半导体装置和包括该半导体装置的半导体封装的利记博彩app_2

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出了图IA的部分的放大剖视图。图IC和图ID是分别示出了如图IB中示出的凸点结构 的平面图。图IE和图IF是分别示出了图IA中示出的集成电路层的部分的剖视图。 阳化日]参照图IA至图1F,根据发明构思的示例实施例的半导体装置110可W包括半导 体基底10上的多个凸点化ump)结构50。半导体基底10可W包括第一区SA和第二区SB。 第一区SA和第二区SB可W分别沿平行于半导体基底10的主表面12的第二方向D2延伸。 第一区SA可W是半导体基底10的中屯、区,第二区SB可W是半导体基底10的外围区。例 如,第二区SB可W围绕第一区SA,或者可W包括在第一方向Dl上被第一区SA分开的区。 第一方向Dl可W与第二方向D2交叉,并且可W平行于半导体基底10的主表面12。半导体 基底10可W是娃基底、错基底、娃错基底或化合物材料半导体基底。可选择地,半导体基底 10可W是绝缘体上半导体(SOI)基底。
[0056] 半导体装置110可W包括集成电路层20、导电垫(con化Ctive pad,或称为"导电 焊盘"或"导电盘")30和纯化层32。如图IE所示,集成电路层20可W包括:至少一个集 成电路元件22,在半导体基底10上和/或半导体基底10中;导线28,电连接到集成电路元 件22 ;接触孔26,相邻的导线通过接触孔26电连接;W及层间绝缘层24,覆盖集成电路元 件22、导线28和接触孔26。集成电路元件22可W包括诸如晶体管的有源元件或诸如电阻 器、电容器或电感器的无源元件。集成电路元件22可W包括至少一个存储电路元件、至少 一个逻辑电路元件或至少一个它们的组合。导线28可W由多个金属层组成。每个导线28 可W包括例如铜或侣。每个接触孔26可W包括鹤、铜或多晶娃。层间绝缘层24可W包括 堆叠在半导体基底10上的多个绝缘层。层间绝缘层24可W包括例如低k介电层。
[0057] 在一些实施例中,如图IF所示,半导体装置110可W包括贯穿半导体基底10的至 少一个基底贯穿孔(TSV) 70。娃通孔(TSV) 70可W贯穿集成电路层20的一部分,并可W通 过至少一个导线28和至少一个接触孔26来电连接到导电垫30中对应的一个。基底贯穿 孔灯SV)70可W包括金属(例如,铜)。基底贯穿孔灯SV)70的一部分可W从半导体基底 10的表面突出。
[0058] 如图IE和图IF所示,每个导电垫30可W电连接到导线28中对应的一个。导电 垫30可W设置在半导体基底10的第一区SA上。例如,在第一方向Dl上可W布置一对导 电垫30。在一些实施例中,在第一方向Dl上可W布置一个导电垫30,或者在第一方向Dl 上可W布置多于两个的导电垫30。在一些实施例中,多个导电垫30可W在第二方向D2上 布置。
[0059] 在平面图中,每个导电垫30可W具有圆形形状、楠圆形形状或四边形形状。每个 导电垫30可W包括金属。例如,每个导电垫30可W包括铜或侣。
[0060] 参照图IB和图1C,纯化层32可W在第一区SA和第二区SB上覆盖集成电路层20, 并可W暴露导电垫30。纯化层32可W具有基本平行于半导体基底10的主表面12的顶表 面35。例如,纯化层32可W包括暴露导电垫30中的每个的第一开口 33。第一开口 33可 W具有正向倾斜的(positively sloped)侧壁。第一开口 33的侧壁与导电垫30的顶表面 之间的夹角a可W是纯角。例如,夹角a可W是大约95°至160°。当在平面图中观看 时,第一开口 33的尺寸可W与导电垫30的形状相似。第一开口 33可W具有在第一方向Dl 上的第一水平宽度33W1和在第二方向D2上的第二水平宽度33W2。
[0061 ] 纯化层32的厚度可W是例如大约2 y m至5 y m。纯化层32可W包括单层或多层。 纯化层32可W包括聚合物层、介电层或它们的组合。聚合物层可W包括光敏材料。例如, 聚合物层可W包括光敏聚酷亚胺(PSPI)或光敏聚径基苯乙締。介电层可W包括例如氧化 物层、氮化物层或它们的组合。
