本发明专利技术公开了具有金属-绝缘体-金属电容器的封装件及其制造方法。具体来说，本发明专利技术公开了一种封装件包括芯片，该芯片具有在第一聚合物层中形成的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器和在MIM电容器上形成的金属柱。模塑料围绕芯片，第二聚合物层在芯片和模塑料上形成，第三聚合物层在第二聚合物层上形成，互连结构在第二聚合物层和第三聚合物层之间形成并且与金属柱和MIM电容器电连接，并且凸块在互连结构的上方形成并且与互连结构电连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及封装件和制造该封装件的方法，更具体而言，涉及具有金属-绝缘体-金属(MIM)电容器的封装件及其制造方法。
技术介绍
射频(RF)和混合信号集成电路利用电容器元件去耦、过滤和振荡。由于金属提供适用于低成本下的高速应用的无耗尽，高电导电极这一优点，金属-绝缘体-金属(MIM)电容器结构已经在模拟、混合信号和RF器件中用作电容器。MIM电容器结构具有将其插入两个中间金属层之间的灵活性的优点。对于日益复杂的混合信号和RF应用，MIM电容器面积受到芯片尺寸参数的限制。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种封装件，包括:芯片，包括形成在第一聚合物层中的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器和形成在所述MIM电容器上的金属柱；围绕所述芯片的模塑料；第二聚合物层，形成在所述芯片和所述模塑料上；第三聚合物层，形成在所述第二聚合物层上；互连结构，形成在所述第二聚合物层和所述第三聚合物层之间并且与所述金属柱和所述MM电容器电连接；以及凸块，形成在所述互连结构上方并且与所述互连结构电连接。在所述封装件中，所述MM电容器包括下金属层、上金属层以及形成在所述下金属层和所述上金属层之间的电容器介电层，并且所述电容器介电层包括氮化物层。在所述封装件中，所述MM电容器包括下金属层、上金属层以及形成在所述下金属层和所述上金属层之间的电容器介电层，并且所述金属柱形成在所述上金属层上。在所述封装件中，所述MM电容器包括下金属层、上金属层以及形成在所述下金属层和所述上金属层之间的电容器介电层，并且所述金属柱形成在所述下金属层未被所述上金属层和所述电容器介电层覆盖的延伸部分上。在所述封装件中，所述金属柱形成在所述第一聚合物层中并且位于所述互连结构和所述MIM电容器之间。在所述封装件中，所述下金属层包括钛层和氮化钛层中的至少一种。在所述封装件中，所述上金属层包括钛层和氮化钛层中的至少一种。在所述封装件中，所述金属柱包括铜或铜合金。[0011 ] 在所述封装件中，所述互连结构包括铜或铜合金。在所述封装件中，所述芯片的顶面与所述模塑料的顶面齐平。根据本专利技术的另一方面，提供了一种封装件，包括:形成在模塑料中的芯片，其中，所述芯片包括:位于衬底上的接触焊盘；位于所述衬底上的钝化层，通过所述钝化层暴露所述接触焊盘的一部分；位于所述钝化层上的第一聚合物层；位于所述第一聚合物中的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器；位于所述第一聚合物层中并且与所述接触焊盘相连接的第一金属柱；和位于所述第一聚合物层中并且与所述MIM电容器相连接的第二金属柱；第一互连结构，位于所述第一聚合物层上方并且与所述第一金属柱电连接；第二互连结构，位于所述第一聚合物层上方并且与所述第二金属柱电连接；以及凸块，位于所述第二互连结构上方并且与所述第二互连结构电连接。在所述封装件中，所述MM电容器包括下金属层、上金属层以及形成在所述下金属层和所述上金属层之间的电容器介电层，并且所述电容器介电层包括氮化物层。在所述封装件中，所述MM电容器包括下金属层、上金属层以及形成在所述下金属层和所述上金属层之间的电容器介电层，并且所述第二金属柱形成在所述上金属层上。在所述封装件中，所述芯片包括第三金属柱，所述第三金属柱位于所述下金属层未被所述上述金属层和所述电容器介电层覆盖的延伸部分上。在所述封装件中，还包括位于所述第一聚合物层和所述第二互连结构之间的第二聚合物层。在所述封装件中，所述下金属层和所述上金属层中的至少一个包括钛。在所述封装件中，所述第一聚合物层的顶面与所述模塑料的顶面齐平。根据本专利技术的又一方面，提供了一种形成封装件的方法，包括:在载具晶圆上设置多个芯片，其中，至少一个芯片包括形成在第一聚合物层中的金属-绝缘体-金属(MM)电容器和形成在所述MM电容器上的金属柱；在所述载具晶圆上形成模塑料，以填充所述多个芯片之间的间隔；在所述多个芯片和所述模塑料上形成第二聚合物层，所述第二聚合物层包括暴露所述金属柱的第一开口 ；以及在所述第二聚合物层上形成通过所述第一开口与所述金属柱电连接的互连结构。在所述方法中，还包括:在所述第二聚合物层的上方形成第三聚合物层，其中，所述第三聚合物层包括暴露所述互连结构的第二开口。在所述方法中，还包括:在所述第三聚合物层的所述第二开口中形成凸块，以与所述互连结构电连接。【附图说明】图1A是根据一个或多个实施例的具有用于制造封装件的芯片的半导体晶圆的俯视图。图1B是沿着图1A中示出的线A-A截取的截面图；以及图2-图11是处于根据一个或多个实施例制造具有金属-绝缘体-金属(MIM)电容器的封装件的方法的各个阶段的封装件的截面图。