專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制半導(dǎo)體芯片封裝相互作用的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般而言，本公開(kāi)涉及復(fù)雜的半導(dǎo)體器件，尤其涉及調(diào)適成用于在芯片/載體連接過(guò)程中控制半導(dǎo)體芯片與載體基板之間的相互作用的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代集成電路的制造中，通常必須在組成的微電子器件的各種半導(dǎo)體芯片之間提供電連接。根據(jù)芯片的類(lèi)型和整體器件的設(shè)計(jì)要求，可以各種各樣的方式完成這些電連接，諸如，例如，通過(guò)引線(xiàn)接合、帶式自動(dòng)接合(TAB)、倒裝芯片接合、等等。在近幾年中,倒裝芯片技術(shù)的使用，其中半導(dǎo)體芯片借助于從所謂的焊料凸點(diǎn)所形成的焊球而連接到載體基板或到其它芯片，已成為半導(dǎo)體加工工業(yè)的一個(gè)重要方面。在倒裝芯片技術(shù)中，在將被連接的芯片的至少一個(gè)的接觸層上，諸如，例如，在形成于包含多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體芯片的最后一個(gè)金屬化層上方的電介質(zhì)鈍化層上，形成焊球。同樣的，在另一個(gè)芯片(諸如，例如，載
體封裝)上形成尺寸足夠且位置適當(dāng)?shù)慕雍蠅|，其中每一個(gè)對(duì)應(yīng)于形成在半導(dǎo)體芯片上的一個(gè)個(gè)別的焊球。然后電連接這兩個(gè)單元，即半導(dǎo)體芯片和載體基板，這是通過(guò)“翻轉(zhuǎn)”半導(dǎo)體芯片，并使焊球與接合墊物理接觸，并執(zhí)行“回流”過(guò)程而使每個(gè)焊球接合到一個(gè)相應(yīng)的接合墊。通常，數(shù)百個(gè)焊料凸點(diǎn)可以分布在整個(gè)芯片面積上方，從而提供例如現(xiàn)代半導(dǎo)體芯片所需的的I/O能力，例如，現(xiàn)代半導(dǎo)體芯片通常包括復(fù)雜的電路，如微處理器、存儲(chǔ)電路、三維(3D)芯片、等等，和/或形成一個(gè)完整的復(fù)雜的電路系統(tǒng)的多個(gè)集成電路。在許多處理應(yīng)用中，半導(dǎo)體芯片是在高溫的所謂可控塌陷芯片連結(jié)(C4)焊料凸點(diǎn)回流過(guò)程期間接合到載體基板。通常，基板材料是一種有機(jī)的層壓板，其具有比半導(dǎo)體芯片的大4-5倍程度的熱膨脹系數(shù)(CTE)，該半導(dǎo)體芯片在許多情況下是主要由硅和以硅為基礎(chǔ)的材料所組成。因此，由于在芯片和基板(即，硅對(duì)有機(jī)層壓板)之間的熱膨脹不匹配，基板在暴露于回流溫度時(shí)將增長(zhǎng)超過(guò)芯片，并因此，當(dāng)封裝冷卻且焊料凸點(diǎn)固化時(shí)，應(yīng)力將會(huì)施加于芯片/基板封裝上?，F(xiàn)在將說(shuō)明圖1a-圖lc，其示意性地繪示在此過(guò)程中可能發(fā)生在芯片封裝上的至少一些影響。圖1a示意性地繪示包括載體基板101和半導(dǎo)體芯片102的芯片封裝100。半導(dǎo)體芯片102通常包含多個(gè)焊料凸點(diǎn)103，其形成在芯片102的金屬化系統(tǒng)104上方(參見(jiàn)圖lc)。在芯片封裝組裝過(guò)程期間，反轉(zhuǎn)或“翻轉(zhuǎn)”半導(dǎo)體芯片102，并帶到與載體基板101接觸，之后，將圖1a的芯片封裝100在高于焊料凸點(diǎn)材料的熔化溫度的回流溫度暴露到焊料凸點(diǎn)回流過(guò)程120。根據(jù)用于形成焊料凸點(diǎn)103的特定焊料合金，回流溫度可以是2000C _265°C以上。在回流過(guò)程120期間，當(dāng)焊料凸點(diǎn)103的材料是在液相中時(shí)，，基于各自的構(gòu)件的個(gè)別熱膨脹系數(shù)，載體基板101和半導(dǎo)體芯片102都能夠以實(shí)質(zhì)上無(wú)約束的方式熱“增長(zhǎng)”。因此，載體基板101和半導(dǎo)體芯片102都保持在一個(gè)基本上是平且不變形的情況中，盡管每一個(gè)會(huì)因其不同的熱膨脹系數(shù)而以不同的量增長(zhǎng)。在另一方面，圖1b示意性地繪示在冷卻階段期間當(dāng)載體基板101和半導(dǎo)體芯片102之間的熱相互作用開(kāi)始發(fā)生時(shí)的芯片封裝100。當(dāng)芯片封裝100冷卻時(shí)，焊料凸點(diǎn)103的固化并機(jī)械連接封裝基板101到半導(dǎo)體芯片102。當(dāng)芯片封裝100在焊料凸點(diǎn)103固化后繼續(xù)冷卻，載體基板101和半導(dǎo)體芯片102的材料之間的CTE不匹配導(dǎo)致基板101以比芯片102更大的速率收縮。通常，熱膨脹/收縮的此差異是體現(xiàn)為載體基板101和半導(dǎo)體芯片102兩者的非平面內(nèi)(out-of-plane)變形和焊料凸點(diǎn)103的一定量的剪切變形的組合。其它局部化的影響可能會(huì)發(fā)生在焊料凸點(diǎn)103立即周?chē)牡膮^(qū)域中的半導(dǎo)體芯片102中，如圖1c所示和下面所描述。圖1c示意性地繪示在芯片封裝100的冷卻后圍繞一單個(gè)焊料凸點(diǎn)103A的半導(dǎo)體芯片102的區(qū)域。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，與圖1a-1b中所示的芯片封裝配置相比，半導(dǎo)體芯片102已·被反轉(zhuǎn)，且未繪示載體基板。此外，在圖1c中只有顯示半導(dǎo)體芯片102的金屬化系統(tǒng)104的最上面的金屬化層104AU04B及104C，沒(méi)有描繪在芯片102的層104C、器件層、或基板層下方的任何金屬化層。半導(dǎo)體芯片102還包括形成在最后一個(gè)金屬化層104A中的接合墊105、形成在最后一個(gè)的金屬化層104A上方的鈍化層106、和形成在接合墊105上方形成的焊料凸點(diǎn)103A。另外，如圖1c中所示，接合墊105與接觸結(jié)構(gòu)107接觸，以促成焊料凸點(diǎn)103A和載體基板101 (圖1c中未繪示)到形成在金屬化層104A下方的器件級(jí)(未繪示)中的半導(dǎo)體芯片102的集成電路(未繪示)的電連接。僅用于說(shuō)明目的，接觸結(jié)構(gòu)107可以包括，例如，形成在金屬化層104B中的接觸通孔107B、在金屬化層104C中的導(dǎo)電線(xiàn)107C和接觸通孔107D等等，而其它的配置也可能被使用。在冷卻期間，由半導(dǎo)體芯片102和載體基板101的熱相互作用所導(dǎo)致的芯片封裝100的非平面內(nèi)變形將發(fā)展成剪切負(fù)荷103S、拉伸負(fù)荷103T、和跨焊料凸點(diǎn)103A的彎矩103M。然而，由于焊料材料一般非常穩(wěn)健，并且通常具有超過(guò)構(gòu)成半導(dǎo)體芯片102 (且特別是，金屬化層104A)的材料的強(qiáng)度，相對(duì)小的變形能量將被焊料凸點(diǎn)103A吸收。取而代之，負(fù)荷103SU03T和103M的大部分將通過(guò)接合墊105轉(zhuǎn)換并到在焊料凸點(diǎn)103A底下的金屬化層中，導(dǎo)致高度局部化的拉伸應(yīng)力，例如垂直或隆起拉伸應(yīng)力104U，和橫向或伸展拉伸應(yīng)力104S。