一种集成电路装置，包括：具有多个形成在其上的器件的半导体基板；对所述多个器件进行互连的一个或多个金属化层；以及键合焊盘，其形成在所述一个或多个金属化层之上且电耦合到所述金属化层中的至少一个。第一钝化层形成在所述键合焊盘之上和所述金属化层之上，且重新分配互连形成在所述钝化层之上。穿过所述第一钝化层形成的第一通孔将所述重新分配互连电耦合到所述键合焊盘。第二钝化层形成在所述重新分配互连上以防止热机械性能劣化且改善电迁移性能。电介质层形成在所述第二钝化层上且管芯侧凸块形成在所述电介质层之上。穿过所述电介质层且穿过所述第二钝化层形成的第二通孔将所述管芯侧凸块电耦合到所述重新分配互连。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在制造也称为"IC芯片"的集成电路(IC)管芯时，通常在销售前对其进行封装。封装提供了与芯片内部电路的电连接、保护其免受外部环境影响以及热耗散功能。在一个封装系统中，IC管芯是连接到母板基板的倒装芯片。在也称为可控塌陷芯片连接(C4)的倒装芯片封装中，IC管芯上的也被称为管芯侧凸块的电引线分布在其活性表面上，且所述活性表面电连接到母板基板上的被称为焊料凸块的对应引线。如本领域公知的那样，IC管芯包括其上形成晶体管的器件层，以及多个用于对晶体管进行互连的金属化层。每个金属化层包括金属互连和由低k电介质材料电绝缘的通孔。 一些IC管芯还包括在最终金属化层和管芯侧凸块之间形成的重新分配层。重新分配层是用于电互连的额外金属层，在该重新分配层上来自最终金属化层的初始键合焊盘的连接在管芯的表面之上被重新分配到IC芯片的管芯侧凸块。电源和/或信号线的这种重新布线使得管芯侧凸块能够正确地匹配母板基板上的焊料凸块。重新分配层可能包括由于它们的大尺寸而不能采用传统的双大马士革工艺来经济地形成的厚的铜互连层。因此，常规的形成双大马士革铜互连的阻挡层的工艺不适用。因此，重新分配层互连保持为未钝化，且趋于表现出劣化的热机械性能和电迁移性能。因此，需要改进的工艺来钝化重新分配层互连。附图说明图l示出了集成电路管芯。图2是根据本专利技术的实施方式的用于形成钝化的重新分配互连的方法。图3A到3K示出了在执行图2的方法时形成的各种结构。图4是根据本专利技术的另一实施方式的用于形成钝化的重新分配互连的方法。图5A到5C示出了在执行图4的方法时形成的各种结构。图6是根据本专利技术的另一实施方式的用于形成钝化的重新分配互连的方法。图7A到7D示出了在执行图6的方法时形成的各种结构。图8是根据本专利技术的另一实施方式的用于形成钝化的重新分配互连的方法。图9A到9C示出了在执行图8的方法时形成的各种结构。具体实施例方式这里描述的是对重新分配层互连(这里简称为重新分配互连)进行钝化的系统和方法。在下面的描述中，将使用本领域技术人员普遍采用的术语来描述示范性实施方式的各个方面，以将他们的工作实质传达给本领域其他技术人员。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以仅利用所描述的方面中的一些来实施本专利技术。出于解释的目的，阐述了具体的数字、材料以及结构，以便提供对所述示范性实施方式的透彻的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在无需所述具体细节的情况下实施本专利技术。在其他示例中，省略或简化众所周知的特征，以避免使所述示范性实施方式晦涩难懂。下面以最有助于理解本专利技术的方式将各种操作依次描述为多个离散的操作，然而，所描述的顺序不应被理解为暗示了这些操作必须依赖于顺序。特别地，这些操作不必以所介绍的顺序来执行。图1示出了集成电路(IC)管芯100。 IC管芯100设置在半导体基板102的一部分上。可以使用体硅或绝缘体上硅来形成基板102。在其他实施方式中，可以使用可能与硅结合或可能不与硅结合的替代材料来形成基板102，所述替代材料包括但不限于锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。尽管这里描述了一些可以形成基板102的材料的示例，但是任何可以用作其上可以设置半导体器件的基底的材料都落在本专利技术的精神和范围内。基板102的顶部表面提供了器件层104，在该器件层104上可以形成晶体管以及诸如电容器和电感器的其他器件。器件层104之上是多个金属化层106-1到106-n，其中n代表金属化层的总数。常规IC管芯可以具有少至一个金属化层到多至十个金属化层，但多于IO个金属化层也是可能的。每个金属化层106包括通常由铜形成的金属互连以及穿过多个金属化层对金属互连进行电耦合的通孔。每个金属化层106还包括包围并对金属互连和通孔进行绝缘的层间电介质(ILD)材料。