本發(fā)明的實施例一般地涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù):
使用半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備對許多現(xiàn)代應(yīng)用來說是至關(guān)重要的。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步,半導(dǎo)體器件的尺寸正變得越來越小,同時半導(dǎo)體器件具有更多的功能和更大量的集成電路。由于半導(dǎo)體器件的小型化縮放,所以晶圓級封裝(WLP,wafer level packaging)由于其較低的成本以及相對簡單的制造操作而被廣泛使用。在WLP操作期間,多個半導(dǎo)體組件裝配在半導(dǎo)體器件上。此外,在這樣小的半導(dǎo)體器件中實施多個制造操作。
然而,半導(dǎo)體器件的制造操作涉及關(guān)于這種小且薄的半導(dǎo)體器件的許多步驟和操作。小型化縮放的半導(dǎo)體器件的制造變得更加復(fù)雜。制造半導(dǎo)體器件的復(fù)雜程度的增加可以導(dǎo)致缺陷,諸如不良的電互連、裂縫的出現(xiàn)、組件的分層、組件的不正確放置或其他問題,這些缺陷會導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的較高的產(chǎn)量損失。半導(dǎo)體器件被制造為不期望的配置,從而進(jìn)一步地浪費(fèi)材料并且由此增加了制造成本。這樣,對于修改半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和改進(jìn)制造操作存在許多挑戰(zhàn)。
半導(dǎo)體器件裝配有大量的集成部件,這些集成部件包括具有不同熱性能的各種材料。由于涉及具有不同材料的許多不同部件,所以增加了半導(dǎo)體器件的制造操作的復(fù)雜性。因此,需要不斷地改進(jìn)半導(dǎo)體器件的制造并解決以上缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括:管芯,包括設(shè)置在所述管芯上方的管芯焊盤;導(dǎo)電構(gòu)件,設(shè)置在所述管芯焊盤上方并且與所述管芯焊盤電連接;模制件,圍繞所述管芯和所述導(dǎo)電構(gòu)件;以及再分布層(RDL),設(shè)置在所述模制件、所述導(dǎo)電構(gòu)件和所述管芯上方,并且包括介電層和第一互連結(jié)構(gòu),其中,所述第一互連結(jié)構(gòu)包括接合部分和多個通孔部分,所述接合部分設(shè)置在所述介電層上方,所述多個通孔部分從所述接合部分突出穿過所述介電層到達(dá)所述導(dǎo)電構(gòu)件,并且所述多個通孔部分中的每一個都與所述導(dǎo)電構(gòu)件至少部分地接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括:管芯,包括設(shè)置在所述管芯上方的多個管芯焊盤;多個導(dǎo)電構(gòu)件,相應(yīng)設(shè)置在所述多個管芯焊盤上方并且與所述多個管芯焊盤電連接;模制件,圍繞所述管芯和所述多個導(dǎo)電構(gòu)件;以及再分布層(RDL),設(shè)置在所述模制件、所述多個導(dǎo)電構(gòu)件和所述管芯上方,并且包括介電層和多個互連結(jié)構(gòu),其中,所述多個互連結(jié)構(gòu)中的每一個都包括接合部分和多個通孔部分,所述接合部分在所述介電層上方延長,并且所述多個通孔部分從所述接合部分突出、穿過所述介電層、以及與所述多個導(dǎo)電構(gòu)件中的對應(yīng)的一個接觸。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面,提供了一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法,包括:提供管芯,所述管芯包括設(shè)置在所述管芯上方的管芯焊盤;在所述管芯的管芯焊盤上方設(shè)置導(dǎo)電構(gòu)件;形成圍繞所述管芯和所述導(dǎo)電構(gòu)件的模制件;在所述模制件、所述管芯和所述導(dǎo)電構(gòu)件上方設(shè)置介電層;以及形成包括接合部分和多個通孔部分的互連結(jié)構(gòu),其中,所述接合部分設(shè)置在所述介電層上方,所述多個通孔部分設(shè)置在所述導(dǎo)電構(gòu)件上方并且從所述接合部分突出穿過所述介電層到達(dá)所述導(dǎo)電構(gòu)件,并且所述多個通孔部分中的每一個都與所述導(dǎo)電構(gòu)件至少部分地接觸。
附圖說明
當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時,根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以最佳地理解本發(fā)明的各個方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐,各個部件未按比例繪制。事實上,為了清楚討論,各個部件的尺寸可以任意增大或減小。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
圖2A至圖2R是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖1的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的部分200的放大的頂視圖,其中,第一互連結(jié)構(gòu)的通孔部分具有各種形狀、圖案或尺寸。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
圖4A至圖4F是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖3的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的部分400的放大的頂視圖,其中,第一互連結(jié)構(gòu)的通孔部分具有各種形狀、圖案或尺寸。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
圖6A至圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖3的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的部分600的放大的頂視圖,其中,第一互連結(jié)構(gòu)的通孔部分具有各種形狀、圖案或尺寸。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
圖8A至圖8H是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖7的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的部分800的放大的頂視圖,其中,第一互連結(jié)構(gòu)的通孔部分具有各種形狀、圖案或尺寸。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。
圖10A至圖10H是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的通過圖9的方法制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施方式
以下公開內(nèi)容提供了許多不同的實施例或?qū)嵗杂糜趯崿F(xiàn)所提供主題的不同特征。下面將描述元件和布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然,這些僅是實例并且不意欲限制本發(fā)明。例如,在以下描述中,在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成為直接接觸的實施例,也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。而且,本發(fā)明在各個實例中可以重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)僅是為了簡明和清楚,其自身并不表示所論述的各個實施例和/或配置之間的關(guān)系。
此外,為了便于描述,本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空間關(guān)系術(shù)語,以描述如圖中所示的一個元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系??臻g相對術(shù)語旨在包括除了附圖中所示的方位之外,在使用中或操作中的器件的不同方位。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位),并且在本文中使用的空間關(guān)系描述符可以同樣地作相應(yīng)地解釋。
