封装件结构及其形成方法技术

本发明专利技术的实施例提供了封装件结构及其形成方法。封装件结构包括衬底和在衬底上方形成的半导体管芯。封装件结构还包括覆盖半导体管芯的封装件层和在封装件层中形成的导电结构。封装件结构包括在导电结构上形成的第一绝缘层，并且第一绝缘层包括一价金属氧化物。在第一绝缘层和封装件层之间形成第二绝缘层。第二绝缘层包括一价金属氧化物，并且第二绝缘层中的一价金属氧化物的重量比大于第一绝缘层中的一价金属氧化物的重量比。

Package structure and forming method thereof

Embodiments of the present invention provide a package structure and a method of forming the package structure. The package structure includes a substrate and a semiconductor die core formed over the substrate. The package structure also includes a package layer covering the semiconductor die core and a conductive structure formed in the package layer. The package structure includes a first insulating layer formed on the conductive structure, and the first insulating layer includes a monovalent metal oxide. A second insulating layer is formed between the first insulating layer and the package layer. The second insulating layer includes a monovalent metal oxide, and the weight ratio of the monovalent metal oxide in the second insulating layer is larger than the weight ratio of the monovalent metal oxide in the first insulating layer.

【技术实现步骤摘要】
封装件结构及其形成方法相关申请的交叉引用本申请涉及下列于2015年12月16日提交的美国序列号第14/970,962号的共同待审通常指定的专利申请，其整体内容引入本文作为参考。
本专利技术涉及半导体领域，更具体地，涉及封装件结构及其形成方法。
技术介绍
半导体器件用于许多电子应用，作为实例诸如个人电脑、移动电话、数码相机以及其他电子设备。通常，通过在半导体衬底上依次沉积材料的绝缘或介电层、导电层以及半导体层，并且使用光刻图案化各个材料层以在所述材料层上形成电路部件和元件来制造半导体器件。通常，在单个半导体晶圆上制造许多集成电路，并且通过沿着划线在集成电路之间锯切将单个管芯分割。通常，例如，在多芯片模块或在其他类型的封装件中将单个管芯单独封装。已经开始研发诸如堆叠式封装(PoP)的新封装技术，其中将具有器件管芯的顶部封装件接合至具有另一个器件管芯的底部封装件。通过采用新的封装技术，将具有不同或类似功能的各种封装件集成在一起。通常，尽管现有封装件结构以及制造封装件结构的方法足够用于它们的预期目的，但它们并非在所有方面完全符合要求。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了一种封装件结构，包括：衬底；在衬底上方形成的半导体管芯；邻近半导体管芯的封装件层；在封装件层中形成的导电结构；在导电结构上形成的第一绝缘层，其中，第一绝缘层包括一价金属氧化物；以及在第一绝缘层和封装件层之间形成的第二绝缘层，其中，第二绝缘层包括一价金属氧化物，并且其中，第二绝缘层中的一价金属氧化物的重量比大于第一绝缘层中的一价金属氧化物的重量比。根据本专利技术的实施例，提供了一种封装件结构，包括：衬底；在衬底上方形成的半导体管芯；邻近半导体管芯的封装件层；在封装件层中形成的导电结构；以及在导电结构上形成的绝缘层，其中，绝缘层包括邻近绝缘层的外表面的第一位置处的一价金属氧化物，并且在第一位置处的一价金属氧化物多于邻近与导电结构接触的内表面的第二位置处的一价金属氧化物。根据本专利技术的实施例，提供了一种形成封装件结构的方法，包括：在衬底上方形成导电结构；在衬底上方形成半导体管芯，其中，半导体管芯被导电结构包围；在导电结构上实施湿工艺或等离子体工艺以在导电结构上方形成绝缘层，其中，绝缘层包括在第一绝缘层上方的第二绝缘层，其中，第一绝缘层和第二绝缘层都包括一价金属氧化物，并且第二绝缘层中的一价金属氧化物的重量比大于第一绝缘层中的一价金属氧化物的重量比；以及在半导体管芯和第二绝缘层上方形成封装件层。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的数量和尺寸可以被任意增加或减少。图1A至图1N示出根据本专利技术的一些实施例的形成封装件结构的各个阶段的截面视图。图1H’示出根据本专利技术的一些实施例的在导电结构上实施的湿工艺的截面视图。图2A示出根据本专利技术的一些实施例的在等离子体工艺或湿工艺之前的导电结构的顶视图。图2B示出根据本专利技术的一些实施例的在等离子体工艺或湿工艺之后的导电结构的顶视图。图3A示出根据本专利技术的一些实施例的在等离子体工艺或湿工艺之前的导电结构的顶视图。图3B示出根据本专利技术的一些实施例的在等离子体工艺或湿工艺之后的导电结构的顶视图。具体实施方式以下公开的内容提供了多种不同实施例或实例，用于实现本专利技术的不同部件。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本专利技术可以在多个实例中重复参考符号和/或字符。这种重复用于简化和清楚，并且其本身不表示所述多个实施例和/或配置之间的关系。描述了实施例的一些变型。在整个各个视图和示出的实施例中，相同的引用符号用于指定相同元件。应当理解，在方法之前、期间和之后可提供额外的操作，并且对于方法的其他实施例，可替换或消除所描述的一些操作。提供了封装件结构及其形成方法的实施例。图1A至图1N示出根据本专利技术的一些实施例的形成封装件结构100的各个阶段的截面视图。封装件结构100适用于晶圆级封装件(WLP)。如图1A所示，提供了衬底102。衬底102为临时支撑衬底。在一些实施例中，衬底102由半导体材料、陶瓷材料、聚合物材料、金属材料、任何适用的材料或其组合制成。在一些实施例中，衬底102为玻璃衬底。在一些实施例中，衬底102为诸如硅晶圆的半导体衬底。在衬底102上形成粘合剂层104。在一些实施例中，粘合剂层由胶水或箔制成。在一些其他实施例中，粘合剂层104由通过光辐射从衬底102中容易分离的感光材料制成。在一些实施例中，粘合剂层104由热敏材料制成。此后，在粘合剂层104上形成基底层106。在一些实施例中，基底层106由聚合物层或含聚合物的层制成。基底层106可为聚对苯撑苯并双噻唑(PBO)层、聚酰亚胺(PI)层、阻焊(SR)层、味之素堆积膜(ABF)、管芯附接膜(DAF)、另外的适用材料或其组合。在一些实施例中，在衬底102上方沉积或层压粘合剂层104和基底层106。此后，根据本专利技术的一些实施例，如图1B所示，在基底层106上方形成晶种层108。在一些实施例中，晶种层108由诸如铜(Cu)、钛(Ti)、铜合金、钛合金或其组合的金属材料制成。在一些实施例中，通过诸如化学汽相沉积工艺(CVD)、物理汽相沉积工艺(PVD)、另一种适用的工艺或其组合的沉积工艺形成晶种层108。根据本专利技术的一些实施例，如图1C所示，在基底层106上形成晶种层108之后，在晶种层108上形成掩模层110。在掩模层110中形成开口112。通过开口112暴露晶种层108。开口112用于限定导电结构(随后形成，在图1D中示出)的位置。在一些实施例中，掩模层110由光刻胶材料制成。通过图案化工艺形成开口112。图案化工艺包括光刻工艺和蚀刻工艺。光刻工艺的实例包括软烘烤、掩模对齐、曝光、曝光后烘烤、显影和光刻、冲洗和干燥(例如，硬烘烤)。蚀刻工艺可为干蚀刻或湿蚀刻工艺。此后，根据本专利技术的一些实施例，如图1D所示，在掩模层110中形成导电结构114。将导电结构114填充至开口112中。导电结构114可由诸如铜(Cu)、铝(Al)、钨(W)、镍(Ni)、其合金或其组合的金属材料制成。导电结构114的顶视图形状可为矩形、正方形、圆形等。导电结构114的高度取决于掩模层110的厚度。在一些实施例中，通过电镀工艺形成导电结构114。此后，根据本专利技术的一些实施例，如图1E所示，去除掩模层110，并且实施蚀刻工艺以去除晶种层108的部分。在蚀刻工艺期间，导电结构114用作掩模。因此，导电结构114和剩余的晶种层108结合在一起称为InFO通孔(TIV)116，还将其称为通孔116。在一些实施例中，导电结构114和晶种层108由相同材料制成，因此在导电结构114和晶种层108之间没有可区分的界面。此后，根据本专利技术的一些实施例，如图1F所示，通过粘合剂层122在基底层106上方形成半导体管芯120。导电结构114本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装件结构，包括：衬底；在所述衬底上方形成的半导体管芯；邻近所述半导体管芯的封装件层；在所述封装件层中形成的导电结构；在所述导电结构上形成的第一绝缘层，其中，所述第一绝缘层包括一价金属氧化物；以及在所述第一绝缘层和所述封装件层之间形成的第二绝缘层，其中，所述第二绝缘层包括一价金属氧化物，并且其中，所述第二绝缘层中的一价金属氧化物的重量比大于所述第一绝缘层中的一价金属氧化物的重量比。