[0062] 凸点结构50可W包括第一凸点结构50A和第二凸点结构50B。凸点结构50可W 用作半导体装置110的连接到外部基底(例如,封装基底、插入物(interposer)或另一个 半导体装置)的外部端子。第一凸点结构50A可W设置在第一区SA上,第二凸点结构50B 可W设置在第二区SB上。例如,一对第一凸点结构50A可W在第一方向Dl上设置在第一 区SA上。在一些实施例中,在第一方向Dl上可W设置一个第一凸点结构50A,或者在第一 方向Dl上可W设置=个W上的凸点结构50A。第二凸点结构50B可W在第一方向Dl上关 于第一凸点结构50A对称地布置。在一些实施例中,多个第一凸点结构50A和多个第二凸 点结构50B可W在第二方向D2上分别地布置。
[0063] 参照图1A,第一凸点结构50A的上部可W彼此隔开第一距离畑。第二凸点结构 50B的上部可W彼此隔开第二距离SD。第一距离畑可W小于第二距离SD。 W64] 第一凸点结构50A可W是有源(active,或"有效")凸点结构,第二凸点结构50B 可W是虚设凸点结构。例如,第一凸点结构50A可W通过导电垫30电连接到集成电路层20 的导线28(参照图IE和图1巧。因此,输入/输出信号可W经过第一凸点结构。第二凸点 结构50B可W与导电垫30隔离。因此,第二凸点结构50B可W是不电连接到集成电路层20 的导线(图IE和图IF的28)的无源(inactive,或"非有效")外部端子。例如,当半导体 装置110结合到封装基底或另一个半导体装置时,第二凸点结构50B可W用作支撑物W防 止半导体装置110向一侧倾斜。另外,第二凸点结构50B可W用作将热量从半导体装置110 传递到外面的传热路径。 阳0化]参照图1B,第一凸点结构50A中的每个可W设置在导电垫30中的对应的一个上。 第一凸点下金属扣BM)层38A中的每个可W设置在导电垫30中的对应的一个与第一凸点 结构50A中的对应的一个之间。每个第一 UBM层38A可W包括第一阻挡化arrier)层34A 和第一种子层36A。第一种子层36A可W设置在第一阻挡层34A上。第一种子层36A和第一 阻挡层34A可W共形地设置在第一开口 33中。第一阻挡层34A可具有例如从大约1000 A 到3000A的范围的厚度。第一种子层36A可W具有例如从大约2000羞,到5000A的范围 的厚度。每个第一 UBM层38A可W具有顶表面39,并可W在纯化层32的顶表面35上方延 伸。第一阻挡层34A可W包括例如Ti、Ti-W、化或它们的组合。第一种子层36A可W包括 化、化合金、Ni、Ni合金或它们的组合。
[0066] 每个第一凸点结构50A可W填充第一开口 33的至少一部分,并可W沿垂直于半导 体基底10的主表面12的第S方向D3延伸。每个第一凸点结构50A可W包括顺序地堆叠 在导电垫30中的对应的一个(例如,UBM层38的对应的一个)上的基体凸点层40、第一柱 状凸点层46A和第一焊料凸点层48A。每个第一凸点结构50A的竖直高度50AH可W是从基 体凸点层40的底表面到第一焊料凸点层48A的顶端的最大距离。每个第一凸点结构50A 的竖直高度50AH可W是例如大约26ym至95ym。 W67] 基体凸点层40可W设置在第一 UBM层38A上并可W与第一 UBM层38A接触。良P, 基体凸点层40可W设置在第一种子层36A上,并可W与第一种子层36A接触。基体凸点层 40可W包括基体部分40A和突出部分40P。基体部分40A可W是填充第一开口 33的至少 一部分的区域,突出部分40P可W是从基体部分40A的边缘区域向上延伸的区域。例如,突 出部分40P可W邻近第一开口 33的内侧壁设置。突出部分40P可W在纯化层32的顶表面 35上远离第一开口 33的中屯、延伸,或可W在UBM层38A的顶表面39上远离第一开口 33 的中屯、延伸。基体凸点层40的厚度40H可W对应于基体部分40A的厚度。基体凸点层40 的厚度40H可W是例如大约Iym至5 ym。在一些实施例中,基体凸点层40的厚度40H可 W与纯化层32的厚度32H相等或近似。在其他的实施例中,基体凸点层40的厚度40H可 W小于纯化层32的厚度32H。因此,突出部分40P的一部分可W比纯化层32的顶表面35 低。例如,突出部分40P的一部分可W在第一开口 33中。在又一实施例中,基体凸点层40 的厚度40H可W比纯化层32的厚度32H大。例如,基体部分40A的一部分可W在第一开口 33上方。