從半導(dǎo)體晶圓制造并且分割管芯。在分割之后,管芯被封裝為半導(dǎo)體封裝件并且與其他管芯或封裝件集成。通過模制件來封裝管芯,并且通過導(dǎo)線或其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)來對管芯的I/O端子進(jìn)行布線。若干隔離層設(shè)置在管芯和模制件上方,并且導(dǎo)線對隔離層內(nèi)的I/O端子進(jìn)行布線。半導(dǎo)體封裝件的這種配置涉及具有不同熱性能(如,不同的熱膨脹系數(shù)(CTE)等)的不同種類的材料(如,管芯、模制件、隔離層、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)等)。在隨后的諸如熱處理、回流等的熱工藝期間,材料之間容易出現(xiàn)內(nèi)部應(yīng)力。
CTE的這種失配將導(dǎo)致半導(dǎo)體封裝件內(nèi)出現(xiàn)裂縫。在隨后的制造操作期間,裂縫甚至可以傳播穿過半導(dǎo)體封裝件。裂縫的傳播將進(jìn)一步弱化半導(dǎo)體封裝件的配置和管芯與導(dǎo)線之間的電連接,并且最終導(dǎo)致半導(dǎo)體封裝件的不良的可靠性或故障。
在本發(fā)明中,公開了改進(jìn)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在管芯上方并且與管芯電連接的導(dǎo)電構(gòu)件以及設(shè)置在導(dǎo)電構(gòu)件上方的再分布層(RDL)。RDL包括與導(dǎo)電構(gòu)件電連接的互連結(jié)構(gòu)?;ミB結(jié)構(gòu)包括與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的若干通孔部分?;ミB結(jié)構(gòu)通過一個以上的通孔部分與導(dǎo)電構(gòu)件電連接。這種配置可以增加互連結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電構(gòu)件之間的接觸表面面積,并且因此可以改善它們的電連接以及最小化或防止互連結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電構(gòu)件的分層。
此外,在熱工藝之后,導(dǎo)電構(gòu)件(例如,設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的角部處等)將遭受內(nèi)部應(yīng)力,并且將導(dǎo)致互連結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電構(gòu)件的分層。導(dǎo)電構(gòu)件上的若干通孔部分的形成可以減少內(nèi)部應(yīng)力并且因此最小化或防止互連結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電構(gòu)件和介電層之間的裂縫的出現(xiàn)。提高了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的可靠性或性能。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的示意性截面圖。在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括管芯101、導(dǎo)電構(gòu)件103、模制件104和再分布層(RDL)105。在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100是半導(dǎo)體封裝件。在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100是集成多輸出(InFO,integrated fan out)封裝件,其中,管芯101的I/O端子為多輸出的并且以更大面積再分布在管芯101的表面上方。
在一些實施例中,管芯101是包括諸如硅的半導(dǎo)體材料的部件,并且在光刻操作所制造的管芯101內(nèi)制造有預(yù)定功能電路。在一些實施例中,通過機(jī)械或激光刀從半導(dǎo)體晶圓分割管芯101。在一些實施例中,管芯101包括適合于特定應(yīng)用的各種電路。在一些實施例中,電路包括諸如晶體管、電容器、電阻器、二極管等的各種器件。在一些實施例中,管芯101包括各種已知類型的半導(dǎo)體器件中的任意一種,諸如存儲器(諸如SRAMS、閃速存儲器等)、微處理器、專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)等。在一些實施例中,管芯101為邏輯器件管芯、中央計算單元(CPU)管芯、收發(fā)器管芯等。
在一些實施例中,管芯101具有四邊形、矩形或正方形截面。圖1示出了包括一個管芯的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100;然而,應(yīng)該理解,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100可以包括一個以上管芯。本發(fā)明不意欲限制半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100中的管芯的數(shù)量。
在一些實施例中,管芯焊盤101a設(shè)置在管芯101的表面上方或設(shè)置在管芯101內(nèi)。在一些實施例中,管芯焊盤101a設(shè)置在管芯101的有源側(cè)上方。為了簡化和清楚,圖1僅示出了位于管芯101上方的兩個管芯焊盤101a;然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,管芯101上方可以存在一個或多個管芯焊盤101a。在一些實施例中,管芯101包括位于其上或其中的若干管芯焊盤101a。
在一些實施例中,管芯焊盤101a與接管芯101外部的電路電連接,以使管芯101內(nèi)部的電路通過管芯焊盤101a與管芯101外部的電路電連接。在一些實施例中,管芯焊盤101a配置為與導(dǎo)電跡線或?qū)щ娊Y(jié)構(gòu)電耦合,從而使得管芯101內(nèi)部的電路可以從管芯焊盤101a通過導(dǎo)電跡線與管芯101外部的電路電連接。在一些實施例中,管芯焊盤101a包括金、銀、銅、鎳、鎢、鋁、鈀和/或它們的合金。
在一些實施例中,鈍化件101b設(shè)置在管芯焊盤101a以及管芯101的表面上方。在一些實施例中,圖案化鈍化件101b,從而使得從鈍化件101b暴露管芯焊盤101a的一部分,以允許與管芯101外部的電路電連接。在一些實施例中,鈍化件101b部分覆蓋管芯焊盤101a的頂面。鈍化件101b配置為提供用于管芯101的電絕緣和防潮,以使管芯101與周圍環(huán)境隔離開。
在一些實施例中,鈍化件101b包括諸如氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮化硅等的介電材料。在一些實施例中,鈍化件101b包括諸如聚合物、聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(BCB)等的介電材料。在一些實施例中,鈍化件101b為單層或彼此堆疊設(shè)置的多個介電材料的層。
在一些實施例中,第一介電層102設(shè)置在管芯101上方。在一些實施例中,圖案化第一介電層102,從而使得從第一介電層102暴露管芯焊盤101a的一部分,以允許與管芯101外部的電路電連接。在一些實施例中,第一介電層102包括諸如氧化硅、碳化硅、氮氧化硅、氮化硅等的介電材料。在一些實施例中,第一介電層102包括諸如聚合物、聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(BCB)等的介電材料。在一些實施例中,第一介電層102包括與鈍化件101b相同或不同的材料。在一些實施例中,整體形成第一介電層102和鈍化件101b。
在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103設(shè)置在管芯焊盤101a上方并且被鈍化件101b或第一介電層102圍繞。為了簡化和清楚,圖1僅示出了分別設(shè)置在管芯焊盤101a上方的兩個導(dǎo)電構(gòu)件103,然而,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解,管芯101或管芯焊盤101a上方可以存在更多的導(dǎo)電構(gòu)件103。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103設(shè)置在管芯焊盤101a的暴露部分上方并且通過管芯焊盤101a與管芯101的電路電連接。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103配置為與其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接。