如果這些拉伸應(yīng)力夠高，上面的金屬化層的一或多個(gè)的局部脫層可能會(huì)出現(xiàn)在焊料凸點(diǎn)103A下方。通常，金屬化脫層會(huì)呈現(xiàn)為裂縫108，并且通常會(huì)發(fā)生隆起張力最高處一即在接合墊105的邊緣105E附近，如圖1c中所示。在許多情況中，裂縫108可能只發(fā)生在單一金屬化層中，如圖1c中所示的層104B。Ic中，而在其它情況中，且取決于若干因素，裂縫108可能會(huì)傳播更深或更淺到底層的金屬化系統(tǒng)104中，從一個(gè)金屬化層到另一個(gè)?？赡軙?huì)發(fā)生在焊料凸點(diǎn)103下方的金屬化層中的脫層失效和裂縫，如裂縫108，有時(shí)會(huì)經(jīng)歷過(guò)早的失效，因?yàn)楹噶贤裹c(diǎn)103可能無(wú)法和下面的接觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的電連接。但是，由于不會(huì)發(fā)生如上所述的脫層/裂縫缺陷直到半導(dǎo)體芯片制造的芯片封裝的組裝階段，通常不會(huì)檢測(cè)到這些缺陷，直到最終的品質(zhì)檢驗(yàn)檢測(cè)。通常，在倒裝芯片操作完成后，芯片封裝100將經(jīng)過(guò)聲學(xué)測(cè)試，如C模式聲波顯微鏡(CSAM)。在CSAM檢查過(guò)程期間，可能存在于焊料凸點(diǎn)103下方的半導(dǎo)體芯片102的金屬化層104A中的裂縫108將有白色的外觀，且因此有時(shí)也簡(jiǎn)稱(chēng)為“白色凸點(diǎn)”、“白點(diǎn)”、或“鬼凸點(diǎn)”。白凸點(diǎn)缺陷對(duì)整體芯片制造過(guò)程造成昂貴的缺點(diǎn)，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)發(fā)生，并因此不能被檢測(cè)到，直到已經(jīng)在芯片中發(fā)生了顯著的材料和制造投資。此外，在復(fù)雜的半導(dǎo)體器件中所用的材料類(lèi)型的最近的變化和進(jìn)步也對(duì)白凸點(diǎn)的發(fā)生頻率產(chǎn)生了影響。例如，許多年來(lái)，形成倒裝芯片技術(shù)中所使用的焊球的材料包括各種所謂的錫/鉛(Sn/Pb)焊料的任何一個(gè)。通常，用于大多數(shù)的Sn/Pb焊料的合金有一定等級(jí)的延展性，使Sn/Pb焊料凸點(diǎn)在焊料凸點(diǎn)回流程序的冷卻階段中所引發(fā)的負(fù)荷下變形，從而吸收掉上面討論的一些非平面內(nèi)變形能量。然而，近幾年來(lái)，行業(yè)普遍在大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用(包括半導(dǎo)體處理)中不再使用Sn/Pb焊料。因此，無(wú)鉛焊接材料，如Sn/Ag(錫-銀)、Sn/Cu (錫-銅)、Sn/Ag/Cu (錫-銀-銅，或SAC)焊料等等已經(jīng)開(kāi)發(fā)為用于形成半導(dǎo)體芯片上的焊料凸點(diǎn)的替代合金。這些無(wú)鉛替代焊接材料一般比大多數(shù)常用的Sn/Pb焊料具有較高的材料強(qiáng)度和較低的延展性，也通常需要更高的溫度來(lái)回流。因此，無(wú)鉛焊料凸點(diǎn)吸收較少的變形能量，并在焊料凸點(diǎn)底下的金屬化系統(tǒng)上有相應(yīng)較高的負(fù)荷，這因而增加白凸點(diǎn)出現(xiàn)的頻率。此外，具有約3. O或更低的介電常數(shù)(或k值)的介電材料(其有時(shí)稱(chēng)為“低k介電材料”或或“極低k介電材料”)的開(kāi)發(fā)和使用導(dǎo)致白凸點(diǎn)發(fā)生率增加。通常，低k介電材料比具有較高的k值的一些更常用的介電材料(如二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等等)具有更低的機(jī)械強(qiáng)度、機(jī)械模量、和粘接強(qiáng)度。隨著金屬化系統(tǒng)利用更多由低k介電材料制成的金屬化層，當(dāng)暴露在施加于焊料凸點(diǎn)底下的金屬化層上的負(fù)荷時(shí)，較低強(qiáng)度的低k材料較可能·會(huì)破裂，從而導(dǎo)致脫層和裂縫一即白凸點(diǎn)缺陷。特別是，裂縫趨向于發(fā)生，或至少始于最接近半導(dǎo)體芯片的上表面(即最接近最后一個(gè)金屬化層)的低k金屬化層中，因?yàn)樽冃文芰吭谏媳砻娓浇畲螅以谳^低的金屬化水平中減少。此外，上述白凸點(diǎn)問(wèn)題的類(lèi)型似乎在由具有約2. 7或更低的k值的超低k (ULK)材料所構(gòu)成的金屬化層中甚至更嚴(yán)重。應(yīng)當(dāng)指出的是，雖然圖1A-1C描述了可能與倒裝芯片封裝問(wèn)題有關(guān)的典型白凸點(diǎn)問(wèn)題，上面發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也同樣適用于其它芯片封裝配置，如3D芯片等等。因此，鑒于上述情況，需要實(shí)施新的設(shè)計(jì)策略，以解決與在典型的芯片封裝操作期間所發(fā)生的白凸點(diǎn)有關(guān)的制造問(wèn)題。本公開(kāi)涉及處理器件設(shè)計(jì)和方法，旨在避免或至少減輕上述問(wèn)題的方法的一個(gè)或多個(gè)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
下面提出本公開(kāi)的簡(jiǎn)要概述，以便提供在本文中所披露的一些實(shí)施例的基本理解。此發(fā)明內(nèi)容并非本公開(kāi)的詳盡總結(jié)，也不打算識(shí)別在本文中所披露的主題的關(guān)鍵或重要的組件。它唯一目的是以簡(jiǎn)單的形式提出一些概念，作為稍后將討論的更詳細(xì)說(shuō)明的前奏。一般來(lái)說(shuō)，本文所披露的主題涉及到復(fù)雜的半導(dǎo)體芯片，其在比如倒裝芯片或3D芯片裝配之類(lèi)的半導(dǎo)體芯片封裝操作期間較不易有白凸點(diǎn)的發(fā)生。本文所披露的一個(gè)說(shuō)明性的半導(dǎo)體芯片包括，除其它外，接合墊和在接合墊下方的金屬化層，其中金屬化層是由接合墊下方的接合墊區(qū)域和圍繞接合墊區(qū)域的空曠區(qū)域所構(gòu)成。此外，半導(dǎo)體器件還包括在金屬化層中的多個(gè)器件特征，其中多個(gè)器件特征具有在接合墊區(qū)域中的第一特征密度和在空曠區(qū)域中小于第一特征密度的第二特征密度。在本主題的另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體芯片包括在半導(dǎo)體芯片的最后金屬化層中的接合墊，和包含上端和下端的柔性結(jié)構(gòu)，其中上端是在接合墊下方的一金屬化層中，下端是在上端下方的一金屬化層中，且上端比下端更接近半導(dǎo)體芯片的中心線(xiàn)。本文所披露的再一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例是一種半導(dǎo)體器件，其除其它外，包括在半導(dǎo)體芯片的最后金屬化層中的接合墊，和包含第一上端和第一下端的第一柔性結(jié)構(gòu)，其中第一上端是在接合墊下方，第一下端是在所述第一上端下方的一金屬化層中，且第一上端比第一下端更接近半導(dǎo)體芯片的中心線(xiàn)。所披露的半導(dǎo)體器件還包括包含第二上端和第二下端的第二柔性結(jié)構(gòu)，其中第二上端是在接合墊下方，第二下端是在第二上端下方的一金屬化層中，第二上端比第二下端更接近中心線(xiàn)，且第一上端比第二下端更接近中心線(xiàn)。


