[發(fā)明專利]高效重分布層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110642455.3
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113782508A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: V·S·斯里德哈蘭;C·D·曼納克;J·劉
• 申請（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/31
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升

本申請題為“高效重分布層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”。在一些示例中，芯片級封裝(CSP)(106)包括半導(dǎo)體管芯(108)；鄰接半導(dǎo)體管芯的鈍化層(209)；延伸通過鈍化層的通孔(210)；和鄰接通孔的第一金屬層(218)。CSP還包括鄰接第一金屬層的絕緣層(216)，其中絕緣層具有小于32400平方微米的最大水平面積的孔口(217)。CSP進(jìn)一步包括鄰接絕緣層并適于耦合到焊球(112)的第二金屬層(224)。第二金屬層在由絕緣層中的孔口限定的接觸點處鄰接第一金屬層。

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求于2020年6月9日提交的美國臨時專利申請?zhí)?3/036498的優(yōu)先權(quán)，其標(biāo)題為“Enhanced WCSP Design For Improved Performance And Higher RoutingDensity(用于改進(jìn)性能和更高路由密度的增強(qiáng)型WCSP設(shè)計)”，并且在此通過引用全部并入。

背景技術(shù)

在制造期間，半導(dǎo)體芯片(通常也稱為“管芯(die)”)通常被安裝在引線框架的管芯焊盤上，并且被引線接合、夾住或以其他方式耦合到引線框架的引線。其他器件可以類似地被安裝在引線框架焊盤上。該組件稍后以模具化合物(如環(huán)氧樹脂)進(jìn)行覆蓋，以保護(hù)該組件免于潛在地破壞熱量、物理創(chuàng)傷、水分和其他有害因素。完成的組件被稱為半導(dǎo)體封裝，或者更簡單地稱為封裝。引線暴露于封裝的表面，并且用于將封裝芯片電耦合到芯片外部的器件。

然而，通常稱為倒裝芯片封裝的其他類型的封裝的配置與上面所描述的不同。倒裝芯片封裝包括管芯、金屬凸塊(例如，焊料凸塊)和重分布層(RDL)，該重分布層在管芯和金屬凸塊之間對接，以便在凸塊和管芯上形成的有源電路之間適當(dāng)?shù)芈酚尚盘枴＿@種倒裝芯片封裝的示例包括芯片級封裝(CSP)，如晶圓芯片級封裝(WCSP)。

發(fā)明內(nèi)容

在一些示例中，芯片級封裝(CSP)包括半導(dǎo)體管芯；鄰接半導(dǎo)體管芯的鈍化層；延伸通過鈍化層的通孔；和鄰接通孔的第一金屬層。CSP還包括鄰接第一金屬層的絕緣層，其中絕緣層具有小于32400平方微米的最大水平面積的孔口。CSP還包括鄰接絕緣層并適于耦合到焊球的第二金屬層。第二金屬層在由絕緣層中的孔口限定的接觸點處鄰接第一金屬層。

附圖說明

對于各種示例的詳細(xì)描述，現(xiàn)在將參考附圖，其中：

圖1是根據(jù)各種示例的包括實現(xiàn)高效重分布層(RDL)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的芯片級封裝(CSP)的電子器件的示意圖。

圖2是根據(jù)各種示例的包括實現(xiàn)高效RDL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CSP的電子器件的一部分的剖面圖。

圖3是根據(jù)各種示例的包括實現(xiàn)另一種高效RDL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CSP的電子器件的一部分的剖面圖。

圖4A至圖4I是根據(jù)各種示例的不同高效RDL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的示意性分層的自下而上的視圖。

圖5A至圖5G是根據(jù)各種示例的用于制造實現(xiàn)高效RDL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CSP的技術(shù)的工藝流程圖。

圖6是根據(jù)各種示例的用于制造實現(xiàn)高效RDL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CSP的方法的流程圖。

具體實施方式

在芯片級封裝(CSP)中使用各種類型的重分布層(RDL)，以將CSP的半導(dǎo)體管芯之間的電信號路由到CSP的焊球。許多RDL包括鄰接半導(dǎo)體管芯的鈍化層，以保護(hù)半導(dǎo)體管芯免受外部元件和應(yīng)力的影響。這些鈍化層具有有助于在半導(dǎo)體管芯和RDL的金屬層之間傳輸電信號的孔口。在一些RDL中，鈍化層(稱為非平面鈍化層)具有不均勻的厚度，特別是鄰近孔口，其中鈍化層可以包括凸起段。這些凸起段可能容易受到由焊球和與焊球耦合的凸塊下金屬化(UBM)施加的機(jī)械應(yīng)力的有害影響。為了保護(hù)鈍化層，尤其是凸起段免受這種應(yīng)力的影響，鈍化層凸起段和孔口可以相對地遠(yuǎn)離UBM定位。以這種方式，來自UBM的應(yīng)力不損壞鈍化層。然而，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在其空間使用方面效率低下。