在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103被鈍化件101b或第一介電層102圍繞。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103延伸穿過鈍化件101b或第一介電層102。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103的一部分設(shè)置在第一介電層102上方。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103是導(dǎo)電柱。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103包括諸如銅、金、鋁等的金屬。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103的截面為諸如圓形、四邊形或多邊形的各種形狀。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103的被第一介電層102圍繞的截面為圓形。
在一些實施例中,模制件104圍繞管芯101。在一些實施例中,模制件104圍繞管芯焊盤101a、鈍化件101b、第一介電層102和導(dǎo)電構(gòu)件103。在一些實施例中,模制件104設(shè)置為鄰近管芯101。在一些實施例中,模制件104的表面與第一介電層102的表面和導(dǎo)電構(gòu)件103的表面基本處于同一平面。在一些實施例中,模制件104可以是單層膜或復(fù)合堆疊件。在一些實施例中,模制件104包括諸如模塑料、模制底部填充材料、環(huán)氧樹脂、樹脂等的各種材料。在一些實施例中,模制件104具有高熱導(dǎo)性、低吸濕率和高撓曲強(qiáng)度。在一些實施例中,模制件104的厚度為約100μm至約500μm。
在一些實施例中,RDL 105設(shè)置在管芯101、導(dǎo)電構(gòu)件103和模制件104上方。在一些實施例中,RDL 105從管芯焊盤101a的路徑進(jìn)行重新布線以在模制件104上方的再分布管芯101的I/O端子。在一些實施例中,RDL 105包括若干介電層(105a、105b或105c)以及被介電層(105a、105b或105c)圍繞的若干互連結(jié)構(gòu)(105-1或105-2)。在一些實施例中,RDL105為后鈍化互連件(PPI)。
在一些實施例中,RDL 105包括第二介電層105a和被第二介電層105a部分地圍繞的第一互連結(jié)構(gòu)105-1。在一些實施例中,第二介電層105a設(shè)置在管芯101、導(dǎo)電構(gòu)件103和模制件104上方。在一些實施例中,第二介電層105a包括諸如氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、聚合物、聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(BCB)等的介電材料。在一些實施例中,第二介電層105a包括與第一介電層102相同或不同的材料。
在一些實施例中,第二介電層105a包括設(shè)置在導(dǎo)電構(gòu)件103上方并且延伸穿過第二介電層105a的凹槽105d,以暴露導(dǎo)電構(gòu)件103的表面的一部分。為了簡化和清楚,圖1僅示出了五個凹槽105d,然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100中可以存在一個以上凹槽105d。
在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1設(shè)置在第二介電層105a、模制件104、導(dǎo)電構(gòu)件103和管芯101上方。在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1配置為通過管芯焊盤101a或?qū)щ姌?gòu)件103將管芯101的電路與管芯101外部的電路電連接。在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1包括諸如金、銀、銅、鎳、鎢、鋁、鈀和/或它們的合金的導(dǎo)電材料。
在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1包括接合部分105-1a和若干通孔部分105-1b。在一些實施例中,接合部分105-1a設(shè)置在第二介電層105a上方。在一些實施例中,接合部分105-1a沿著第二介電層105a的表面延伸。在一些實施例中,接合部分105-1a配置為接收其他的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。在一些實施例中,接合部分105-1a配置為與其他的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接。
在一些實施例中,通孔部分105-1b從接合部分105-1a突出以穿過介電層105a到達(dá)導(dǎo)電構(gòu)件103。在一些實施例中,通孔部分105-1b設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上方。在一些實施例中,通孔部分105-1b設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上并且與該對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件交界。例如,如圖1所示,通孔部分105-1b對應(yīng)地設(shè)置在導(dǎo)電構(gòu)件103中的一個上,其中,特別地,三個通孔部分105-1b在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的左側(cè)設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上,并且兩個通孔部分105-1b在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的右側(cè)設(shè)置在另一對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上。在一些實施例中,若干通孔部分105-1b設(shè)置在一個導(dǎo)電構(gòu)件103上。為了簡化和清楚,圖1僅示出了五個通孔部分105-1b;然而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,半導(dǎo)體構(gòu)件103上方可以存在若干通孔部分105-1b。
在一些實施例中,設(shè)置在一個導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b的數(shù)量約為2至20。由于一個以上通孔部分105-1b與導(dǎo)電構(gòu)件103接觸,所以可以最小化或防止通孔部分與導(dǎo)電構(gòu)件103或第二介電層105a分層。
在一些實施例中,通孔部分105-1b中的每個都延伸穿過第二介電層105a。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的每個都從接合部分105-1a垂直延伸。在一些實施例中,接合部分105-1a通過通孔部分105-1b與管芯焊盤101a或?qū)щ姌?gòu)件103電連接。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的每個都與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103至少部分地接觸。在一些實施例中,所有通孔部分105-1b都設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的與通孔部分105-1b接觸的表面內(nèi)部。
在一些實施例中,一些通孔部分105-1b與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的表面不接觸并且設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的與剩余的通孔部分105-1b接觸的表面外部。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的一個的一部分與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103不接觸并且設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的與通孔部分105-1b的接觸的表面外部。
在一些實施例中,通孔部分105-1b中的每個的與導(dǎo)電構(gòu)件103交界的截面都可以為諸如圓形、卵形、橢圓形、四邊形或多邊形的各種形狀。在一些實施例中,通孔部分105-1b的與導(dǎo)電構(gòu)件103接觸的表面可以為諸如圓形、卵形、橢圓形、四邊形或多邊形的各種形狀。
在一些實施例中,通孔部分105-1b的與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103接觸的表面具有寬度W1,該寬度為通孔部分105-1b的表面的最長長度。在一些實施例中,寬度W1約為10μm。在一些實施例中,寬度W1小于20μm。在一些實施例中,寬度W1在約3μm至約15μm的范圍內(nèi)。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103的與對應(yīng)的通孔部分105-1b接觸的表面具有寬度W2,該寬度為導(dǎo)電構(gòu)件103的表面的最長長度。在一些實施例中,寬度W2約為90μm。在一些實施例中,寬度W2在約50μm至約150μm的范圍內(nèi)。
在一些實施例中,存在通孔部分105-1b的與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103接觸的總表面面積和導(dǎo)電構(gòu)件103的與對應(yīng)的通孔部分105-1b接觸的表面面積的比率。在一些實施例中,通孔部分的總表面面積為每一個通孔部分105-1b的與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103接觸的面積之和。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103的表面面積為其上設(shè)置有通孔部分105-1b的導(dǎo)電構(gòu)件103的表面的面積。例如,如圖1所示,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的左側(cè)存在三個通孔部分105-1b的總表面面積與導(dǎo)電構(gòu)件103的表面面積的比率。在一些實施例中,比率基本大于1:40。在一些實施例中,比率在約1:60至約1:1.5的范圍內(nèi)。由于一個以上通孔部分105-1b與導(dǎo)電構(gòu)件103接觸,所以增加了介于通孔部分105-1b與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103之間的接觸表面面積,并且因此,可以最小化或防止通孔部分105-1b與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的分層。
在一些實施例中,RDL 105包括第三介電層105b和第二互連結(jié)構(gòu)105-2,該第二互連結(jié)構(gòu)設(shè)置在第三介電層105b上方或部分地設(shè)置在該第三介電層內(nèi)。在一些實施例中,第三介電層105設(shè)置在第二介電層105a上方并且覆蓋第一互連結(jié)構(gòu)105-1的接合部分105-1a。在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1的接合部分105-1a的一部分從第三介電層105b中暴露出并且配置為接收另一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。在一些實施例中,第三介電層105b包括諸如氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、聚合物、聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(BCB)等的介電材料。在一些實施例中,第三介電層105b包括與第一介電層102或第二介電層105a相同或不同的材料。
在一些實施例中,第二互連結(jié)構(gòu)105-2與第一互連結(jié)構(gòu)105-1電連接。在一些實施例中,第二互連結(jié)構(gòu)105-2至少部分地位于第一互連結(jié)構(gòu)105-1的通孔部分105-1b上面。在一些實施例中,第二互連結(jié)構(gòu)105-2的一部分設(shè)置為沿著第三介電層105b,并且第二互連結(jié)構(gòu)105-2的一部分朝向第一互連結(jié)構(gòu)105-1的接合部分105-1a延伸穿過第三介電層105b。在一些實施例中,第二互連結(jié)構(gòu)105-2包括諸如金、銀、銅、鎳、鎢、鋁、鈀和/或它們的合金的導(dǎo)電材料。
在一些實施例中,RDL 105包括設(shè)置在第三介電層105b上方的第四介電層105c。在一些實施例中,第四介電層105c覆蓋第二互連結(jié)構(gòu)105-2。在一些實施例中,第二互連結(jié)構(gòu)105-2的一部分從第四介電層105c中暴露出并且配置為接收另一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。在一些實施例中,第四介電層105c包括諸如氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、聚合物、聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯(BCB)等的介電材料。在一些實施例中,第四介電層105c包括與第一介電層102、第二介電層105a或第三介電層105b相同或不同的材料。
在一些實施例中,導(dǎo)電焊盤106設(shè)置在RDL 105上方并且配置為接收導(dǎo)電凸塊107。在一些實施例中,導(dǎo)電焊盤106設(shè)置在第二互連結(jié)構(gòu)105-2的從第四介電層105b中暴露的部分上方。在一些實施例中,導(dǎo)電焊盤106的一部分設(shè)置在第四介電層105c上方,并且導(dǎo)電焊盤106的一部分朝向第二互連結(jié)構(gòu)105-2延伸穿過第四介電層105c。在一些實施例中,導(dǎo)電焊盤106為包括可焊接表面的凸塊下金屬(UBM)焊盤。在一些實施例中,導(dǎo)電焊盤106包括金、銀、銅、鎳、鎢、鋁、鈀和/或它們的合金。
在一些實施例中,導(dǎo)電凸塊107設(shè)置在導(dǎo)電焊盤106上方并且與該導(dǎo)電焊盤電連接。在一些實施例中,導(dǎo)電凸塊107包括諸如焊料、銅、鎳、金或其他導(dǎo)電材料的導(dǎo)電材料。在一些實施例中,導(dǎo)電凸塊107為焊球、球柵陣列(BGA)球、可控塌陷芯片連接(C4)凸塊、微凸塊、柱等。
圖2A至圖2J示出了圖1中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的一部分200的示意性放大的頂視圖。圖2A至圖2J示出了第一互連結(jié)構(gòu)105-1的通孔部分105-1b的截面和與部分200中的通孔部分105-1b交界的對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的截面。在一些實施例中,設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b布置為預(yù)定圖案。例如,通孔部分105-1b可以布置為如圖2A至圖2J中的任一個所示的各種圖案。
在一些實施例中,如圖2A或圖2B所示,通孔部分105-1b設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上并且直線對準(zhǔn)。在一些實施例中,如圖2C至圖2E中的任一個所示,通孔部分105-1b在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上布置為規(guī)則陣列。在一些實施例中,如圖2F至圖2I中的任一個所示,通孔部分105-1b在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上布置為特定圖案。在一些實施例中,如圖2J所示,通孔部分105-1b隨機(jī)布置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上。
圖2K至圖2R示出了圖1中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的一部分200的示意性放大的頂視圖。圖2K至圖2R示出了第一互連結(jié)構(gòu)105-1的通孔部分105-1b的截面和與部分200中的通孔部分105-1b交界的對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的截面。在一些實施例中,通孔部分105-1b設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的與通孔部分105-1b接觸的截面內(nèi)部。在一些實施例中,設(shè)置在對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b的截面為如圖2K至圖2R中的任一個所示的各種形狀或尺寸。在一些實施例中,通孔部分105-1b的截面為彼此相同的形狀或不同的形狀。在一些實施例中,例如,如圖2R所示,通孔部分105-1b的截面為彼此相同的尺寸或不同的尺寸。
在一些實施例中,如圖2K和圖2L所示,通孔部分105-1b的截面為彼此不同的形狀。在一些實施例中,通孔部分105-1b的截面中的一些為圓形,而通孔部分105-1b的截面中的一些為卵形或橢圓形。在一些實施例中,通孔部分105-1b的截面包括不同形狀的各種組合。
在一些實施例中,每一個通孔部分105-1b的截面都為卵形或橢圓形,而對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的截面為圓形。在圖2M至圖2Q所示的一些實施例中,每一個通孔部分105-1b都包括沿著其最長長度并且穿過其中心105-1d的軸105-1c。在一些實施例中,通孔部分105-1b的所有軸105-1c都彼此平行。在一些實施例中,每一個通孔部分105-1b都定位為預(yù)定方向。在一些實施例中,如圖2K至圖2Q所示,每一個軸105-1c都設(shè)置為指向預(yù)定方向。在一些實施例中,軸105-1c相對于水平線或垂直線偏離或傾斜一角度。在一些實施例中,通孔部分105-1b的截面為如圖2M至圖2Q中的任一個所示的特定圖案。在一些實施例中,通孔部分105-1b隨機(jī)布置。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的示意性截面圖。在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300包括管芯101、管芯焊盤101a、導(dǎo)電構(gòu)件103、模制件104和再分布層(RDL)105,它們具有與以上所述的和圖1所示的類似的配置。
在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300包括具有與以上所述或圖1所示的類似的配置的若干通孔部分105-1b。在一些實施例中,通孔部分中的每個都與導(dǎo)電構(gòu)件103至少部分地接觸。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的一個的一部分與導(dǎo)電構(gòu)件103不接觸。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的一個與導(dǎo)電構(gòu)件103不接觸,而通孔部分105-1b中的另一個與導(dǎo)電構(gòu)件103至少部分地接觸。
圖4A至圖4F示出了圖3中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的一部分400的示意性放大的頂視圖。圖4A至圖4F示出了圖3的部分400中的第一互連結(jié)構(gòu)105-1的通孔部分105-1b和對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的截面。在一些實施例中,如圖4A至圖4F中的任意一個所示,通孔部分105-1b中的一個的一部分與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103不接觸。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的一些與對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103不接觸。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的一個的一部分或通孔部分105-1b中的一些設(shè)置在第一介電層102上。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的一個的一部分或通孔部分105-1b中的一些設(shè)置在與剩余的通孔部分105-1b接觸的導(dǎo)電構(gòu)件103的截面的外部。
由于第一互連結(jié)構(gòu)105-1配置為具有設(shè)置在導(dǎo)電構(gòu)件103上的若干通孔部分105-1b,所以盡管通孔部分105-1b中的一個的一部分或通孔部分105-1b中的一些與導(dǎo)電構(gòu)件103不接觸,但是第一互連結(jié)構(gòu)105-1仍可以與導(dǎo)電構(gòu)件103電連接。這樣,包括若干通孔部分105-1b的第一互連結(jié)構(gòu)105-1可以避免第一互連結(jié)構(gòu)105-1與導(dǎo)電構(gòu)件103之間的虛焊(cold joint)。改善了第一互連結(jié)構(gòu)105-1與導(dǎo)電構(gòu)件103之間的電連接。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的示意性截面圖。在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500包括管芯101、若干管芯焊盤101a、若干導(dǎo)電構(gòu)件103、模制件104和再分布層(RDL)105,它們具有與上述和圖1或圖3所示的類似的配置。圖6A至圖6B示出了圖5中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的一部分600的示意性放大的頂視圖。圖6A至圖6B示出了第一互連結(jié)構(gòu)105-1的通孔部分105-1b的截面和與圖5的部分600中的通孔部分105-1b接觸的對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的截面。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103在管芯101上方布置為規(guī)則陣列。
在一些實施例中,如圖6A和圖6B所示,至少一個通孔部分105-1b設(shè)置在一個導(dǎo)電構(gòu)件103上。在一些實施例中,若干通孔部分105-1b設(shè)置在一個導(dǎo)電構(gòu)件103上。在一些實施例中,若干通孔部分105-1b設(shè)置在一個導(dǎo)電構(gòu)件103上,該導(dǎo)電構(gòu)件位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的角部處。設(shè)置在位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的角部處的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以減少半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的內(nèi)部應(yīng)力。在一些實施例中,在位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的角部處的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以為預(yù)定圖案。在一些實施例中,例如如圖2A至圖2R和圖4A至圖4F中的任意一個所示的,設(shè)置在位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的角部處的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以布置為各種圖案。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700的示意性截面圖。在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700包括管芯101、若干管芯焊盤101a、若干導(dǎo)電構(gòu)件103、模制件104和再分布層(RDL)105,它們具有與上述的和圖1、圖3和圖5所示的類似的配置。圖8A至圖8E示出了圖7中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700的一部分800的示意性放大的頂視圖。圖8A至圖8E示出了圖7的部分800中的第一互連結(jié)構(gòu)105-1的通孔部分105-1b和對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103的截面。