可通過(guò)參考詳細(xì)描述及權(quán)利要求并且當(dāng)結(jié)合下圖考慮時(shí)得出本主題的較完整的理解，其中相似參考號(hào)碼是指整個(gè)圖中相似的組件。圖1a-圖1b示意性地繪示半導(dǎo)體芯片和載體基板的倒裝芯片封裝操作；圖1c示意性地繪示在圖1a-1b的倒裝芯片封裝操作后在半導(dǎo)體芯片上的焊球和 金屬化系統(tǒng)外上的非平面負(fù)荷；圖2a示意性地繪示根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片的平面圖；圖2b_圖2c示意性地繪示有代表性的現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件的實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案；圖2d-圖2e示意性地繪示根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)示例性實(shí)施例的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案；圖3a示意性繪示本文所公開(kāi)的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案的另一個(gè)示例性實(shí)施例的截面圖；圖3b示意性繪示圖3a中所示的柔性結(jié)構(gòu)的一種配置的一些面貌；和圖3c示意性描繪圖3b中所示的示例性柔性結(jié)構(gòu)的平面圖。雖然本文所公開(kāi)的主題可輕易有各種修改和替代形式，其具體實(shí)施例已在附圖中舉例顯示并在本文中詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解到本文中描述的具體實(shí)施例并不意在限制本發(fā)明于所公開(kāi)的特定形式，而是相反地，其意圖是覆蓋落入由所附的權(quán)利要求所界定的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同者、和替代者。
具體實(shí)施例方式本主題的各種說(shuō)明性的實(shí)施例描述如下。為了清楚起見(jiàn)，不是實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有的功能都在本說(shuō)明書(shū)中加以描述。當(dāng)然可理解到在任何這種實(shí)際實(shí)施例的發(fā)展中，必須作出許多實(shí)現(xiàn)特定的決定以達(dá)成開(kāi)發(fā)者的具體目標(biāo)，例如符合與系統(tǒng)有關(guān)和與商業(yè)有關(guān)的約束，這將對(duì)于不同的實(shí)現(xiàn)而有所不同。此外，將可理解這種開(kāi)發(fā)努力可能是復(fù)雜和耗時(shí)的，但盡管如此對(duì)于那些受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是常規(guī)任務(wù)。現(xiàn)在，將參照附圖描述本主題。只為了解釋?zhuān)覟榱瞬灰员绢I(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的細(xì)節(jié)不混淆本公開(kāi)，在附圖中示意性地繪示各種的結(jié)構(gòu)和器件。不過(guò)，包括附圖來(lái)描述和解釋本公開(kāi)的說(shuō)明性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解并解讀本文中所用的詞語(yǔ)和短語(yǔ)為具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)于那些詞語(yǔ)和短語(yǔ)的理解一致的含義。本文的用語(yǔ)或短語(yǔ)不意在暗示用語(yǔ)或短語(yǔ)的特別定義，即，與本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的普通和習(xí)慣的含義不同的定義。在用語(yǔ)或短語(yǔ)意在有特殊的意義(即，本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解以外的意義)的情況中，這種特殊的定義將在說(shuō)明書(shū)中以定義的方式直接提出在，直接且明確地提供了該用語(yǔ)或短語(yǔ)的特別定義。
在一般情況下，本公開(kāi)的主題是有關(guān)于半導(dǎo)體芯片，其中可以形成在芯片的金屬化系統(tǒng)的金屬化層中形成應(yīng)變補(bǔ)償?shù)奶畛鋱D案，其調(diào)適成減少，或至少減輕，在芯片的封裝操作期間由施加在半導(dǎo)體芯片上的金屬化層上的差異熱膨脹的效果所導(dǎo)致的白凸點(diǎn)的發(fā)生。如普通技術(shù)人員可理解到，金屬化層可以由形成在介電材料層中的眾多接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)所構(gòu)成。此外，在許多情況下，構(gòu)成金屬化層的通孔和線(xiàn)可以是不同的大小和/或長(zhǎng)度，并且在一個(gè)給定的金屬化層中的這些元素的相對(duì)定位一般是基于芯片所需的電路布局。當(dāng)在這樣的金屬化層上進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝時(shí)，構(gòu)成金屬化層的各種材料的不同特性，如拋光速率等等，可能會(huì)導(dǎo)致在一個(gè)可能不能被均勻地平坦化的表面。這種現(xiàn)象有時(shí)被稱(chēng)為“碟狀凹陷(dishing)”效果，其中金屬化層的表面上具有局部化驟降和山谷。因此，使用本文所公開(kāi)的新穎技術(shù)，可將填充圖案，其可包含，例如，多個(gè)金屬插頭等等，分布在整個(gè)金屬化層，以便在CMP過(guò)程中建立一個(gè)“平衡”的效果，從而減少上述“碟狀凹陷”效果的嚴(yán)重程度。然而，應(yīng)當(dāng)理解到本公開(kāi)的應(yīng)變補(bǔ)償?shù)奶畛鋱D案可包括在一個(gè)給定的金屬化層中，即使是在其中不存在上述的CMP “碟狀凹陷”效果或其中CMP的“碟狀凹陷”的程度通常不需要填充圖案的使用來(lái)“平衡”平坦化過(guò)程的那些實(shí)施例中。本主題因此有關(guān)于在芯片的金屬化系統(tǒng)的一或多個(gè)金屬化層中的應(yīng)變補(bǔ)償?shù)奶畛鋱D案的使用，其可以用來(lái)局部加強(qiáng)金屬化層，同時(shí)仍然提供上述的CMP “平衡”效果。因此，填充圖案可具有其中圖案具有實(shí)質(zhì)上一致分布密度的區(qū)域，如上面所述，而在其它區(qū)域中，可修改填充圖案可能一即，成為應(yīng)變補(bǔ)償?shù)奶畛鋱D案一使得在特別關(guān)注的區(qū)域中分布密度會(huì)變化，從而至少部分地補(bǔ)償可能會(huì)發(fā)生在那些區(qū)域中的較高的非平面負(fù)荷。