半导体装置及其制法制造方法及图纸

一种半导体装置及其制法，该半导体装置包括：具有多个导电穿孔的半导体基板、形成于该半导体基板上的缓冲材、以及分别形成于各该导电穿孔的端面上并覆盖该缓冲材的多个电性接触垫，以当于该电性接触垫上进行回焊制程时，可藉该缓冲材降低回焊时因热所产生的残留应力，所以能避免该电性接触垫上的接点出现破裂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体装置，尤指一种能提高信赖性及产品良率的。
技术介绍
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也逐渐迈向多功能、高性能的趋势。目前应用于芯片封装领域的技术，例如芯片尺寸构装(Chip Scale Package, CSP)、芯片直接贴附封装(Direct Chip Attached, DCA)或多芯片模块封装(Multi — Chip Module, MCM)等覆晶型态的封装模块、或将芯片立体堆栈化整合为三维集成电路(3D IC)芯片堆栈技术等。 图1为现有半导体封装件I的剖面示意图，该半导体封装件I通过于一封装基板18与半导体芯片11之间设置一娃中介板(Through Silicon interposer, TSI) 10,该娃中介板10具有导电娃穿孔(Through-silicon via, TSV)100及形成于该导电娃穿孔100上的线路重布结构(Redistribut1n layer, RDL) 15,令该线路重布结构15藉由多个导电组件14电性结合间距较大的封装基板18的焊垫180，并以粘着材12包覆该些导电组件14，而间距较小的半导体芯片11的电极垫110藉由多个焊锡凸块13电性结合该导电硅穿孔100，再以粘着材12包覆该些焊锡凸块13。 若该半导体芯片11直接结合至该封装基板18上，因半导体芯片11与封装基板18两者的热膨胀系数的差异甚大，所以半导体芯片11外围的焊锡凸块13不易与封装基板18上对应的焊垫180形成良好的接合，致使焊锡凸块13自封装基板18上剥离。另一方面，因半导体芯片11与封装基板18之间的热膨胀系数不匹配(mismatch),其所产生的热应力(thermal stress)与翅曲(warpage)的现象也日渐严重,致使半导体芯片11与封装基板18之间的电性连接可靠度(reliability)下降，且将造成信赖性测试的失败。 因此，藉由半导体基材制作的硅中介板10的设计，其与该半导体芯片11的材质接近，所以可有效避免上述所产生的问题。 此外，藉由该硅中介板10的设计，半导体封装件I除了避免前述问题外，相较于覆晶式封装件，其长宽方向的面积可更加缩小。例如，一般覆晶式封装基板最小的线宽/线距仅能制出12/12 μ m，而当半导体芯片的电极垫(1/0)数量增加时，以现有覆晶式封装基板的线宽/线距并无法再缩小，所以须加大覆晶式封装基板的面积以提高布线密度，才能接置高1/0数的半导体芯片。反观第I图的半导体封装件1，因该硅中介板10可采用半导体制程做出3/3 μ m以下的线宽/线距，所以当该半导体芯片11具高1/0数时，该硅中介板10的长宽方向的面积足以连接高1/0数的半导体芯片11，所以不需增加该封装基板18的面积，使该半导体芯片11经由该硅中介板10作为一转接板而电性连接至该封装基板18上。 又，该硅中介板10的细线/宽线距特性而使电性传输距离短，所以相较于直接覆晶结合至封装基板的半导体芯片的电性传输速度(效率)，形成于该硅中介板10上的半导体芯片11的电性传输速度(效率)更快(更高)。 然而，前述现有半导体封装件I的制法中，该导电组件14经由回焊以将该硅中介板10焊接至封装基板18，此时因热所产生的残留应力会集中在该些导电组件14与该些导电硅穿孔间的交界面，如第I图所示的应力集中处K，使得该些导电组件14与导电硅穿孔100 (或该线路重布结构15)之间会出现破裂(crack)的情形，因而降低该半导体封装件I的信赖性及产品的良率。 此外，相同问题也可能发生于该半导体芯片11与该硅中介板10之间的焊锡凸块13上，致使焊锡凸块13与导电硅穿孔100之间会出现破裂(crack)的情形，如图1所示的应力集中处K’。 因此，如何克服上述现有技术的种种问题，实已成目前亟欲解决的课题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的种种缺失，本专利技术的主要目的为提供一种，能避免该电性接触垫上的接点出现破裂。 本专利技术的半导体装置，包括:半导体基板，其具有多个导电穿孔，且该导电穿孔的端面外露于该半导体基板；缓冲材，其形成于该半导体基板上并外露出该导电穿孔的端面；以及多个电性接触垫，其分别形成于各该导电穿孔的端面上且电性连接该导电穿孔，并覆盖该缓冲材。 本专利技术还提供一种半导体装置的制法，其包括:提供一具有多个导电穿孔的半导体基板，且该导电穿孔的端面外露于该半导体基板；形成缓冲材于该半导体基板上并外露出该导电穿孔的端面；以及形成多个电性接触垫于各该导电穿孔的端面上，使该电性接触垫电性连接该导电穿孔，且该电性接触垫覆盖该缓冲材。 前述的中，该半导体基板表面还具有绝缘层，使该缓冲材形成于该绝缘层上。例如，该绝缘层的表面与该导电穿孔的端面齐平，且形成该绝缘层的材质为氧化硅、氮化硅或聚对二唑苯。 前述的中，该缓冲材位于该导电穿孔的端面周围，例如，该缓冲材与该导电穿孔的端面边缘对齐。 前述的中，该缓冲材还形成于该导电穿孔的端面的局部表面上。 本专利技术还提供一种半导体装置，包括:半导体基板，具有多个导电穿孔，该导电穿孔的端面外露于该半导体基板；线路重布结构，其形成于该半导体基板与该导电穿孔的端面上并电性连接各该导电穿孔，且该线路重布结构具有多个垫部；缓冲材，其形成于各该垫部的局部表面上；以及多个电性接触垫，其分别形成于各该垫部上且电性连接该垫部，并覆盖该缓冲材。 本专利技术又提供一种半导体装置的制法，其包括:提供一具有多个导电穿孔的半导体基板，该些导电穿孔的端面外露于该半导体基板；形成线路重布结构于该半导体基板与各该导电穿孔的端面上，且该线路重布结构具有多个垫部；形成缓冲材于该垫部的局部表面上；以及形成多个电性接触垫于各该垫部上，使该电性接触垫电性连接该垫部，且该电性接触垫覆盖该缓冲材。 前述的中，该半导体基板表面还具有绝缘层，使该线路重布结构形成于该绝缘层上。例如，该绝缘层的表面与该导电穿孔的端面齐平，且形成该绝缘层的材质为氧化硅、氮化硅或聚对二唑苯。 前述的中，该线路重布结构具有相叠的至少一线路层与介电层，该线路层具有该垫部，且该线路层电性连接该导电穿孔，又该介电层形成于该线路层上并具有开孔，以令该垫部外露于该开孔。例如，该缓冲材对应该开孔的孔壁而位于该垫部的边缘，且形成该介电层的材质为氧化硅、氮化硅或聚对二唑苯。 前述的两种中，该半导体基板为含硅的板体。 前述的两种中，该缓冲材呈环状。 前述的两种中，该缓冲材为聚酰亚胺、聚对二唑苯或苯环丁烯。 另外，前述的两种中，还包括形成凸块底下金属层于该电性接触垫上。 由上可知，本专利技术的，藉由缓冲材的设计，以于该电性接触垫上回焊导电组件时，藉该缓冲材降低回焊时因热所产生的残留应力，所以相较于现有技术，本专利技术能避免该些导电组件与导电穿孔之间出现破裂，因而能提高该半导体装置的信赖性及广品的良率。 【附图说明】 图1为现有半导体封装件的剖面示意图； 图2A至图2E为本专利技术的半导体装置的制法的第一实施例的剖面示意图；其中，图2C’及图2C”为图2C的不同实施例的上视图，图2D’及图2D”为图2D的其它实施例；以及 图3A至图3E为本专利技术的半导体装置的制法的第二实施例的剖面示意图；其中，图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其包括：半导体基板，其具有多个导电穿孔，且该导电穿孔的端面外露于该半导体基板；缓冲材，其形成于该半导体基板上并外露出该导电穿孔的端面；以及多个电性接触垫，其分别形成于各该导电穿孔的端面上且电性连接该导电穿孔，并覆盖该缓冲材。

【技术特征摘要】
2013.09.09 TW 1021323791.一种半导体装置，其包括: 半导体基板，其具有多个导电穿孔，且该导电穿孔的端面外露于该半导体基板； 缓冲材，其形成于该半导体基板上并外露出该导电穿孔的端面；以及 多个电性接触垫，其分别形成于各该导电穿孔的端面上且电性连接该导电穿孔，并覆盖该缓冲材。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，该半导体基板表面还具有绝缘层，使该缓冲材形成于该绝缘层上。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，该缓冲材位于该导电穿孔的端面周围。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，该缓冲材与该导电穿孔的端面边缘对齐。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，该缓冲材还形成于该导电穿孔的端面的局部表面上。6.一种半导体装置，包括: 半导体基板，其具有多个导电穿孔，该导电穿孔的端面外露于该半导体基板； 线路重布结构，其形成于该半导体基板与该导电穿孔的端面上并电性连接各该导电穿孔，且该线路重布结构具有多个垫部； 缓冲材，其形成于各该垫部的局部表面上；以及 多个电性接触垫，其分别形成于各该垫部上且电性连接该垫部，并覆盖该缓冲材。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，该半导体基板表面还具有绝缘层，使该线路重布结构形成于该绝缘层上。8.根据权利要求6或7所述的半导体装置，其特征在于，该线路重布结构具有相叠的至少一线路层与介电层，该线路层具有该垫部，且该线路层电性连接该导电穿孔，又该介电层形成于该线路层上并具有开孔，以令该垫部外露于该开孔。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，形成该介电层的材质为氧化硅、氮化硅或聚对二唑苯。10.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，该缓冲材对应该开孔的孔壁而位于该垫部的边缘。11.根据权利要求1或6所述的半导体装置，其特征在于，该半导体基板为含硅的板体。12.根据权利要求1或6所述的半导体装置，其特征在于，该缓冲材呈环状。13.根据权利要求1或6所述的半导体装置，其特征在于，该缓冲材为聚酰亚胺、聚对二唑苯或苯环丁烯。14.根据权利要求1或6所述的半导体装置，其特征在于，该装置还包括凸块底下金属层，其形成于该电性接触垫上。15.根据权利要求2或7所述的半导体装置，其特征在于，该绝缘层的表面与该导电穿孔的端面齐平。16.根据权利要求2或7所述的半导体装置，其特征在于，形成该绝缘层的材质为氧化硅、氮化硅或聚对二唑苯。17.一种半导体装置的制法，其包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文聪，赖顗喆，邱世冠，叶懋华，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71