【技术特征摘要】
2015.12.16 US 14/971,1321.一种封装件结构，包括：衬底；在所述衬底上方形成的半导体管芯；邻近所述半导体管芯的封装件层；在所述封装件层中形成的导电结构；在所述导电结构上形成的第一绝缘层，其中，所述第一绝缘层包括一价金属氧化物；以及在所述第一绝缘层和所述封装件层之间形成的第二绝缘层，其中，所述第二绝缘层包括一价金属氧化物，并且其中，所述第二绝缘层中的一价金属氧化物的重量比大于所述第一绝缘层中的一价金属氧化物的重量比。2.根据权利要求1所述的封装件结构，其中，所述导电结构包括金属材料，且所述一价金属氧化物包括与所述金属材料相同的金属元素。3.根据权利要求1所述的封装件结构，其中，所述第一绝缘层还包括二价金属氧化物，所述第二绝缘层还包括二价金属氧化物，且所述第二绝缘层中的二价金属氧化物的重量比小于所述第一绝缘层中的二价金属氧化物的重量比。4.根据权利要求3所述的封装件结构，其中，所述一价金属氧化物为氧化亚铜(Cu2O)，且所述二价金属氧化物为氧化铜(CuO)。5.根据权利要求1所述的封装件结构，其中，所述第二绝缘层中的一价金属氧化物的重量比在从约30wt％至约60wt％的范围内。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振华，林俊成，符策忠，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71