且更特定來說，在若干實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于裸片間及/或封裝間互連件的凸塊下金屬(UBM)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

例如存儲(chǔ)器裝置、微處理器及發(fā)光二極管的微電子裝置通常包含安裝到襯底且裝入塑料保護(hù)覆蓋層中的一或多個(gè)半導(dǎo)體裸片。半導(dǎo)體裸片包含例如存儲(chǔ)器單元、處理器電路及互連電路的功能特征。半導(dǎo)體裸片通常還包含電耦合到功能特征的接合墊。接合墊電連接到在保護(hù)覆蓋層外部延伸的引腳或其它類型的端子以將半導(dǎo)體裸片連接到總線、電路或其它組合件。

半導(dǎo)體裸片制造商在減小由裸片占據(jù)的體積且增大所得囊封組合件的容量及/或速度方面承受越來越大壓力。為滿足這些需求，半導(dǎo)體裸片制造商通常使多個(gè)裸片彼此上下堆疊以在裸片安裝到其的電路板或其它元件上的有限體積內(nèi)增大裝置的容量或性能。在許多應(yīng)用中，裸片在被囊封之前彼此上下堆疊以形成三維封裝。

堆疊半導(dǎo)體裸片通常由附接到凸塊下金屬(UBM)結(jié)構(gòu)的焊料凸塊或其它電連接器電連接。通常通過將銅晶種結(jié)構(gòu)沉積到晶片上，在所述銅晶種結(jié)構(gòu)上形成具有與裸片上的接合墊對準(zhǔn)的開口的掩模，將銅鍍覆到所述晶種結(jié)構(gòu)上，且接著將一或多個(gè)其它材料鍍覆于所述銅上方以形成UBM結(jié)構(gòu)而形成UBM結(jié)構(gòu)。通常選擇UBM結(jié)構(gòu)的最上材料來促進(jìn)用于隨后在最上材料上形成互連件的濕潤。在形成UBM結(jié)構(gòu)之后，在UBM結(jié)構(gòu)的最上材料上方形成焊接材料的微凸塊來充當(dāng)互連件。在形成UBM結(jié)構(gòu)及微凸塊之后，移除掩模且使用合適濕式蝕刻來移除晶種結(jié)構(gòu)的暴露部分以形成隔離的UBM結(jié)構(gòu)及微凸塊。本發(fā)明涉及改進(jìn)的UBM結(jié)構(gòu)及制造UBM結(jié)構(gòu)的方法。

附圖說明

可參考以下圖式來較好地理解本發(fā)明的許多方面。圖式中的組件未必按比例繪制，而是代以將重點(diǎn)放在清楚地說明本發(fā)明的原理上。

圖1是示意性地展示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的多個(gè)半導(dǎo)體裸片的襯底組合件的橫截面圖。

圖2A到2H是示意性地說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的各種階段中的半導(dǎo)體裸片的部分的橫截面圖。

圖3A到3G是示意性地說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的方法的各種階段中的半導(dǎo)體裸片的部分的橫截面圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。

圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的并入半導(dǎo)體裝置的系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

本文中描述用于制造半導(dǎo)體裝置的方法的若干實(shí)施例的特定細(xì)節(jié)及其相關(guān)的裝置及系統(tǒng)。術(shù)語“半導(dǎo)體裝置”大體上是指包含一或多種半導(dǎo)體材料的固態(tài)裝置。半導(dǎo)體裝置的實(shí)例包含邏輯裝置、存儲(chǔ)器裝置、微處理器及二極管等等。此外，術(shù)語“半導(dǎo)體裝置”可指制成裝置或指變成制成裝置之前的各種處理階段中的組合件或其它結(jié)構(gòu)。取決于其使用背景，術(shù)語“襯底”可指晶片級襯底或單粒化裸片級襯底。相關(guān)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識到，可在晶片級或裸片級處執(zhí)行本文中所描述的方法的合適步驟。此外，除非上下文另有指示，否則可使用常規(guī)半導(dǎo)體制造技術(shù)來形成本文中所揭示的結(jié)構(gòu)。可(例如)使用化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、旋涂及/或其它合適技術(shù)來沉積材料。類似地，可(例如)使用等離子體蝕刻、濕式蝕刻、化學(xué)機(jī)械平面化或其它合適技術(shù)來移除材料。