此外，在至少一些實(shí)施例中，在芯片的金屬化系統(tǒng)的頂部附近(例如，在最后的金屬化層的附近和/或下方)的金屬化層中的應(yīng)變補(bǔ)償?shù)奶畛鋱D案，在該處由芯片和基板載體的差異熱膨脹所弓I起的應(yīng)變?cè)诨亓鬟^(guò)程期間可能是最大。例如，在一些說(shuō)明性實(shí)施例中，本公開(kāi)的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案可以形成在接合墊的下方和附近，這些接合墊位于半導(dǎo)體芯片的區(qū)域，且通常是暴露在由半導(dǎo)體芯片和載體基板之間的CTE (熱膨脹系數(shù))的不匹配所引起的最高非平面負(fù)荷。因此，這樣的應(yīng)變補(bǔ)償?shù)奶畛鋱D案可有助于減少裂縫誘導(dǎo)的應(yīng)力和/或在一個(gè)給定的焊料凸點(diǎn)和接合墊底下的金屬化層中所誘導(dǎo)的應(yīng)變的幅度。舉例來(lái)說(shuō)，由于本體的尺寸一即，其長(zhǎng)度或?qū)挾纫皇强赡軐?duì)本體在暴露于升高溫度時(shí)所經(jīng)歷的熱膨脹的總量有顯著效果的一個(gè)因素，最大的熱相互作用的點(diǎn)可能發(fā)生離芯片的中性中心或中心線(xiàn)最遠(yuǎn)的半導(dǎo)體芯片的那些區(qū)域中。因此，在一些說(shuō)明性實(shí)施例中，至少一些的應(yīng)變補(bǔ)償?shù)奶畛鋱D案可能位于接合墊下方和/或附近，接合墊可能位于在半導(dǎo)體芯片的一或多個(gè)角落區(qū)域中，上面討論過(guò)的差異熱膨脹問(wèn)題在該處可能是最大。此外，當(dāng)接合墊下方的的受影響的金屬化層是由低k和/或超低k (ULK)介 電材料(這兩種一般都比典型的氧化物或氮化物的電介質(zhì)有大幅降低的機(jī)械強(qiáng)度)所構(gòu)成時(shí)，這些應(yīng)變補(bǔ)償?shù)挠绊懣赡芴貏e重要。應(yīng)當(dāng)了解到，除非另有具體說(shuō)明，在下面的描述中可能使用的任何相對(duì)位置或方向性術(shù)語(yǔ)一例如“上(upper) ”、“ 下(lower) ”、“之上(on) ”、“相鄰(adjacent to ) ”、“上方(above)”、“下方(below)”、“上面(over)”、“下面(under)”、“頂端(top)”、“底部(bottom)”、“垂直”、“水平”等等一應(yīng)相對(duì)于所參考的圖中的組件或組件的描繪而根據(jù)該術(shù)語(yǔ)的正常和日常的含義來(lái)加以解釋。例如，參照?qǐng)D1c中所示的半導(dǎo)體芯片102的示意性截面，應(yīng)可了解到鈍化層106是形成在最后的金屬化層104A的“上方”，并且導(dǎo)電墊105設(shè)置在焊料凸點(diǎn)103A的“下方”或“下面”。同樣地，也應(yīng)該注意到在沒(méi)有其它層或結(jié)構(gòu)夾設(shè)在其間的那些實(shí)施例中，鈍化層106可設(shè)置在最后的金屬化層104A “之上”。圖2a示意性地繪示根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片200的說(shuō)明性實(shí)施例的平面圖。半導(dǎo)體芯片200可以具有實(shí)質(zhì)上矩形的組態(tài)，具有芯片長(zhǎng)度201和芯片寬度202，還有芯片中心203，通過(guò)該中心穿過(guò)與芯片長(zhǎng)度201對(duì)齊的第一中心線(xiàn)203X和與芯片寬度202對(duì)齊的第二中心線(xiàn)203Y。根據(jù)特定的應(yīng)用，半導(dǎo)體芯片200的芯片長(zhǎng)度和寬度尺寸201和202的范圍 可以從約O. 5cm至約2. 5cm或甚至更大。應(yīng)當(dāng)注意的是，芯片長(zhǎng)度201和芯片寬度202不需要具有相同的尺寸，盡管在一些實(shí)施例中它們可能是相同。在某些說(shuō)明性的實(shí)施例中，半導(dǎo)體芯片200可以包括多個(gè)接合墊204，一般都設(shè)在半導(dǎo)體芯片200的實(shí)質(zhì)上中央?yún)^(qū)域203C中。此外，半導(dǎo)體芯片200也可包括多個(gè)接合墊205，在半導(dǎo)體芯片200遠(yuǎn)離中央?yún)^(qū)域203C的每一個(gè)角落區(qū)域200A-D中，在該處芯片封裝的熱相互作用通常是最高，且白凸點(diǎn)發(fā)生率可能較高，如前面所討論。此外，應(yīng)該理解的是，多個(gè)焊料凸點(diǎn)，比如圖1a-圖1c的焊料凸點(diǎn)103，可以形成上述在這兩種的多個(gè)接合墊204和205上方，并且為了清楚起見(jiàn)并未顯示。此外，還應(yīng)該理解的是，半導(dǎo)體芯片200可以采用倒裝芯片的操作被組裝在芯片封裝中，正如上述關(guān)于芯片封裝100的半導(dǎo)體芯片102所述和在圖1a-圖1b中所示，雖然也可以采用其它的組裝技術(shù)。在某些說(shuō)明性的實(shí)施例中，每一個(gè)角部區(qū)域200A-D可以具有大約為芯片長(zhǎng)度201的十分之一或10%的長(zhǎng)度201C，且大約為芯片寬度202的十分之一或10%的寬度202C。此夕卜，應(yīng)當(dāng)指出，在本公開(kāi)的至少一些說(shuō)明性實(shí)施例中，兩種多個(gè)接合墊204和205可以布置在實(shí)質(zhì)上正方形或矩形的格子狀的圖案上，以方便光刻圖案化過(guò)程，其可用于圖案化半導(dǎo)體芯片的最后金屬化層，還有形成在其上方的鈍化層和焊料凸點(diǎn)。此外，取決于器件的設(shè)計(jì)和布局的要求，格子狀的圖案的間距和/或密度可以在半導(dǎo)體芯片200上隨區(qū)域而變，或該格子狀的圖案可以在整個(gè)半導(dǎo)體芯片200上實(shí)質(zhì)上不間斷地繼續(xù)。圖2b示意性地繪示實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案211的平面圖，其通?？捎糜诎雽?dǎo)體芯片200的金屬化層212C中，在其中芯片200與載體基板(未圖示)之間的CTE不匹配的影響可能不至于造成白凸點(diǎn)的出現(xiàn)的芯片200的區(qū)域中。例如，實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案211可以位于在半導(dǎo)體芯片200的一般空曠區(qū)域中，例如，如在圖2a中所示的芯片200的實(shí)質(zhì)上中央?yún)^(qū)域203C，和在接合墊204的一或多個(gè)下方(在圖中2b中示為虛線(xiàn))。在一些說(shuō)明性實(shí)施例中，實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案211可以包括，例如，多個(gè)插頭211P，其可基于實(shí)質(zhì)上一致的間距密度211S分布在整個(gè)金屬化層212C上。此外，插頭211P可穿插在一或多條金屬線(xiàn)213A、213B、213C等等周?chē)涿恳粋€(gè)可在金屬化層212C中形成半導(dǎo)體芯片200的整體電路布局(未圖示)的一部分。插頭211P可以是任何形狀或組態(tài)，例如，當(dāng)從上方觀察時(shí)，圓形、方形、八角形、和/或六邊形之類(lèi)。