具有减薄的衬底的封装件制造技术

一种封装件包括衬底、穿透衬底的凸块下金属(UBM)，位于UBM上方并且与之接触的焊料区，和位于衬底下方的互连结构。互连结构通过UBM电连接至焊料区。器件管芯位于互连结构下面并且接合至互连结构。器件管芯通过UBM和互连结构电连接至焊料区。封装材料将器件管芯封装在其中。本发明专利技术实施例涉及具有减薄的衬底的封装件。

An encapsulation with a thinned substrate

A package includes a substrate, a bump underneath metal (UBM) that penetrates the substrate, a solder area located above the UBM and contacting with it, and an interconnect structure located below the substrate. The interconnect structure is electrically connected to the solder area through UBM. The device tube core is located under the interconnect structure and joins to the interconnect structure. The core of the device is electrically connected to the solder area through the UBM and interconnect structure. The package material encapsulates the device core in it. An embodiment of the present invention relates to a package with a thinned substrate.

【技术实现步骤摘要】
具有减薄的衬底的封装件
本专利技术实施例涉及具有减薄的衬底的封装件。
技术介绍
在集成电路的封装中，可以将多个器件管芯接合在中介层晶圆上，其中，中介层晶圆包括位于其中的多个中介层。中介层包括硅通孔(TSV)。在接合器件管芯之后，将底部填充物分配到器件管芯和中介层晶圆之间的间隙内。然后，可以实施固化工艺以固化底部填充物。可以应用模塑料以将器件管芯封装在其中。然后，将所得的中介层晶圆和位于其上的器件管芯锯切分成多个封装件，该封装件包括诸如焊球的暴露的电连接件。然后，将封装件接合至封装件衬底或印刷电路板。
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施例，提供了一种封装件，包括：衬底；凸块下金属(UBM)，穿透所述衬底；焊料区，位于所述凸块下金属上方并且与所述凸块下金属接触；互连结构，位于所述衬底下方，其中，所述互连结构通过所述凸块下金属电连接至所述焊料区；器件管芯，位于所述互连结构下方并且接合至所述互连结构，其中，所述器件管芯通过所述凸块下金属和所述互连结构电连接至所述焊料区；以及封装材料，封装所述器件管芯。根据本专利技术的另一些实施例，还提供了一种封装件，包括：半导体衬底；介电层，位于所述半导体衬底下面并且与所述半导体衬底接触；互连结构，位于所述介电层下面，其中，所述互连结构包括与所述介电层的底面接触的金属焊盘；开口，穿透所述半导体衬底和所述介电层；聚合物层，包括：第一部分，与所述半导体衬底重叠；以及第二部分，延伸至所述开口中以接触所述金属焊盘；以及金属部件，从所述聚合物层的所述第一部分的顶面延伸至所述金属焊盘，其中，所述聚合物层环绕所述金属部件。根据本专利技术的又一些实施例，还提供了一种制造半导体结构的方法，包括：将器件管芯接合至晶圆，其中，所述晶圆包括衬底和互连结构；减薄所述衬底；蚀刻所述衬底以在所述衬底中形成开口，其中，通过所述开口暴露所述互连结构中的金属焊盘；形成聚合物层以覆盖所述衬底，其中，所述聚合物层延伸到所述开口内以覆盖所述金属焊盘；蚀刻所述聚合物层以暴露所述金属焊盘；以及在所述聚合物层上方形成金属部件，其中，所述金属部件延伸到所述开口内以与所述金属焊盘接触。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本专利技术的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。图1至图9A示出根据一些实施例的形成包括穿透衬底的凸块下金属(UBM)的封装件的中间阶段的截面图。图9B和9C示出根据一些实施例的包括穿透相应衬底的UBM的封装件的截面图。图10A和10B示出根据一些实施例的包括衬底的晶圆的部分的更详细的图。图11示出根据一些实施例的用于形成封装件的工艺流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为了便于描述，在此可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且在此使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。根据各个示例性实施例，提供了一种包括穿透衬底的凸块下金属(UBM)的封装件及其形成方法。讨论了一些实施例的一些变化。贯穿各个视图和示例性实施例，相同的参考标号用于指定相同的元件。图1至图9A示出根据一些实施例的形成封装件的中间阶段的截面图。