[0068] 基体凸点层40可W具有茶碟形状。例如,基体凸点层40可W具有圆茶碟形状、楠 圆茶碟形状或多边茶碟形状,例如四边形茶碟形状或八边形茶碟形状。当从如图IC中所示 的平面图中观看时,基体凸点层40可W具有在第一方向Dl上的第一水平宽度40W1和在第 二方向D2上的第二水平宽度40W2。第一水平宽度40W1可W小于第二水平宽度40W2。在 一些实施例中,第一水平宽度40W1与第二水平宽度40W2可W基本上相同。基体凸点层40 可W完全覆盖被第一开口 33暴露的导电垫30 W保护导电垫30不暴露于外部环境。在一 些实施例中,当在平面图中观看时,基体凸点层40的面积不小于导电垫30的面积,使得基 体凸点层40可W基本完全覆盖导电垫30。因此,基体凸点层40可W保护导电垫30不受由 化学品和/或潮气导致的腐蚀。
[0069] 参照图1B,基体凸点层40的突出部分40P可W包括与第一柱状凸点层46A的侧 壁46AS相对的内侧壁40PS1。在一些实施例中,突出部分40P的内侧壁40PS1可W正向倾 斜。例如,突出部分40P的内侧壁40PS1和基体部分40A的顶表面之间的夹角0可W是纯 角(例如,95°至160° )。基体凸点层40可W包括金属。例如,基体凸点层40可W包括 例如Ni、Ni合金、化、化合金或它们的组合。
[0070] 第一柱状凸点层46A可m受置在基体凸点层40上。第一柱状凸点层46A可W与 基体凸点层40的突出部分40P分隔开,并可W设置在基体凸点层40的基体部分40A上。 例如,第一柱状凸点层46A可W与内侧壁40PS1分开距离PTL。例如,距离FTL可W是大约 1 ym至大约3 Ji m。第一柱状凸点层46A的一部分可W被基体凸点层40的突出部分40P围 绕。例如,第一柱状凸点层46A可W具有从大约IOym至30 ym的范围的厚度46AH。如图 IC中所示,第一柱状凸点层46A可W具有在第一方向Dl上的第一水平宽度46AW1 W及在第 二方向D2上的第二水平宽度46AW2。第一水平宽度46AW1可W小于第二水平宽度46AW2。 在一些实施例中,第一水平宽度46AW1可W基本上等于第二水平宽度46AW2。
[0071] 第一柱状凸点层46A可W具有小于基体凸点层40的尺寸。目P,第一柱状凸点层 46A的第一水平宽度46AW1可W小于基体凸点层40的第一水平宽度40W1,第一柱状凸点层 46A的第二水平宽度46AW2可W小于基体凸点层40的第二水平宽度40W2。第一柱状凸点 层46A可W具有小于第一开口 33的尺寸。目P,第一柱状凸点层46A的第一水平宽度46AW1 可W小于第一开口 33的第一水平宽度33W1,第一柱状凸点层46A的第二水平宽度46AW2可 W小于第一开口 33的第二水平宽度33W2。
[0072] 当在平面图中观看时,第一柱状凸点层46A可W具有四边形。在一些实施例中,在 平面图中,第一柱状凸点层46A可W具有圆形形状、楠圆形形状或诸如八边形的多边形形 状。第一柱状凸点层46A可W包括例如Ni、Ni合金、化、化合金、Au、Au合金或它们的组 合。在一些实施例中,第一柱状凸点层46A可W包括与基体凸点层40相同的材料。在其他 实施例中,第一柱状凸点层46A可W包括不同于基体凸点层40的材料。例如,第一柱状凸 点层46A可W包括儀,而基体凸点层40可W包括铜。
[0073] 第一焊料凸点层48A可W设置在第一柱状凸点层46A上。第一焊料凸点层48A可 W具有大于第一柱状凸点层46A的尺寸。第一焊料凸点层48A可W具有珠子形状。如图IC 所示,第一焊料凸点层48A可W具有在第一方向Dl上的第一最大水平宽度48AW1及在第二 方向D2上的第二最大水平宽度48AW2。第一最大水平宽度48AW1可W小于第二最大水平宽 度48AW2。在一些实施例中,第一最大水平宽度48AW1可W基本上等于第二最大水平宽度 48AW2。当在平面图中观看时,第一焊料凸点层48A可W具有圆形形状或楠圆形形状。第一 焊料凸点层48A可W具有例如大约15 y m至60 y m的竖直高度48AH。第一焊料凸点层48A可 W包括焊接材料。例如,第一焊料凸点层48A可W包括Sn、Pb、Sn-Pb、Sn-Ag、Sn-Au、Sn-Cu、 Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-Ag-Cu、Sn-Ag-Bi、Sn-Ag-Zn、Sn-C
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