半导体结构制造技术

本发明专利技术提供了一种半导体结构，其能够改善阻抗控制。一种半导体结构包括具有主动表面的半导体裸晶、覆盖半导体裸晶的主动表面的钝化层以及设置在钝化层上方的后钝化互连(PPI)层。PPI层包括具有第一直径的球垫。聚合物层覆盖球垫的周边。凸块下金属(UBM)层设置在球垫上。UBM层的第二直径大于球垫的第一直径。焊球被安装在UBM层上。被安装在UBM层上。被安装在UBM层上。

Semiconductor structure

【技术实现步骤摘要】
半导体结构


[0001]本专利技术实施例通常涉及半导体封装领域，以及更具体地，本专利技术涉及半导体封装，其具有用于半导体封装(特别地，基于RDL的封装)的新颖球垫(ball pad)设计。

技术介绍

[0002]半导体领域的进步引发了信号完整性(signal integrity，SI)和电源完整性(power integrity，PI)方面的一系列问题和挑战。封装的互连是信号和电力传输的不连续点，容易受到串扰、寄生耦合、阻抗不匹配、同步开关噪声(simultaneous switching noise，SSN)和电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)等多种因素的影响。
[0003]阻抗控制是高速电路和系统设计中的一个重要问题。阻抗匹配对射频(RF)和微波电路设计提出了挑战，因为误差的窗口随着频率的增加而减小。由于误码率的影响及脉冲失真、反射和EMI的潜在影响，高速数字电路需要非常稳定的被控阻抗。