在如圖8A至圖8B中所示的一些實施例中,若干通孔部分105-1b設(shè)置在一個導(dǎo)電構(gòu)件103上,該導(dǎo)電構(gòu)件鄰近半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700的邊緣。設(shè)置在鄰近半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700的邊緣的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以減少半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700的內(nèi)部應(yīng)力。在一些實施例中,在鄰近半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700的邊緣的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以為預(yù)定圖案。在一些實施例中,例如如圖2A至圖2R和圖4A至圖4F中的任意一個所示的,設(shè)置在鄰近邊緣的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以布置為各種圖案。
在如圖8C至圖8E所示的一些實施例中,若干通孔部分105-1b對應(yīng)地設(shè)置在所有導(dǎo)電構(gòu)件103上。設(shè)置在所有導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以減少半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700的內(nèi)部應(yīng)力。在一些實施例中,對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以為預(yù)定圖案。在一些實施例中,例如如圖2A至圖2R和圖4A至圖4F中的任意一個所示的,設(shè)置在導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b可以布置為各種圖案。
在一些實施例中,對應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b為各種形狀或尺寸。在如圖8F至圖8G所示的一些實施例中,通孔部分105-1b中的一些為卵形或橢圓形。在如圖8H所示的一些實施例中,所有通孔部分105-1b都為卵形或橢圓形。卵形或橢圓形的通孔部分105-1b可以減少半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的內(nèi)部應(yīng)力。在如圖8F中所示的一些實施例中,設(shè)置在位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的角部處的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b為卵形或橢圓形。在如圖8G中所示的一些實施例中,設(shè)置在鄰近半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的邊緣的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b為卵形或橢圓形。在如圖8H所示的一些實施例中,所有通孔部分105-1b都為卵形或橢圓形。
在一些實施例中,為卵形或橢圓形的每一個通孔部分105-1b都包括沿著其最長的長度并且指向預(yù)定方向的軸105-1c。在圖8F至圖8H中所示的一些實施例中,所有軸105-1c都指向半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的中心或中心部分。這種配置可以減少半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的內(nèi)部應(yīng)力。在圖8F中所示的一些實施例中,定位通孔部分105-1b,從而使得設(shè)置在位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的角部處的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b的軸105-1c指向半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的中心。在圖8G中所示的一些實施例中,設(shè)置在邊緣處的導(dǎo)電構(gòu)件103上的通孔部分105-1b的軸105-1c指向半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的中心。在一些實施例中,如圖8H所示,所有通孔部分105-1b的軸105-1c都指向半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的中心。
在本發(fā)明中,還公開了制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(100、300、500或700)的方法。在一些實施例中,通過方法1000來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(100、300、500或700)。方法1000包括多步操作,并且不能將描述和說明視為操作順序的限制。圖9是制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(100、300、500或700)的方法1000的實施例。方法1000包括多個操作(1001、1002、1003、1004和1005)。
在操作1001中,如圖10A所示,接收或提供管芯101。在一些實施例中,管芯101設(shè)置在襯底901上方。在一些實施例中,管芯101包括設(shè)置在管芯101上方或內(nèi)的管芯焊盤101a。在一些實施例中,管芯焊盤101a被鈍化件101b部分地覆蓋。在一些實施例中,管芯101、管芯焊盤101a和鈍化件101b具有的配置與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的配置類似。在一些實施例中,鈍化件101b通過諸如旋涂等的任何合適的操作設(shè)置在管芯101上方。在一些實施例中,通過諸如光刻和蝕刻操作的任何合適的操作來圖案化鈍化件101b,以去除鈍化件101b的一些部分并且暴露管芯焊盤101a的一部分。
在一些實施例中,襯底901為載體襯底以用于暫時支撐管芯101和隨后設(shè)置在其上的其他組件。在一些實施例中,襯底901是晶圓。在一些實施例中,襯底901包括硅、玻璃、陶瓷等。在一些實施例中,通過諸如膠水、膠帶等的粘合劑使管芯101暫時附接至襯底901。
在操作1002中,如圖10B所示,在管芯101的管芯焊盤101a上方設(shè)置導(dǎo)電構(gòu)件103。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103形成在管芯焊盤101a上方并且被第一介電層102圍繞。在一些實施例中,第一介電層102設(shè)置在鈍化件101b上方,并且通過諸如光刻和蝕刻操作的任何合適的操作進(jìn)行圖案化,以去除第一介電層102的一些部分并且暴露管芯焊盤101a的一部分。在一些實施例中,導(dǎo)電材料設(shè)置在管芯焊盤101a的暴露部分上方并且設(shè)置在第一介電層102內(nèi),以形成導(dǎo)電構(gòu)件103。在一些實施例中,通過諸如電鍍、濺射等的任何合適的操作形成導(dǎo)電構(gòu)件103。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件103具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。
在操作1003中,如圖10C和圖10D所示,形成模制件104。在一些實施例中,模制件104設(shè)置在襯底901上方并且圍繞管芯101、第一介電層102和導(dǎo)電構(gòu)件103。在一些實施例中,通過將模制材料設(shè)置在襯底901、第一介電層102和導(dǎo)電構(gòu)件103上方來形成模制件104。然后,研磨模制材料以減薄模制材料直到暴露導(dǎo)電構(gòu)件103。在一些實施例中,模制件104具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。在一些實施例中,如圖10D所示,在形成模制件104之后,分離并且去除襯底901。
在操作1004中,如圖10E所示,第二介電層105a設(shè)置在模制件104、第一介電層102和導(dǎo)電構(gòu)件103上方。在一些實施例中,第二介電層105a的設(shè)置是在管芯101和模制件104上方形成再分布層(RDL)的操作的一部分。在一些實施例中,通過諸如旋涂、化學(xué)汽相沉積(CVD)等的任何合適的操作來設(shè)置第二介電層105a。在一些實施例中,通過諸如光刻和蝕刻操作的任何合適的操作來圖案化第二介電層105a,以去第二介電層105a的一些部分并且暴露導(dǎo)電構(gòu)件103的一部分。在一些實施例中,圖案化第二介電層105a以在導(dǎo)電構(gòu)件103上方形成若干凹槽105d。在一些實施例中,凹槽105d朝向?qū)щ姌?gòu)件103延伸穿過第二介電層105a。在一些實施例中,第二介電層105a具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。
在操作1005中,如圖10F所示,形成第一互連結(jié)構(gòu)105-1。在一些實施例中,通過將導(dǎo)電材料設(shè)置在第二介電層105a上方和凹槽105d內(nèi)來形成第一互連結(jié)構(gòu)105-1。在一些實施例中,通過電鍍或其他合適的操作來設(shè)置第一互連結(jié)構(gòu)105-1。在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1的形成是形成RDL的操作的一部分。在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。
在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1包括接合部分105-1a和若干通孔部分105-1b。在一些實施例中,接合部分105-1a設(shè)置為沿著第二介電層105a,并且通孔部分105-1b設(shè)置在凹槽105d內(nèi)。在一些實施例中,通孔部分105-1b與接合部分105-1a電連接并且從該接合部分突出。在一些實施例中,第一互連結(jié)構(gòu)105-1通過通孔部分105-1b與導(dǎo)電構(gòu)件103電連接。在一些實施例中,通孔部分105-1b中的每個都與導(dǎo)電構(gòu)件103至少部分地接觸。
在一些實施例中,如以上所述的和圖2A至圖2R、圖4A至圖4F、圖6A、圖6B和圖8A至圖8H中的任一個所示,通孔部分105-1b形成為預(yù)定圖案。在一些實施例中,如以上所述的和圖2A至圖2R、圖4A至圖4F、圖6A、圖6B和圖8A至圖8H所示的,與導(dǎo)電構(gòu)件103接觸的通孔部分105-1b的截面為預(yù)定形狀。在一些實施例中,通孔部分105-1b的截面為圓形、卵形或橢圓形。
在一些實施例中,如圖10G所示,第三介電層105b設(shè)置在第一互連結(jié)構(gòu)105-1和第二介電層105a上方。在一些實施例中,第三介電層105b的設(shè)置是形成RDL的操作的一部分。在一些實施例中,通過諸如旋涂、化學(xué)汽相沉積(CVD)等的任何合適的操作來設(shè)置第三介電層105b。在一些實施例中,通過諸如光刻和蝕刻操作的任何合適的操作來圖案化第三介電層105b,以去第二介電層105b的一些部分并且暴露第一互連結(jié)構(gòu)105-1的一部分。在一些實施例中,第三介電層105b具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。
在一些實施例中,如圖10G所示,第二互連結(jié)構(gòu)105-2設(shè)置在第三介電層105b上方和該第三介電層內(nèi)。在一些實施例中,第二互連結(jié)構(gòu)105-2通過接合部分105-1a與第一互連結(jié)構(gòu)105-1電連接。在一些實施例中,通孔部分105-1b被第二互連結(jié)構(gòu)105-2的至少一部分覆蓋。在一些實施例中,通過電鍍或其他合適的操作來設(shè)置第二互連結(jié)構(gòu)105-2。在一些實施例中,第二互連結(jié)構(gòu)105-2的形成是形成RDL的操作的一部分。在一些實施例中,第二互連結(jié)構(gòu)105-2具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。
在一些實施例中,如圖10G所示,第四介電層105c設(shè)置在第二互連結(jié)構(gòu)105-2和第三介電層105b上方。在一些實施例中,第四介電層105c的設(shè)置是形成RDL的操作的一部分。在一些實施例中,通過諸如旋涂、化學(xué)汽相沉積(CVD)等的任何合適的操作來設(shè)置第四介電層105c。在一些實施例中,通過諸如光刻和蝕刻操作的任何合適的操作來圖案化第四介電層105c,以去第四介電層105c的一些部分并且暴露第二互連結(jié)構(gòu)105-2的一部分。在一些實施例中,第四介電層105c具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。
在一些實施例中,如圖10H所示,導(dǎo)電焊盤106設(shè)置在第二互連結(jié)構(gòu)105-2上方。在一些實施例中,導(dǎo)電焊盤106與第二互連結(jié)構(gòu)105-2電連接。在一些實施例中,通過諸如濺射、電鍍等任何合適的操作形成導(dǎo)電焊盤106。在一些實施例中,導(dǎo)電焊盤106為配置為接收導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的UBM焊盤。在一些實施例中,導(dǎo)電焊盤106具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。
在一些實施例中,如圖10H所示,導(dǎo)電凸塊107設(shè)置在導(dǎo)電焊盤106上方。在一些實施例中,導(dǎo)電凸塊107通過球落、焊料涂覆、絲網(wǎng)印刷或其他合適的操作設(shè)置在導(dǎo)電焊盤106上方。在一些實施例中,在設(shè)置在導(dǎo)電焊盤106上方之后,導(dǎo)電凸塊107經(jīng)受熱操作或回流操作。在一些實施例中,導(dǎo)電凸塊107具有與上述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任何一個中所示的類似的配置。
在一些實施例中,在設(shè)置導(dǎo)電凸塊107之后,分離并且去除襯底901。在一些實施例中,形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100具有與以上描述的或圖1、圖3、圖5和圖7中的任意一個所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(100、300、500或700)類似的配置。在一些實施例中,導(dǎo)電凸塊107與另一襯底接合,以將管芯101與另一襯底電連接。
在本發(fā)明中,公開了改進(jìn)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括與設(shè)置在管芯上方的導(dǎo)電構(gòu)件電連接的互連結(jié)構(gòu)?;ミB結(jié)構(gòu)包括與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的若干通孔部分?;ミB結(jié)構(gòu)的這種配置可以增加互連結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電構(gòu)件之間的接觸表面面積,并且因此可以改善它們的電連接以及最小化或防止互連結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電構(gòu)件的分層。
在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括:管芯,管芯包括設(shè)置在管芯上方的管芯焊盤;導(dǎo)電構(gòu)件,設(shè)置在管芯焊盤上方并且與管芯焊盤電連接;模制件,圍繞管芯和導(dǎo)電構(gòu)件;以及再分布層(RDL),設(shè)置在模制件、導(dǎo)電構(gòu)件和管芯上方,RDL包括介電層和互連結(jié)構(gòu)?;ミB結(jié)構(gòu)包括接合部分和多個通孔部分,接合部分設(shè)置在介電層上方,多個通孔部分從接合部分突出穿過介電層至導(dǎo)電構(gòu)件,并且多個通孔部分中的每一個都與導(dǎo)電構(gòu)件至少部分地接觸。
在實施例中,所述多個通孔部分隨機(jī)布置在所述導(dǎo)電構(gòu)件上方、或者在所述導(dǎo)電構(gòu)件上方布置為預(yù)定圖案或規(guī)則陣列。
在實施例中,所述多個通孔部分中的一個的與所述導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面具有與所述多個通孔部分中的另一個的與所述導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面不同的形狀。
在實施例中,所述多個通孔部分中的一個的與所述導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面為卵形或橢圓形,并且所述多個通孔部分中的另一個的與所述導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面為圓形。
在實施例中,所述多個通孔部分中的一個的與所述導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面包括沿著所述表面的軸,并且所述軸指向所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的中心或中心部分。
在實施例中,所述多個通孔部分中的一個與所述導(dǎo)電構(gòu)件部分地接觸。
在實施例中,所述多個通孔部分中的一個與所述導(dǎo)電構(gòu)件不接觸,并且所述多個通孔部分中的另一個與所述導(dǎo)電構(gòu)件至少部分地接觸。
在實施例中,所述再分布層還包括第二互連結(jié)構(gòu),所述第二互連結(jié)構(gòu)與所述第一互連結(jié)構(gòu)電連接并且至少部分地覆蓋所述第一互連結(jié)構(gòu)的多個通孔部分。
在實施例中,所述多個通孔部分的與所述導(dǎo)電構(gòu)件接觸的總表面面積和所述導(dǎo)電構(gòu)件的與所述多個通孔部分接觸的表面面積的比率大于1:40。
在實施例中,所述多個通孔部分中的一個的與所述導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面具有為10μm的寬度,并且所述導(dǎo)電構(gòu)件的與所述多個通孔部分接觸的表面具有為90μm的寬度。
在實施例中,所述多個通孔部分的數(shù)量為從2至20。
在實施例中,所述導(dǎo)電構(gòu)件和所述互連結(jié)構(gòu)包括銅。
在實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括:導(dǎo)電焊盤,設(shè)置在所述再分布層上方并且配置為接收導(dǎo)電凸塊。
在一些實施例中,多個通孔部分隨機(jī)布置在導(dǎo)電構(gòu)件上方、或者在導(dǎo)電構(gòu)件上方布置為預(yù)定圖案或規(guī)則陣列。在一些實施例中,多個通孔部分中的一個的與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面具有與多個通孔部分中的另一個的與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面基本不同的形狀。在一些實施例中,多個通孔部分中的一個的與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面為卵形或橢圓形,并且多個通孔部分中的另一個的與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面為圓形。在一些實施例中,多個通孔部分中的一個的與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面包括沿著表面的軸,并且該軸指向半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的中心或中心部分。在一些實施例中,多個通孔部分中的一個與導(dǎo)電構(gòu)件部分地接觸。在一些實施例中,多個通孔部分中的一個與導(dǎo)電構(gòu)件不接觸,并且多個通孔部分中的另一個與導(dǎo)電構(gòu)件至少部分地接觸。在一些實施例中,RDL還包括第二互連結(jié)構(gòu),該第二互連結(jié)構(gòu)與互連結(jié)構(gòu)電連接并且至少部分地覆蓋互連結(jié)構(gòu)的多個通孔部分。在一些實施例中,多個通孔部分的與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的總表面面積和導(dǎo)電構(gòu)件的與多個通孔部分接觸的表面面積的比率基本大于約1:40。在一些實施例中,多個通孔部分中的一個的與導(dǎo)電構(gòu)件接觸的表面具有約為10μm的寬度,并且導(dǎo)電構(gòu)件的與多個通孔部分接觸的表面具有約為90μm的寬度。在一些實施例中,多個通孔部分的數(shù)量為從約2至約20。在一些實施例中,導(dǎo)電構(gòu)件和互連結(jié)構(gòu)包括銅。在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在RDL上方并且配置為接收導(dǎo)電凸塊的導(dǎo)電焊盤。
在一些實施例中,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括:管芯,管芯包括設(shè)置在管芯上方的多個管芯焊盤;多個導(dǎo)電構(gòu)件,相應(yīng)地設(shè)置在多個管芯焊盤上方并且與多個管芯焊盤電連接;模制件,圍繞管芯和多個導(dǎo)電構(gòu)件;以及再分布層(RDL),設(shè)置在模制件、多個導(dǎo)電構(gòu)件和管芯上方,并且包括介電層和多個互連結(jié)構(gòu),其中,多個互連結(jié)構(gòu)中的每一個都包括接合部分和多個通孔部分,接合部分在介電層上方延長,并且多個通孔部分從接合部分突出、穿過介電層、以及與多個導(dǎo)電構(gòu)件中的對應(yīng)的一個接觸。
在實施例中,與所述多個導(dǎo)電構(gòu)件中的一個接觸的多個通孔部分布置為預(yù)定圖案,所述預(yù)定圖案與接觸所述多個導(dǎo)電構(gòu)件中的另一個的多個通孔部分相同或不同。
在實施例中,所述多個導(dǎo)電構(gòu)件布置為規(guī)則陣列。
在實施例中,所述多個通孔部分設(shè)置在所述多個導(dǎo)電構(gòu)件中的對應(yīng)的一個的表面內(nèi)。在一些實施例中,與多個導(dǎo)電構(gòu)件中的一個接觸的多個通孔部分布置為預(yù)定圖案,該預(yù)定圖案與接觸多個導(dǎo)電構(gòu)件中的另一個的多個通孔部分相同或不同。在一些實施例中,多個導(dǎo)電構(gòu)件布置為規(guī)則陣列。在一些實施例中,多個通孔部分設(shè)置在多個導(dǎo)電構(gòu)件中的對應(yīng)的一個的表面內(nèi)。在一些實施例中,制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包括:提供管芯,管芯包括設(shè)置在管芯上方的管芯焊盤;將導(dǎo)電構(gòu)件設(shè)置在管芯的管芯焊盤上方;形成圍繞管芯和導(dǎo)電構(gòu)件的模制件;將介電層設(shè)置在模制件、管芯和導(dǎo)電構(gòu)件上方;以及形成包括接合部分和多個通孔部分的互連結(jié)構(gòu)。接合部分設(shè)置在介電層上方,多個通孔部分設(shè)置在導(dǎo)電構(gòu)件上方并且從接合部分突出穿過介電層到達(dá)導(dǎo)電構(gòu)件,并且多個通孔部分中的每一個都與導(dǎo)電構(gòu)件至少部分地接觸。
在實施例中,形成所述互連結(jié)構(gòu)包括:將導(dǎo)電材料設(shè)置在多個凹槽中以形成所述多個通孔部分,其中,所述凹槽朝向所述導(dǎo)電構(gòu)件延伸穿過所述介電層。
在實施例中,所述介電層的設(shè)置包括:通過去除所述介電層的位于所述導(dǎo)電構(gòu)件上方的一些部分來圖案化所述介電層,以形成朝向所述導(dǎo)電構(gòu)件延伸穿過所述介電層的多個凹槽。在一些實施例中,形成互連結(jié)構(gòu)包括:將導(dǎo)電材料設(shè)置在多個凹槽中以形成多個通孔部分,其中,凹槽朝向?qū)щ姌?gòu)件延伸穿過介電層。在一些實施例中,介電層的設(shè)置包括:通過去除介電層的位于導(dǎo)電構(gòu)件上方的一些部分來圖案化介電層,以形成朝向?qū)щ姌?gòu)件延伸穿過介電層的多個凹槽。
上面概述了若干實施例的特征,使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明的各個實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,他們可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計或更改其他用于達(dá)到與本文所介紹實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識到,這些等效結(jié)構(gòu)并不背離本發(fā)明的精神和范圍,并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。