【具体实施方式】据了解为了实施各个实施例的不同部件，以下公开提供了许多不同的实施例或实例。以下描述元件和布置的特定实例以简化本公开。然而，本专利技术可以以许多不同的形式体现但是不应该被解释成限于本文列举的实施；相反地，提供这些实施例使得本说明书是详尽和完整的，并且充分地将本专利技术表达给本领域的那些普通技术人员。然而，显而易见的是，一个或多个实施例可以在不具有这些具体的细节的情况下实践。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度和宽度。附图中的相似参考数字表示相似的元件。附图中示出的元件和区域实质上是示意性的，因此附图中示出的相关尺寸或间隔并不打算限制本专利技术的范围。图2-图11是处于根据一个或多个实施例制造具有金属-绝缘体-金属(MIM)电容器的封装件的方法的各个阶段的封装件的截面图。参照图1A和图1B，提供了半导体晶圆100，半导体晶圆100包括上面制造了电路和接触焊盘的多个芯片(或管芯)。图1是根据至少一个实施例的包括芯片IOA和IOB的半导体晶圆100的俯视图，而图1B是沿着图1A中示出的线A-A截取的截面图。半导体晶圆100包括通过两组相交的划线区12互相分隔的芯片阵列。一组划线区12沿着第一方向延伸而第二组划线区12沿着第二方向延伸。根据至少一个实施例，芯片IOA和IOB具有基本上相同的结构。截面图示出在第一芯片区101上形成的芯片IOA和在第二芯片区IOII上形成的芯片10B，并且芯片区101和IOII通过划线区12分隔。以下详细描述在芯片区101和IOII上形成的芯片IOA和IOB的结构。在制造芯片IOA和IOB的过程中，在半导体衬底14上实施半导体工艺以形成接触焊盘18和钝化层20。在一些实施例中，也形成诸如电路、介电层、金属线和其他合适的部件的其他部件。半导体衬底14可以包括例如掺杂或未掺杂的体硅，或绝缘体上半导体(SOI)衬底的有源层。也可以使用诸如多层衬底或梯度衬底的其他衬底。在半导体衬底14中形成的电路(未示出)可以是适合特定应用的任何类型的电路。在一些实施例中，电路包括具有位于电器件上面的一个或多个介电层的电器件。可以在介电层之间形成金属层以在电器件之间发送电信号。也可以在一个或多个介电层中形成电器件。例如，电路可以包括互连以实施一种或多种功能的各种N型金属氧化物半导体(NMOS)和/或P型金属氧化物半导体(PMOS)器件，诸如晶体管、电容器、电阻器、二极管、光电二极管、电熔丝等。可以利用包括存储结构、处理结构、传感器、放大器、配电、输入/输出电路等的各种结构执行这些功能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种封装件，包括：芯片，包括形成在第一聚合物层中的金属‑绝缘体‑金属(MIM)电容器和形成在所述MIM电容器上的金属柱；围绕所述芯片的模塑料；第二聚合物层，形成在所述芯片和所述模塑料上；第三聚合物层，形成在所述第二聚合物层上；互连结构，形成在所述第二聚合物层和所述第三聚合物层之间并且与所述金属柱和所述MIM电容器电连接；以及凸块，形成在所述互连结构上方并且与所述互连结构电连接。
【技术特征摘要】
2013.02.11 US 13/764,1971.一种封装件，包括: 芯片，包括形成在第一聚合物层中的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器和形成在所述MIM电容器上的金属柱； 围绕所述芯片的模塑料； 第二聚合物层，形成在所述芯片和所述模塑料上； 第三聚合物层，形成在所述第二聚合物层上； 互连结构，形成在所述第二聚合物层和所述第三聚合物层之间并且与所述金属柱和所述MIM电容器电连接；以及 凸块，形成在所述互连结构上方并且与所述互连结构电连接。2.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述MIM电容器包括下金属层、上金属层以及形成在所述下金属层和所述上金属层之间的电容器介电层，并且所述电容器介电层包括氮化物层。3.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述MIM电容器包括下金属层、上金属层以及形成在所述下金属层和所述上金属层之间的电容器介电层，并且所述金属柱形成在所述上金属层上。4.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述MIM电容器包括下金属层、上金属层以及形成在所述下金属层和所述上金属层之间的电容器介电层，并且所述金属柱形成在所述下金属层未被所述上金属层和所述电容器介电层覆盖的延伸部分上。5.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述金属柱形成在所述第一聚合物层中并且位于所述互连结构和所述MM电容器之间。6.根据权利要求2所述的封装件，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：余振华，侯上勇，邱文智，洪瑞斌，叶德强，叶炅翰，
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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