技术实现思路

[0004]以下
技术实现思路
仅是说明性的，而无意于以任何方式进行限制。即，提供以下概述来介绍本文描述的新颖和非显而易见的技术的概念，重点，益处和优点。选择的实施方式在下面的详细描述中进一步描述。因此，以下
技术实现思路
既不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。
[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种新型球垫设计的半导体结构，其能够改善阻抗控制。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种半导体结构，包括：半导体裸晶，具有主动表面；钝化层，覆盖该半导体裸晶的该主动表面；钝化后互连(PPI)层，位于该钝化层的上方，其中，该PPI层包括球垫，该球垫具有第一直径；聚合物层，覆盖该球垫的周边；凸块下金属(UBM)层，被设置在该球垫上，其中，该UBM层具有第二直径，该第一直径小于该第二直径；以及，焊球，被安装在该UBM层上。
[0007]在一些实施例中，该钝化层包括氮化硅(silicon nitride)。
[0008]在一些实施例中，该聚合物层包括环氧树脂、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)或聚苯并恶唑(PBO)。
[0009]在一些实施例中，该聚合物层中形成有开口，以暴露该球垫的至少一部分。
[0010]在一些实施例中，该UBM层被设置在该开口内且与该球垫直接接触。
[0011]在一些实施例中，该UBM层包括黏着层、阻挡层及润湿层。
[0012]在一些实施例中，该焊球为无铅球。
[0013]在一些实施例中，该无铅球具有包括铜、银、锡或其组合的成分。
[0014]在一些实施例中，该第一直径介于100～200微米之间。
[0015]在一些实施例中，该第一直径约为124微米。
[0016]在一些实施例中，该第二直径约为200微米。
[0017]在一些实施例中，该焊球具有约220微米的第三直径，以及，焊球间距为0.35毫米。
[0018]在一些实施例中，该PPI层包括不连续的伪金属环，其被设置为在距该球垫的周边一定距离处环绕该球垫。
[0019]在一些实施例中，该不连续的伪金属环与该球垫共面。
[0020]在一些实施例中，该PPI层包括被设置在该球垫周边的伪金属，其中，该伪金属是连续的或不连续的。
[0021]在一些实施例中，该PPI层包括围绕该球垫且连接到电源电压或接地电压的连续的金属环。
[0022]在一些实施例中，该半导体结构还包括：模塑料，围绕该半导体裸晶。
[0023]第二方面，本专利技术提供了一种半导体结构，包括：半导体裸晶，具有主动表面；钝化层，覆盖该半导体裸晶的该主动表面；模塑料，围绕该半导体裸晶；以及，重布线层(RDL)结构，位于该钝化层和该模塑料的上方，其中，该RDL结构包括后钝化互连(PPI)层，该PPI层包括球垫、覆盖该球垫周边的聚合物层、位于该球垫上的凸块下金属(UBM)层和被安装在该UBM层上的焊球，其中，该球垫具有第一直径，该UBM层具有第二直径，该第一直径小于该第二直径。
[0024]在一些实施例中，该RDL结构的厚度小于10微米。
[0025]在一些实施例中，该钝化层包括氮化硅。
[0026]在一些实施例中，该聚合物层包括环氧树脂、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)或聚苯并恶唑(PBO)。
[0027]在一些实施例中，该聚合物层中形成有开口，以暴露该球垫的至少一部分。
[0028]在一些实施例中，该UBM层被设置在该开口内且与该球垫直接接触。
[0029]在一些实施例中，该第一直径介于100～200微米之间。
[0030]在一些实施例中，该第一直径约为124微米。
[0031]在一些实施例中，该第二直径约为200微米。
[0032]在一些实施例中，该焊球具有约220微米的第三直径，以及，焊球间距为0.35毫米。
[0033]在一些实施例中，该PPI层包括不连续的伪金属环，其被设置为在距该球垫的周边一定距离处环绕该球垫。
[0034]在一些实施例中，该不连续的伪金属环与该球垫共面。
[0035]在一些实施例中，该PPI层包括被设置在该球垫周边的伪金属，其中，该伪金属是连续的或不连续的。
[0036]在一些实施例中，该PPI层包括围绕该球垫且连接到电源电压或接地电压的连续的金属环。
[0037]本
技术实现思路
是通过示例的方式提供的，并非旨在限定本专利技术。在下面的详细描述中描述其它实施例和优点。本专利技术由权利要求书限定。
[0038]本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本专利技术的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。
附图说明
[0039]附图(其中，相同的数字表示相同的组件)示出了本专利技术实施例。包括的附图用以
提供对本公开实施例的进一步理解，以及，附图被并入并构成本公开实施例的一部分。附图示出了本公开实施例的实施方式，并且与说明书一起用于解释本公开实施例的原理。可以理解的是，附图不一定按比例绘制，因为可以示出一些部件与实际实施中的尺寸不成比例以清楚地说明本公开实施例的概念。
[0040]图1是根据本专利技术一实施例示出的半导体封装的示意截面图。
[0041]图2是示出在图1中半导体封装1的焊球侧上的球垫122的布局的一部分的示意截面图。
[0042]图3是沿图2中I
‑
I
’
线的半导体封装的局部剖视图。
[0043]在下面的详细描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便本领域技术人员能够更透彻地理解本专利技术实施例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施一个或多个实施例，不同的实施例可根据需求相结合，而并不应当仅限于附图所列举的实施例。
具体实施方式
[0044]以下描述为本专利技术实施的较佳实施例，其仅用来例举阐释本专利技术的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：半导体裸晶，具有主动表面；钝化层，覆盖该半导体裸晶的该主动表面；钝化后互连PPI层，位于该钝化层的上方，其中，该PPI层包括球垫，该球垫具有第一直径；聚合物层，覆盖该球垫的周边；凸块下金属UBM层，被设置在该球垫上，其中，该UBM层具有第二直径，该第一直径小于该第二直径；以及，焊球，被安装在该UBM层上。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该钝化层包括氮化硅；和/或，该聚合物层包括环氧树脂、聚酰亚胺、苯并环丁烯BCB或聚苯并恶唑PBO。3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该聚合物层中形成有开口，以暴露该球垫的至少一部分。4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，该UBM层被设置在该开口内且与该球垫直接接触。5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该UBM层包括黏着层、阻挡层及润湿层。6.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该焊球为无铅球。7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，该无铅球具有包括铜、银、锡或其组合的成分。8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该第一直径介于100～200微米之间。9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该第一直径约为124微米；和/或，该第二直径约为200微米。10.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该焊球具有约220微米的第三直径，以及，焊球间距为0.35毫米。11.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该PPI层包括不连续的伪金属环，其被设置为在距该球垫的周边一定距离处环绕该球垫。12.如权利要求11所述的半导体结构，其特征在于，该不连续的伪金属环与该球垫共面。13.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该PPI层包括被设置在该球垫周边的伪金属，其中，该伪金属是连续的或不连续的。14.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该PPI层包括围绕该球垫且连接到电源电压或接地电压的连续的金属环。15.如权利要求1所述的半导体结...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜江霖，郭哲宏，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：