0 μ m到約10ym的范圍內(nèi)。UBM結(jié)構(gòu)129的寬度Wu大于金屬焊盤127的寬度WM。在一些實(shí)施例中，WM(金屬焊盤的寬度)對Wu (用于凸塊126的UBM結(jié)構(gòu)129的寬度)的比率在約1/3到約1/2的范圍內(nèi)。
[0062]在圖4A和圖4B中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)400包括4個(gè)TSV 125。如上所述，連接金屬焊盤127和用于凸塊126的UBM結(jié)構(gòu)129的TSV 125的數(shù)量應(yīng)該是大于I以確保好的良品率。然而，根據(jù)制造的需要，TSV 125的數(shù)量可以是2、3或4。
[0063]圖5根據(jù)一些實(shí)施例示出了形成3DIC結(jié)構(gòu)的工藝流程。在形成插入件120’之后開始該工藝。在操作510中，將一個(gè)或多個(gè)管芯(諸如，管芯11(^和/或I1b)接合至具有插入件(諸如，插入件120’)的襯底。在將管芯1104和/或I1b接合至具有插入件120’的襯底之后，施加底部填充膠143以填充管芯I1a和/或I1b和插入件120’之間的空間。形成底部填充膠143之后，形成模塑料144以覆蓋插入件120’暴露的表面且填充管芯I1a和/或I1b之間的空間。然后，在操作520中，實(shí)施鋸切以將具有接合的管芯的插入件分割為單獨(dú)的管芯封裝件。每個(gè)管芯封裝件包括管芯11(^和/或I1b和插入件120’。然后，在操作530中，將管芯封裝件接合至襯底130’。在將管芯封裝件接合至襯底130’之后，將底部填充膠146填充在管芯封裝件和襯底130’之間的空間以形成3DIC管芯封裝件100’。
[0064]提供了用于形成三維集成電路(3DIC)結(jié)構(gòu)的機(jī)制的各種實(shí)施例。3DIC結(jié)構(gòu)包括接合至管芯的插入件和襯底。插入件具有連接到圖案化的金屬焊盤的穿透硅通孔(TSV)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和位于TSV的相對端的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。圖案化的金屬焊盤具有嵌入其中的介電結(jié)構(gòu)以減少凹陷效應(yīng)，并具有位于TSV上方的沒有介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有2個(gè)或多個(gè)TSV。通過使用圖案化的金屬焊盤和2個(gè)或更多的TSV，提高了導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和3DIC結(jié)構(gòu)的可靠性和良品率。
[0065]在一些實(shí)施例中，提供了一種插入件結(jié)構(gòu)。該插入件結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)或多個(gè)穿透硅通孔(TSV)和圖案化的金屬焊盤。兩個(gè)或多個(gè)TSV物理連接至圖案化的金屬焊盤，且圖案化的金屬焊盤具有嵌入式的介電結(jié)構(gòu)。嵌入式的介電結(jié)構(gòu)不會超過兩個(gè)或多個(gè)TSV。插入件結(jié)構(gòu)還包括物理連接至兩個(gè)或多個(gè)TSV的與圖案化的金屬焊盤相對的端的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0066]在一些實(shí)施例中，提供了一種封裝件。該封裝件結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體管芯和連接至半導(dǎo)體管芯的插入件結(jié)構(gòu)。該插入件結(jié)構(gòu)還包括兩個(gè)或多個(gè)穿透硅通孔(TSV)和圖案化的金屬焊盤。兩個(gè)或多個(gè)TSV物理連接至圖案化的金屬焊盤，且圖案化的金屬焊盤具有嵌入式的介電結(jié)構(gòu)。嵌入式的介電結(jié)構(gòu)沒有位于兩個(gè)或多個(gè)TSV上方。封裝件結(jié)構(gòu)還包括物理連接至兩個(gè)或多個(gè)TSV的與圖案化的金屬焊盤相對的端的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。此外，封裝件結(jié)構(gòu)包括連接至插入件的襯底。
[0067]在還有的一些其他實(shí)施例中，提供了一種形成插入件結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括形成位于襯底中的兩個(gè)或多個(gè)穿透硅通孔(TSV)以及形成圖案化的金屬焊盤。兩個(gè)或多個(gè)TSV物理連接至圖案化的金屬焊盤，且圖案化的金屬焊盤具有嵌入式的介電結(jié)構(gòu)。嵌入式的介電結(jié)構(gòu)沒有位于兩個(gè)或多個(gè)TSV上方。該方法還包括研磨襯底的背側(cè)以暴露兩個(gè)或多個(gè)TSV，且在結(jié)構(gòu)的背側(cè)上形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)物理連接至兩個(gè)或多個(gè)TSV。
[0068]盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)勢，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變，替換和更改。而且，本申請的范圍并不僅限于本說明書中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、手段、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明，可以使用現(xiàn)有的或今后開發(fā)的用于執(zhí)行與根據(jù)本發(fā)明所采用的所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、手段、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求意在包括這些工藝、機(jī)器、制造、材料組分、手段、方法或步驟的范圍。此外，每個(gè)權(quán)利要求構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的實(shí)施例，且各個(gè)權(quán)利要求和實(shí)施例的組合在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種插入件結(jié)構(gòu)，包括: 兩個(gè)或多個(gè)穿透硅通孔(TSV)； 圖案化金屬焊盤，其中，所述兩個(gè)或多個(gè)TSV物理連接至所述圖案化金屬焊盤，其中，所述圖案化金屬焊盤具有嵌入式介電結(jié)構(gòu)，其中，所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)不在所述兩個(gè)或多個(gè)TSV的上方；以及 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，物理連接至所述兩個(gè)或多個(gè)TSV的與所述圖案化金屬焊盤相對的端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入件結(jié)構(gòu)，其中，所述圖案化金屬焊盤的所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)具有位于所述圖案化金屬焊盤的中心的第一介電結(jié)構(gòu)，其中，所述第一介電結(jié)構(gòu)的寬度與所述圖案化金屬焊盤的寬度的比率在約1/4和約1/2的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入件結(jié)構(gòu)，其中，所述圖案化金屬焊盤包括多個(gè)沒有所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域，其中，所述多個(gè)沒有所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域位于各個(gè)所述TSV上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件結(jié)構(gòu)，其中，所述多個(gè)沒有所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域位于所述圖案化金屬焊盤的各個(gè)角處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件結(jié)構(gòu)，其中，所述圖案化金屬焊盤被成形為正方形，且所述多個(gè)沒有所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域包括位于所述圖案化金屬焊盤的各個(gè)角處的四個(gè)區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件結(jié)構(gòu)，其中，所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)包括位于所述多個(gè)沒有所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域的兩個(gè)相鄰區(qū)域之間的第二介電結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件結(jié)構(gòu)，其中，所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)包括位于所述多個(gè)沒有所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域的兩個(gè)相鄰區(qū)域之間的多于I個(gè)的介電結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件結(jié)構(gòu)，其中，所述圖案化金屬焊盤的所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)包括位于所述圖案化金屬焊盤的中心的第一介電結(jié)構(gòu)，且包括位于所述多個(gè)沒有所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域的兩個(gè)相鄰區(qū)域之間的多于I個(gè)的介電結(jié)構(gòu)。
9.一種封裝件結(jié)構(gòu)，包括: 半導(dǎo)體管芯； 插入件結(jié)構(gòu)，連接至所述半導(dǎo)體管芯，所述插入件結(jié)構(gòu)還包括: 兩個(gè)或多個(gè)穿透硅通孔(TSV)； 圖案化金屬焊盤，其中，所述兩個(gè)或多個(gè)TSV物理連接至所述圖案化金屬焊盤，其中，所述圖案化金屬焊盤具有嵌入式介電結(jié)構(gòu)，其中，所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)沒有超過所述兩個(gè)或多個(gè)TSV，以及 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，物理連接至所述兩個(gè)或多個(gè)TSV的與所述圖案化金屬焊盤相對的端；以及 襯底，連接至所述插入件。
10.一種形成插入件結(jié)構(gòu)的方法，包括: 在襯底中形成兩個(gè)或多個(gè)穿透硅通孔(TSV)； 形成圖案化金屬焊盤，其中，所述兩個(gè)或多個(gè)TSV物理連接至所述圖案化金屬焊盤，其中，所述圖案化金屬焊盤具有嵌入式介電結(jié)構(gòu)，其中，所述嵌入式介電結(jié)構(gòu)不在所述兩個(gè)或多個(gè)TSV上方； 研磨所述襯底的背側(cè)以暴露所述兩個(gè)或多個(gè)TSV;以及在所述結(jié)構(gòu)的背側(cè)上形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)物理連接至所述兩個(gè)或多個(gè)TSV。
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于形成三維集成電路(3DIC)結(jié)構(gòu)的機(jī)制的各種實(shí)施例。該3DIC結(jié)構(gòu)包括接合至管芯的插入件和襯底。插入件具有連接到圖案化的金屬焊盤的穿透硅通孔(TSV)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和位于TSV的相對端的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。圖案化的金屬焊盤具有嵌入其中的介電結(jié)構(gòu)以減少凹陷效應(yīng)，并具有位于TSV上方的沒有介電結(jié)構(gòu)的區(qū)域。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有2個(gè)或多個(gè)TSV。通過使用圖案化的金屬焊盤和2個(gè)或更多的TSV，提高了導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和3DIC結(jié)構(gòu)的可靠性和良品率。
【IPC分類】H01L23-488
【公開號】CN104576585
【申請?zhí)枴緾N201410529680
【發(fā)明人】劉醇鴻, 黃詩雯, 呂宗育, 胡憲斌, 侯上勇, 鄭心圃
【申請人】臺灣積體電路制造股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年10月9日
【公告號】US20150102482