根據(jù)平坦化過(guò)程中實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案211所需的“平衡”效果一這可能依賴(lài)于幾個(gè)因素，如金屬線(xiàn)213A-C等的數(shù)目、包含金屬線(xiàn)213A-C等的材料、和金屬化層212C的介電填充材料一插頭211P可以與金屬線(xiàn)213A-C等類(lèi)似的金屬材料制成。例如，插頭211P可以包含本領(lǐng)域中公知的多個(gè)導(dǎo)電金屬之一，如鋁、銅、鎢之類(lèi)，還有它們的合金。也可以使用不同的非金屬填充材料，如石墨之類(lèi)，同樣取決于CMP過(guò)程中必要的“平衡”效果。在一些實(shí)施例中，插頭211P的尺寸可以是使得插頭211P的臨界尺寸可以和例如形成在構(gòu)成整體半導(dǎo)體電路的一部分的相同金屬化層中的接觸通孔(未圖示)的臨界尺寸實(shí)質(zhì)上相同。另夕卜，取決于器件的整體設(shè)計(jì)要求，一些插頭211P實(shí)際上可能是接觸通孔，并且因此可電連接到半導(dǎo)體芯片200的電路布局。在其它情況下，插頭211P可能僅僅是“虛設(shè)”的結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)在電氣傳送中不發(fā)揮作用。圖2c示意性地繪示在圖2c所示和上述中的實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案211的剖視圖。在圖2c中所示的說(shuō)明性實(shí)施例中，所述多個(gè)插頭211P設(shè)置在金屬化層212C中(見(jiàn)圖2c),其可以是構(gòu)成金屬化系統(tǒng)212的多個(gè)金屬化層212A-D等之一。此外,插頭21IP可以基于實(shí)質(zhì)上一致的間距密度211S分布在整個(gè)的金屬化層212C上，并且設(shè)置在層212C內(nèi)而不考慮形成在插頭211P上方的最后的金屬化層212A中的接合墊204的特定位置。圖2d示意性地繪示本公開(kāi)的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案221的一個(gè)說(shuō)明性的實(shí)施例的平面圖。應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案221可用于在金屬化層212C(見(jiàn)圖2c)中，在其中芯片200和載體 基板之間的熱膨脹系數(shù)不匹配較可能產(chǎn)生白凸點(diǎn)出現(xiàn)的半導(dǎo)體芯片200的區(qū)域中，例如，在半導(dǎo)體芯片200的角落區(qū)域200A-D中的接合墊205的區(qū)域中(見(jiàn)圖2a)。與實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案211類(lèi)似，應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案221也可以包括多個(gè)插頭221P，其在某些實(shí)施例中可以和插頭211P是實(shí)質(zhì)上相同的尺寸。此外，取決于整體CMP的“平衡”要求，插頭221P也可以是由本領(lǐng)域中公知的一或多個(gè)導(dǎo)電金屬所制成，諸如鋁、銅、鎢之類(lèi)。在一些說(shuō)明性實(shí)施例中，位在角落區(qū)域接合墊205的區(qū)域中的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案221的插頭221P (在圖2d中示為虛線(xiàn))，當(dāng)與在實(shí)質(zhì)上中央設(shè)置的接合墊204的區(qū)域中的插頭211P的間距的密度211S相比，可以具有更高的間距密度221S。此外，在某些實(shí)施例中，如在圖2d中繪示的那些，應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案221使用的可特別限定在接合墊205的直接周?chē)拖路降慕雍蠅|區(qū)域205A，而否則實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案，如圖2b-圖2c中所示的填充圖案211，仍可用在每一個(gè)接合墊區(qū)域205A之間和周?chē)慕锹鋮^(qū)域200A-D的空曠區(qū)域200F中。依照這種方式，插頭221P的較高間距密度的221S通過(guò)局部增加在白凸點(diǎn)出現(xiàn)的可能性可能是最高的在那些區(qū)域中的半導(dǎo)體芯片200的有效柔性模量，可作用成加強(qiáng)和鞏固緊接在接合墊205下方的區(qū)域。此外，間距密度221S，雖高于間距密度211S，在一些實(shí)施例中也可能是實(shí)質(zhì)上一致的，而在其它實(shí)施例中，間距密度221S可能在一個(gè)給定的金屬化層中是實(shí)質(zhì)上不一致的，這可能是因?yàn)槠渌M件(例如，通孔和線(xiàn))的布局所需要。此外，對(duì)用于形成在角部區(qū)域200A-D中的半導(dǎo)體芯片200的整體填充圖案的光刻和圖案化步驟只需相對(duì)小的調(diào)整，從而限制應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案221的使用對(duì)芯片200的整體處理流程所造成的影響。圖2e中示意性地繪示圖2d的實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案211和應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案221的剖視圖。如圖2c中所示，多個(gè)插頭21IP和221P都設(shè)置在金屬化系統(tǒng)212的金屬化層212C中，且插頭221P通常是基于間距密度221S設(shè)置在接合墊205周?chē)拖路降慕雍蠅|區(qū)域205A中。插頭211P，另一方面，則可基于實(shí)質(zhì)上一致的間距密度211S大致分布在整個(gè)金屬化層212C上，且不考慮到形成其上方的最后的金屬化層212A中的接合墊205的特定位置。可使用用于形成半導(dǎo)體芯片200的整體電路布局的相同的光刻、圖案化、和材料沉積技術(shù)一本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員眾所周知的那些技術(shù)一形成圖2b_圖2e的實(shí)質(zhì)上一致的填充圖案211和應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案221。例如，在其中插頭21IP和/或插頭22IP可包含，例如，銅或銅合金的導(dǎo)電材料的本公開(kāi)的那些實(shí)施例中，可使用鑲嵌技術(shù)形成來(lái)形成填充圖案211和221，其中可以在各自的金屬化層中形成開(kāi)口，種子層可以沉積在開(kāi)口的內(nèi)部，且使用適當(dāng)?shù)牟牧铣练e技術(shù)(如電化學(xué)電鍍等)來(lái)填充開(kāi)口。也可以利用否則不中斷后端線(xiàn)(BEOL)金屬化結(jié)構(gòu)的正常處理流程的其它方法?，F(xiàn)在將在下面詳細(xì)描述圖3a_圖3c，其中示意性地繪示根據(jù)本公開(kāi)的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案的又一實(shí)施例。圖3a示意性地繪示半導(dǎo)體芯片300的剖視圖，其包括，除其它外，可形成在金屬化系統(tǒng)312的最后金屬化層312A中的接合墊305，還有可以形成在最后金屬化層312A下方的多個(gè)額外的金屬化層，如金屬化層312B-D。示于圖3中的四個(gè)金屬化層312A-D只用于說(shuō)明目的，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，金屬化系統(tǒng)312可包括共五個(gè)、十個(gè)、或者甚至更多的金屬化層。在半導(dǎo)體芯片300還可以包括位于接合墊305下方的金屬化系統(tǒng)312中的一或多個(gè)柔性結(jié)構(gòu)，例如圖3a中所示的結(jié)構(gòu)321、322、323和324。此外，一或多個(gè)柔性結(jié)構(gòu)321-324 可以由一系列互連的接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)構(gòu)成，使得柔性結(jié)構(gòu)321-324可作用為一種機(jī)械的“彈簧”，從而吸收在芯片的回流焊處理期間通過(guò)半導(dǎo)體芯片300與載體基板(未圖示)之間的熱相互作用而傳遞到金屬化系統(tǒng)312的至少部分變形能量的至少一些。依照這種方式，較少的能量會(huì)被傳遞到底層的金屬化系統(tǒng)312的低k和ULK介電材料層。此外，接合墊305下方的多個(gè)柔性結(jié)構(gòu)(如柔性結(jié)構(gòu)321-324)的使用也可用來(lái)支撐最上面的金屬化層抵抗在相同熱負(fù)載情況下可能引發(fā)在金屬化系統(tǒng)312中的橫向應(yīng)變。此外，與上述的插頭211P和221P類(lèi)似，柔性結(jié)構(gòu)321-324的一個(gè)或多個(gè)可以是電活性的結(jié)構(gòu)，或者它們可以是在半導(dǎo)體電路中不發(fā)揮積極作用的“虛設(shè)”結(jié)構(gòu)，將在下面進(jìn)一步加以描述。如上面指出，柔性結(jié)構(gòu)321-324的一或更多可以由一系列互連的接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)構(gòu)成，從而提供類(lèi)似機(jī)械彈簧的柔性。在一些實(shí)施例中，柔可在用于形成構(gòu)成半導(dǎo)體芯片300的電路布局(未圖示)的每一個(gè)金屬化層中的通孔和線(xiàn)的相同處理流程期間形成性結(jié)構(gòu)321-324的接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)。因此，柔性結(jié)構(gòu)321-324可以包含幾個(gè)常用的導(dǎo)電金屬的任一個(gè)，如銅、鎢、和/或鋁之類(lèi)，還有它們合金。此外，也可以配置柔性結(jié)構(gòu)321-324的任何一個(gè)或全部，使得其是半導(dǎo)體芯片300電路布局的一個(gè)不可分割的一部分，且因此可以在例如個(gè)別柔性結(jié)構(gòu)(如圖3a的柔性結(jié)構(gòu)321和323)的最上面的接觸通孔電連接到接合墊305。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在一些說(shuō)明性實(shí)施例中，柔性結(jié)構(gòu)321-324的任何一個(gè)或全部，如柔性結(jié)構(gòu)322，可能不包括最上面的接觸通孔(在圖3a中示為虛線(xiàn)組件)，并可以一個(gè)導(dǎo)電線(xiàn)作為最上面的組件。也可以使用其它組態(tài)。如圖3a中所示，每個(gè)柔性結(jié)構(gòu)321-324可以有各自的橫向長(zhǎng)度321L-324L，其是從半導(dǎo)體芯片300的中心線(xiàn)303朝芯片300的邊緣300E測(cè)量。此外，在某些實(shí)施例中，當(dāng)柔性結(jié)構(gòu)321-324自芯片中心線(xiàn)303的個(gè)別距離增加時(shí)，橫向長(zhǎng)度321L-324L也可接續(xù)地增長(zhǎng)。例如,柔性結(jié)構(gòu)321的最上端331可位于離芯片中心線(xiàn)303的距離331D，而柔性結(jié)構(gòu)322的最上端332可位于離芯片中心線(xiàn)303的距離332D，其是大于距離331D。換種方式來(lái)說(shuō)，最上端332比最上端331更靠近半導(dǎo)體芯片300的邊緣300E。因此，柔性結(jié)構(gòu)體322的長(zhǎng)度322L可大于柔性結(jié)構(gòu)321的長(zhǎng)度321L。此外，柔性結(jié)構(gòu)323 (其可具有在離芯片中心線(xiàn)303的距離333D的最上端333，距離333D大于距離331D和332D)的長(zhǎng)度323L也可大于長(zhǎng)度321L和322L。同樣地，柔性結(jié)構(gòu)324 (其可具有在接近邊緣300E的最上端334 (即，在離中心線(xiàn)303的距離334D，其大于距離331D-333D的任一個(gè)))可具有大于長(zhǎng)度321L-323L的任一個(gè)的長(zhǎng)度324L。圖3b示意性地繪示圖3a中所示的柔性結(jié)構(gòu)321的配置的一些詳細(xì)面貌，現(xiàn)在將進(jìn)一步詳細(xì)描述。然而，應(yīng)該理解的是，在本文所公開(kāi)的某些說(shuō)明性實(shí)施例中，下面描述的柔性結(jié)構(gòu)321的一些或甚至所有的特性也可同樣適用于圖3a中所示的柔性結(jié)構(gòu)322-324。如圖3b中所示，柔性結(jié)構(gòu)321可以包括在接合墊305正下方的金屬化層312B中的第一接觸通孔321A。在其中柔性結(jié)構(gòu)321構(gòu)成半導(dǎo)體芯片300的電路布局的一部分的那些實(shí)施例中，第一接觸通孔32IA的最上端也可與接合墊305電接觸。柔性結(jié)構(gòu)321也可以包括在接觸通孔321A下方的金屬化層312C中的第一導(dǎo)電線(xiàn)321B并可被配置成使得第一導(dǎo)電線(xiàn)321B的一端與第一接觸通孔321A的下端電接觸。第一導(dǎo)電線(xiàn)321B也可具有長(zhǎng)度341L，這是從中心線(xiàn)303朝半導(dǎo)體芯片300的邊緣300E所測(cè)量。此外，柔性結(jié)構(gòu)321的第一導(dǎo)電線(xiàn)321B可以包括在金屬化層312C中的第二接觸通孔321C，使得第二接觸通孔321C的上端與第一導(dǎo)電線(xiàn)321B的第二端電接觸。 在一些說(shuō)明性實(shí)施例中，圖3b中的所示的柔性結(jié)構(gòu)321也可以包括，例如，形成在金屬化層312D中的第二導(dǎo)電線(xiàn)321D，其中第二導(dǎo)電線(xiàn)321D的一端與第二接觸通孔321C的下端321D電接觸。與第一導(dǎo)電線(xiàn)321B類(lèi)似，第二導(dǎo)電線(xiàn)321D可以具有長(zhǎng)度351L。此外，柔性結(jié)構(gòu)321還可以包括在的金屬化層312D中的第三接觸通孔321E，其具有與第二導(dǎo)電線(xiàn)321D的第二端電接觸的上端。此外，應(yīng)該理解的是，柔性結(jié)構(gòu)321還可以包括附加在層312D下方的金屬化層(未圖示)中的額外接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)，且其可以對(duì)先前的組件321A-321E所描述類(lèi)似的方式加以互連。取決于整體設(shè)計(jì)，柔性結(jié)構(gòu)321可以被配置在金屬化系統(tǒng)312中，使得柔性結(jié)構(gòu)321的上端331是設(shè)置在離芯片的中心線(xiàn)303的距離331L，且柔性結(jié)構(gòu)321的下端361是設(shè)置在離中心線(xiàn)303的距離361D。在某些說(shuō)明性的實(shí)施例中，距離361D可能大于距離331L，使得柔性結(jié)構(gòu)321的下端361比其上端331更遠(yuǎn)離芯片中心線(xiàn)303 —即，下端361比上端331更接近半導(dǎo)體芯片的邊緣303E。此外，在一些說(shuō)明性實(shí)施例中，第二導(dǎo)電線(xiàn)321D的長(zhǎng)度351L可大于第一導(dǎo)電線(xiàn)321B的長(zhǎng)度341L，這是相對(duì)于芯片中心線(xiàn)303所測(cè)量。此外，在其中在層312D下方的金屬化層(未圖示)中形成額外的接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)的那些實(shí)施方式中，一個(gè)給定的導(dǎo)電線(xiàn)的長(zhǎng)度也可以是接續(xù)地大于前一個(gè)相鄰的導(dǎo)電線(xiàn)。在其它實(shí)施例中，相對(duì)于芯片中心線(xiàn)303在第二和第三接觸通孔321C和321E之間的螺距351P可大于第一和第二接觸通孔321A和321C之間的螺距341P。類(lèi)似地，形成在層312D下方的金屬化層(未圖示)中的相鄰對(duì)的接觸通孔之間的螺距也可大于前一相鄰對(duì)的接觸通孔之間的螺距。圖3c示意性地繪示圖3b中所示的柔性結(jié)構(gòu)321和接合墊305的平面圖。在圖3c中所示的實(shí)施例中，柔性結(jié)構(gòu)321繪示成有額外的接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)組件，具體地，第四和第五接觸通孔321G和321J，和第三和第四導(dǎo)電線(xiàn)321F 321H。在某些說(shuō)明性實(shí)施例中，一般可設(shè)置柔性結(jié)構(gòu)321，使得柔性結(jié)構(gòu)321的上端331位于接合墊305的正下方或附近，并在離芯片中心線(xiàn)303的距離331L。此外，可定向柔性結(jié)構(gòu)321，使下端361在離芯片中心線(xiàn)303的距離361D，其大于距離331L，S卩，更接近半導(dǎo)體芯片300的邊緣300E。在一些說(shuō)明性實(shí)施例中，柔性結(jié)構(gòu)321的上端331，還有柔性結(jié)構(gòu)322-324的上端(未繪示，參見(jiàn)圖3a)可設(shè)置在接合墊305的一側(cè)305S下方或附近，其離半導(dǎo)體芯片300的中心303C最遠(yuǎn)且最接近芯片300的邊緣300E，在該處上述由CTE不匹配所造成的拉伸或隆起負(fù)荷可能是最高。依照此方式，可將在回流過(guò)程中的半導(dǎo)體芯片300的金屬化系統(tǒng)312中的非平面負(fù)荷的不利影響減輕到至少一定程度，從而提供額外的保護(hù)而防止白凸點(diǎn)缺陷的出現(xiàn)，如在圖1c中所示和如上所述的裂縫108。此外，柔性結(jié)構(gòu)321-324可能優(yōu)先設(shè)置在接合墊305的下方和/或旁邊，其是位于半導(dǎo)體芯片300的角落區(qū)域一即，在該處的熱引發(fā)的非平面負(fù)荷可能是最高一例如，在圖2a中和如上所述的半導(dǎo)體芯片200的角落區(qū)域200A-D。因此，在這里所公開(kāi)的主題提供各種應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案的設(shè)計(jì)，其可以使用于接合墊下方和/或附近中，這些接合墊是位于其中熱膨脹系數(shù)差可能是最大的半導(dǎo)體芯片的那些區(qū)域中。因此，本公開(kāi)的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案可以用來(lái)消除，或至少減輕，在芯片封裝過(guò)程中的半導(dǎo)體芯片和載體基板的相互作用的影響，從而減少白色凸點(diǎn)出現(xiàn)的可能性。
上文所披露的特定實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，因?yàn)楸景l(fā)明可以不同但等效的方式修改和實(shí)踐本發(fā)明，這對(duì)受益于此處的教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)。例如，可以以不同的順序執(zhí)行如上提出的過(guò)程步驟。此外，不意圖限制本文中所示的構(gòu)造或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，除了在權(quán)利要求中所述的以外。因此，很顯然地，可改變或修改上文所披露的特定實(shí)施例，且所有這樣的變化被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。因此，在權(quán)利要求中提出本文所尋求的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體芯片,包括接合墊；在所述接合墊下方的金屬化層，其中，所述金屬化層包括在所述接合墊下方的接合墊區(qū)域和圍繞所述接合墊區(qū)域的空曠區(qū)域；和在所述金屬化層中的多個(gè)導(dǎo)電器件特征，所述多個(gè)導(dǎo)電器件特征包括在所述接合墊區(qū)域中的第一組導(dǎo)電器件特征和在所述空曠區(qū)域中的第二組導(dǎo)電器件特征，其中，所述第一組具有第一特征分布密度且所述第二組具有小于所述第一特征分布密度的第二特征分布密度，以及其中，所述多個(gè)導(dǎo)電器件特征的至少一個(gè)為在所述半導(dǎo)體芯片的電氣操作中不傳遞電流的虛設(shè)器件特征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電器件特征調(diào)適成在平坦化過(guò)程中控制所述金屬化層的上表面的碟狀凹陷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電器件特征的至少一部分是金屬插頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電器件特征的至少一個(gè)接觸所述接合墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述半導(dǎo)體芯片具有長(zhǎng)度和寬度，且其中，所述接合墊位在自所述半導(dǎo)體芯片的角落沿所述長(zhǎng)度大約所述長(zhǎng)度的10%的距離內(nèi)，且位在自所述角落沿所述寬度大約所述寬度的10%的距離內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述接合墊是在金屬化系統(tǒng)的最后金屬化層中，所述金屬化系統(tǒng)包括至少一個(gè)金屬化層，其包括具有大約3. O或更低的介電常數(shù)的低k電介質(zhì)材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述虛設(shè)器件特征包括金屬插頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述虛設(shè)器件特征為所述第二組導(dǎo)電器件特征的其中一個(gè)。
9.一種半導(dǎo)體芯片,包括在所述半導(dǎo)體芯片的最后金屬化層中的接合墊；和包括上端和下端的柔性結(jié)構(gòu)，其中，所述上端是在所述接合墊下方的金屬化層中，所述下端是在所述上端下方的金屬化層中，且所述上端比所述下端更接近所述半導(dǎo)體芯片的中心線(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述柔性結(jié)構(gòu)包括一系列互連的接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述系列中的相鄰接觸通孔之間的螺距在所述上端與所述下端之間增加。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)的至少一個(gè)是在包括具有大約3. O或更低的介電常數(shù)的低k電介質(zhì)材料的金屬化層中。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述上端接觸所述接合墊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述柔性結(jié)構(gòu)包括金屬。
15.根據(jù)權(quán)利要求9述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述半導(dǎo)體芯片具有長(zhǎng)度和寬度，且其中所述接合墊位在自所述半導(dǎo)體芯片的角落沿所述長(zhǎng)度的所述長(zhǎng)度大約10%的距離內(nèi)，且位在自所述角落沿所述寬度大約所述寬度的10%的距離內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述柔性結(jié)構(gòu)為在所述半導(dǎo)體芯片的電氣操作中不傳遞電流的虛設(shè)結(jié)構(gòu)。
17.—種半導(dǎo)體芯片,包括在所述半導(dǎo)體芯片的金屬化系統(tǒng)的最后金屬化層中的接合墊；位在所述金屬化系統(tǒng)中的第一柔性結(jié)構(gòu)，所述第一柔性結(jié)構(gòu)包括第一上端和第一下 端，其中，所述第一上端是在所述接合墊下方，所述第一下端是在所述第一上端下方的所述金屬化系統(tǒng)的金屬化層中，且所述第一上端比所述第一下端更接近所述半導(dǎo)體芯片的中心線(xiàn)；和位在所述金屬化系統(tǒng)中的第二柔性結(jié)構(gòu)，所述第二柔性結(jié)構(gòu)包括第二上端和第二下端，其中，所述第二上端是在所述接合墊下方，所述第二下端是在所述第二上端下方的所述金屬化系統(tǒng)的金屬化層中，所述第二上端比所述第二下端更接近所述中心線(xiàn)，且所述第一上端比所述第二下端更接近所述中心線(xiàn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述第一柔性結(jié)構(gòu)包括第一系列互連的接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)，且所述第二柔性結(jié)構(gòu)包括第二系列互連的接觸通孔和導(dǎo)電線(xiàn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述第一和第二系列的至少一個(gè)中的相鄰接觸通孔之間的螺距在所述第一和第二柔性結(jié)構(gòu)的個(gè)別上端與個(gè)別下端之間增加。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述第一下端是相對(duì)于所述中心線(xiàn)離所述第一上端第一距離，所述第二下端是相對(duì)于所述中心線(xiàn)離所述第二上端第二距離，且所述第二距離大于所述第一距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述第一柔性結(jié)構(gòu)具有第一彈簧率且所述第二柔性結(jié)構(gòu)具有與所述第一彈簧率不同的第二彈簧率。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體芯片，進(jìn)一步包括位在所述金屬化系統(tǒng)的第三柔性結(jié)構(gòu)，其中，所述第三柔性結(jié)構(gòu)包括第三上端和第三下端，所述第三上端是在所述最后金屬化層下方，所述第三下端是在所述第三上端下方的所述金屬化系統(tǒng)的金屬化層中，所述第三上端比所述第三下端更接近所述中心線(xiàn)，所述第一上端比所述第三下端更接近所述中心線(xiàn)，且所述第三柔性結(jié)構(gòu)具有與所述第一彈簧率不同的第三彈簧率。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述第一、第二和第三柔性結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)接觸所述接合墊。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述第一、第二和第三柔性結(jié)構(gòu)的所述至少一個(gè)包括金屬。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述半導(dǎo)體芯片具有長(zhǎng)度和寬度，且其中，所述接合墊位在自所述半導(dǎo)體芯片的角落沿所述長(zhǎng)度大約所述長(zhǎng)度的10%的距離內(nèi)，且位在自所述角落沿所述寬度大約所述寬度的10%的距離內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體芯片，其中，所述第一和第二柔性結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)為在所述半導(dǎo)體芯片的電氣操作中不傳遞電流的虛設(shè)結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制半導(dǎo)體芯片封裝相互作用的應(yīng)變補(bǔ)償填充圖案，一般來(lái)說(shuō)，本文所披露的主題涉及到復(fù)雜的半導(dǎo)體芯片，其在比如倒裝芯片或3D芯片裝配之類(lèi)的半導(dǎo)體芯片封裝操作期間較不易有白凸點(diǎn)的發(fā)生。本文所披露的一個(gè)說(shuō)明性的半導(dǎo)體芯片包括，除其它外，接合墊和在接合墊下方的金屬化層，其中金屬化層是由接合墊下方的接合墊區(qū)域和圍繞接合墊區(qū)域的空曠區(qū)域所構(gòu)成。此外，半導(dǎo)體器件還包括在金屬化層中的多個(gè)器件特征，其中所述多個(gè)器件特征具有在接合墊區(qū)域中的第一特征密度和在空曠區(qū)域中小于第一特征密度的第二特征密度。
文檔編號(hào)H01L23/488GK103000602SQ20121033725
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月12日
發(fā)明者V·W·瑞恩 申請(qǐng)人:格羅方德半導(dǎo)體公司