在图1至图9A中示出的步骤还在图11示出的工艺流程中示意性地示出。图1示出晶圆100的截面图，其可以具有圆形的顶视图形状。根据一些实施例，晶圆100没有位于其中的诸如晶体管和二极管的有源器件，并且可以没有或可以包括诸如电容器、电感器、电阻器等的无源器件。根据本专利技术的可选实施例，晶圆100是器件晶圆，其可以包括或可以不包括有源器件和/或无源器件。图10A示出晶圆100的部分的更详细的图。晶圆100包括衬底120。根据本专利技术的一些实施例，衬底120是由晶体硅形成的诸如硅衬底的半导体衬底。根据可选实施例，衬底120由诸如玻璃衬底的介电衬底形成，其可由SiO2、硅玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英或无碱玻璃等形成。下面简要讨论晶圆100的形成。首先，在衬底120上形成有源器件122(如果有的话)和介电层124。根据形成有源器件122的一些实施例，介电层124是层间电介质(ILD)。用于形成介电层124的示例性材料包括，并且不限于，磷硅酸盐玻璃(PSG)、硼硅酸盐玻璃(BSG)、硼掺杂的磷硅酸盐玻璃(BPSG)、氟掺杂的硅酸盐玻璃(FSG)、正硅酸乙酯(TEOS)等。介电层124还可由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅等形成。可以使用旋涂、可流动化学汽相沉积(FCVD)等形成介电层124。根据本专利技术的可选实施例，使用诸如等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)、低压化学汽相沉积(LPCVD)等的沉积方法形成介电层124。根据形成有源器件122的一些实施例，接触插塞128形成在介电层124中，并且用于将有源器件122电连接至上面的金属线和通孔。根据本专利技术的一些实施例，由选自钨、铝、铜、钛、钽、氮化钛、氮化钽、它们的合金和/或它们的多层的导电材料形成接触插塞128。根据可选实施例，不形成有源器件，并且在介电层124中不形成接触插塞。接下来，在衬底120和介电层124上方形成互连结构170。相应步骤在图11所示的工艺流程中示出为步骤202。可在介电层124上方形成蚀刻停止层126。蚀刻停止层126可以由碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅等形成。蚀刻停止层126还由相对于上面的介电层130具有高蚀刻选择性的材料形成，并且因此蚀刻停止层126可以用于停止介电层130的蚀刻。图10A中还示出介电层130，其在下文中可选地称为金属间介电(IMD)层130。根据本专利技术的一些实施例，IMD层130由具有低于约3.0、低于约2.5或甚至更低的介电常数(k值)的低k介电材料形成。IMD层130可以由BlackDiamond(应用材料公司的注册商标)、含碳低k介电材料、氢倍半硅氧烷(HSQ)、甲基倍半硅氧烷(MSQ)等形成。根据可选实施例，IMD层130由诸如氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅等非低k介电材料形成。在IMD层130中形成导线(或焊盘)132(包括132A和132B，统称为132)。根据一些实施例，导线132包括扩散阻挡层134和位于扩散阻挡层134上方的含铜材料136。扩散阻挡层134可以包括钛、氮化钛、钽、氮化钽等，并且具有防止含铜材料136中的铜扩散到IMD130内的功能。导线132在下文中还称为金属线或金属焊盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封装件，包括：衬底；凸块下金属(UBM)，穿透所述衬底；焊料区，位于所述凸块下金属上方并且与所述凸块下金属接触；互连结构，位于所述衬底下方，其中，所述互连结构通过所述凸块下金属电连接至所述焊料区；器件管芯，位于所述互连结构下方并且接合至所述互连结构，其中，所述器件管芯通过所述凸块下金属和所述互连结构电连接至所述焊料区；以及封装材料，封装所述器件管芯。

【技术特征摘要】
2016.08.05 US 15/229,3021.一种封装件，包括：衬底；凸块下金属(UBM)，穿透所述衬底；焊料区，位于所述凸块下金属上方并且与所述凸块下金属接触；互连结构，位于所述衬底下方，其中，所述互连结构通过所述凸块下金属电连接至所述焊料区；器件管芯，位于所述互连结构下方并且接合至所述互连结构，其中，所述器件管芯通过所述凸块下金属和所述互连结构电连接至所述焊料区；以及封装材料，封装所述器件管芯。2.根据权利要求1所述的封装件，还包括介电层，位于所述衬底下面并与所述衬底接触，以及所述互连结构包括位于所述介电层下面的导电部件，其中，所述凸块下金属穿透所述介电层以接触所述导电部件。3.根据权利要求1所述的封装件，还包括环绕所述凸块下金属的聚合物层，其中，所述聚合物层穿透所述衬底。4.根据权利要求3所述的封装件，其中，所述聚合物层包括直接在所述凸块下金属下方延伸的水平部分。5.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述焊料区包括与所述衬底的部分在相同层级处的部分。6.根据权利要求1所述的封装件，其中，所述衬底是半导体衬底。7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振华，蔡仲豪，王垂堂，
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