可以使用的ILD材料包括但不限于氧化硅(Si02)、掺碳氧化物(CDO)、氮化硅(SiN)、例如全氟环丁垸(PFCB)等的有机聚合物或氟硅酸盐玻璃(FSG)。在最终的金属化层106-n上是若干个键合焊盘108。金属化层106的一个或多个互连在通常由铜或铝形成的键合焊盘108处终止。钝化层120形成在金属化层106之上，以密封并保护IC管芯IOO和金属化层106，使其免受损坏和污染。钝化层120可以由许多不同材料形成，包括但不限于氮化硅(SiN)、氮氧化合物、聚酰亚胺以及某些聚合物。可以在钝化层120中形成开口，以将键合焊盘108暴露出来。每个键合焊盘108通过重新分配层114电耦合到管芯侧凸块112。重新分配层114能够将键合焊盘108重新布线到管芯侧凸块112，该管芯侧凸块112不一定位于该键合焊盘108之上或接近该键合焊盘108。重新分配层114包括一个或多个用于重新布线的重新分配互连116。重新分配层114的使用使得键合焊盘108的布局能够适当地重构，以便与IC管芯100所倒装芯片连接到的母板基板的布局相匹配。每个键合焊盘108经由通孔118直接耦合到其重新分配互连116。通孔118的开口可以形成在钝化层120中。通常包括阻挡层和晶种层的基层冶金(BLM)层122可以形成在开口中，且采用镀覆工艺可以在BLM层122上形成通孔118。可以采用相同的镀覆工艺在通孔118上进一步形成重新分配互连116。所述镀覆工艺可以是本领域公知的电镀(EP)工艺或无电(EL)镀覆工艺。ILD层124可以形成在重新分配互连116之上。可以用来形成ILD层124的电介质材料包括与如上所述的金属化层106中所使用的ILD材料相同的材料。而且，这些材料包括Si02、 CDO、 SiN、 PFCB或FSG。在另一实施方式中，用来形成ILD层124的材料可以包括下列材料中的一种或多种诸如硅橡胶、各种丁基橡胶等等的橡胶、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、聚醚酰亚胺、聚乙内酰尿、聚酰亚胺、例如诸如NOMEX和KEVLAR(NOMEX和KEVLAR是特拉华州威尔明顿的E.I. du Pont de Nemours andCompany的注册商标)等的芳纶的某些聚酰胺、某些聚碳酸脂和某些聚脂、酚醛树脂以及包括WPR-1020、WPR-1050和WPR-1201的商标名称为WPR的市场上可购得的聚羟基苯乙烯(PHS) (WPR是日本东京的JSRCorporation的注册商标)、商标名称为CYCLOTENE的可购得的苯并环丁烯(BCB) (CYCLOTENE是密歇根州米德兰市的Dow Chemical Co.的注册商标)、商标名称也是WPR的可购得的聚丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸酯、例如UNITY聚降冰片烯(UNITY是俄亥俄州brecksville市的Promerus， LLC的注册商标)等的脂环聚合物以及例如来自于MICROCHEM的市场上可购得到SU-8等的环氧树脂(MICROCHEM是马萨诸塞州牛顿市MicroChemCorp.的注册商标)。管芯侧凸块112可以形成在ILD层124的顶部且可以通过通孔126耦合到重新分配互连116。可以形成ILD层124中的开口，以使得能够制备通孔126。与重新分配互连116—样，在形成通孔126和管芯侧凸块112之前可以首先在开口中形成BLM层128。管芯侧凸块112提供金属化层106和IC本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，包括： 半导体基板，其上形成有多个器件； 用于对所述多个器件进行互连的一个或多个金属化层； 键合焊盘，其形成在所述一个或多个金属化层之上且电耦合到所述金属化层中的至少一个； 第一钝化层，其形成在所述键合焊盘 之上以及所述一个或多个金属化层之上； 形成在所述第一钝化层上的重新分配互连； 第一通孔，其穿过所述第一钝化层而形成，以将所述重新分配互连电耦合到所述键合焊盘； 形成在所述重新分配互连上的第二钝化层； 形成在所述第二钝 化层上的电介质层； 形成在所述电介质层上的管芯侧凸块；以及 第二通孔，其穿过所述电介质层且穿过所述第二钝化层而形成，以将所述管芯侧凸块电耦合到所述重新分配互连。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J何，KJ李，KS加德里，SM乔希，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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