出了圖IA的部分的放大剖視圖。圖IC和圖ID是分別示出了如圖IB中示出的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu) 的平面圖。圖IE和圖IF是分別示出了圖IA中示出的集成電路層的部分的剖視圖。 陽化日]參照圖IA至圖1F,根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置110可W包括半導(dǎo) 體基底10上的多個(gè)凸點(diǎn)化ump)結(jié)構(gòu)50。半導(dǎo)體基底10可W包括第一區(qū)SA和第二區(qū)SB。 第一區(qū)SA和第二區(qū)SB可W分別沿平行于半導(dǎo)體基底10的主表面12的第二方向D2延伸。 第一區(qū)SA可W是半導(dǎo)體基底10的中屯、區(qū),第二區(qū)SB可W是半導(dǎo)體基底10的外圍區(qū)。例 如,第二區(qū)SB可W圍繞第一區(qū)SA,或者可W包括在第一方向Dl上被第一區(qū)SA分開的區(qū)。 第一方向Dl可W與第二方向D2交叉,并且可W平行于半導(dǎo)體基底10的主表面12。半導(dǎo)體 基底10可W是娃基底、錯(cuò)基底、娃錯(cuò)基底或化合物材料半導(dǎo)體基底??蛇x擇地,半導(dