机动整合扇出型的系统整合的去耦合电容技术方案

技术编号:19182450 阅读:34 留言:0更新日期:2018-10-17 01:22
一种机动整合扇出型的系统整合的去耦合电容,包括多个重分布层、介电层和导电结构。多个重分布层形成于装置晶片上,以在封装中提供装置晶片与外部连接件之间的电性连接。介电层设置于所述重分布层之间,以形成电容结构。导电结构形成并耦合于装置晶片和重分布层之间。

Decoupling capacitors for mobile integrated fan out system integration

A system-integrated decoupling capacitor of a maneuverable integrated fan-out type comprises a plurality of redistribution layers, dielectric layers, and conductive structures. A plurality of redistribution layers are formed on the device wafer to provide electrical connection between the device wafer and the external connector in the package. The dielectric layer is arranged between the redistribution layers to form a capacitance structure. The conductive structure is formed and coupled between the device wafer and the redistribution layer.

【技术实现步骤摘要】
机动整合扇出型的系统整合的去耦合电容
本揭露是有关于一种半导体装置及其封装方法,且特别是有关于一种利用多个重分布层、电容结构、导电结构和导电层,以旁通或过滤电压尖峰(voltagespikes)的半导体装置及其封装方法。
技术介绍
随着制造程序的快速发展,集成电路的操作速度已显著改善。在集成电路元件的高速操作下会引发电压尖峰,为减少来自电压尖峰的冲击,使用去耦合电容来旁通(bypass)或过滤这些电压尖峰。
技术实现思路
本揭露的一个态样提供一种半导体装置,其包括多个重分布层、介电层和导电结构。多个重分布层形成于装置晶片上,以在封装中提供装置晶片与外部连接件之间的电性连接。介电层设置于所述重分布层之间,以形成电容结构。导电结构形成并耦合于装置晶片和重分布层之间。附图说明通过以下详细说明并配合附图阅读,可更容易理解本揭露。在此强调的是,按照产业界的标准做法,各种特征并未按比例绘制,仅为说明的用。事实上,为了清楚的讨论,各种特征的尺寸可任意放大或缩小。图1为根据本揭露的一些实施例绘示的半导体装置的示意图;图2为根据本揭露的一些实施例绘示的制造半导体装置的流程图;以及图3至图23为根据本揭露的一些实施例绘示的图1的半导体装置在不同制程阶段的剖面图。具体实施方式以下揭露提供了多个不同实施例,或释例以实现所本揭露主题的不同特征。具体的元件和设置方式将以实施例描述于后以更好地理解本揭示内容的态样,但所提供的实施例并非用以限制本揭露所涵盖的范围。举例而言,在以下描述中,在第二部件上方或上形成第一部件可包含第一部件和第二部件直接接触的实施例,亦可包含形成于第一部件和第二部件之间的附加部件,使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。此外,本揭露在各个实施例中,相同元件可以相同的符号标示来进行说明以便于理解,但其重复仅是为了说明上的简洁和清晰,本身并不代表所描述的各个实施例之间的配置及/或关系。在全篇说明书与申请专利范围所使用的用词(terms),通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。本说明书中所举的实例,包含本文所讨论的任何用词的实例,仅是示例性的,并非用以限制本揭示内容的任何示例性用词的范围及/或意义。相似地,本揭露并不限定于说明书中给出的各个实施例。虽然本文中使用“第一”、“第二”等用语描述不同元件,上述元件并不限于所述用语。该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。举例而言,在不脱离本揭示内容范围的情况下,可以将第一元件叫做第二元件,相似地,亦可以将第二元件叫做第一元件。此外,本文中所使用的“及/或”,包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。于本说明书中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等用词为开放式用语,且代表“包含但不限于”。本说明书也可包括其他特征和制程。例如:可包括测试结构,以帮助三维封装或三维集成电路装置的验证测试。测试结构可例如包括形成于重分布层中或基材上的测试板,其允许三维封装或三维集成电路的测试、探针及/或探针卡的使用以及类似功能。验证测试可于中间结构或最终结构进行。此外,此处所揭露的结构和方法可与包含已知良好的晶片的中间验证的测试方法结合,以增加产率并减少成本。现在请先参考图1,图1为根据本揭露的一些实施例绘示的半导体装置100的示意图。如图1所绘示,半导体装置100包括聚合物基层101、粘合层102、半导体层103、模封材料104、导电层105、钝化层106、聚合物层107、108、113、114和116、一或多个导电结构109、重分布层110、112和115、介电层111、球下金属部(underbumpmetallurgies;UBMs)117和外部连接件118。在一些实施例中,介电层111形成于重分布层110和112之间,以形成电容结构C。在一些实施例中,电容结构C被配置为去耦合电容,以过滤半导体装置100中的电压尖峰。在一些实施例中,重分布层110和112以金属材料形成。在又一实施例中,电容结构C做为金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal;MiM)电容来实施。重分布层110设置为MiM电容的电容底金属(capacitorbottommetal;CBM)层。此外,重分布层112设置为MiM电容的电容顶金属(capacitortopmetal;CTM)层。在一些实施例中,金属材料包括铜。重分布层110和112的材料仅为说明而提出。形成重分布层110和112的多种金属涵盖在本揭露可预期的范围内。在一些其他的实施例中,重分布层110和112的金属材料可不同。在一些实施例中,一或多个装置晶片D形成于半导体层103中。这些装置晶片D可为各种功能电路,其是配置以进行多种功能。在一些实施例中,半导体层103的材料包括硅。在一些实施例中,导电层105形成于半导体层103上。导电层105耦合至半导体层103中的装置晶片D。导电层105提供装置晶片D和其他半导体元件之间的电性连接。换言之,装置晶片D可经由导电层105耦合至其他半导体元件。在一些实施例中,导电层105的材料包括铝。在又一些实施例中,导电层105以一或多个铝板来实施。导电层105的材料和实施方式仅为说明而提出。导电层105的各种材料和实施方式涵盖在本揭露可预期的范围内。在一些实施例中,多个导电结构109形成于导电层105上。导电结构109耦合至导电层105。如上述,装置晶片D耦合至导电层105。因此,装置晶片D可经由导电层105耦合至导电结构109。导电结构109的材料例如包括:铜、钛、镍、钽、钯、银或金。导电结构109的材料仅为说明而提出。导电结构109的各种材料涵盖在本揭露可预期的范围内。在一些实施例中,重分布层110形成于多个导电结构109的一者上。重分布层110耦合至导电结构109。因此,电容结构C经由导电结构109(例如:导电结构109A)以及导电层105,耦合至装置晶片D(例如:装置晶片D1)。换言之,在一些实施例中,导电结构109A和导电层105一起提供电容结构C和装置晶片D1之间的电性连接。因此,电容结构C可从装置晶片D1接收电子信号,并可过滤上述电子信号的杂讯(例如:电压尖峰)。例如:电容结构C耦合至一参考电压源(未绘示),使得与装置晶片D1相关的杂讯可通过电容结构C而被旁通。在一些实施例中,因为电容结构C、导电结构109A、导电层105和装置晶片D1整合在整合扇出型(integratedfan-out;InFO)封装中,故省略额外的电容元件(例如:分离式电容)和连接电容元件与装置晶片D1的线材。因此,可减少半导体装置100的成本。在又一些实施例中,相较于使用分离式电容的方法,在本揭露的方法中,配置来形成半导体装置100的基材可更小。此外,由于省下电性连接用的线材,信号的时间延迟可更短。因此,将电容结构C整合在整合扇出型封装中的配置方式,可改善应用整合扇出型封装的电子元件的尺寸及/或效能。在本文中,“耦合”的用词也可代表“电性耦合”,且“连接”也可代表“电性连接”。“耦合”和“连接”也可用来指二或更多的元件彼此合作或交互作用。接下来请参考图2,图2为根据本揭露的一些实施例绘示制造如图1所示的半导体装置100的方法200的流程图。为了容易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机动整合扇出型的系统整合的去耦合电容,其特征在于,包含:多个重分布层,形成于一装置晶片上,以在一封装中提供该装置晶片与一外部连接件之间的电性连接;一介电层,设置于所述多个重分布层之间,以形成一电容结构;以及一导电结构,形成并耦合于该装置晶片和所述多个重分布层之间。

【技术特征摘要】
2017.03.30 US 15/474,7001.一种机动整合扇出型的系统整合的去耦合电容,其特征在于,包含:多个重分布层,形成于一装...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖文翔周淳朴
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

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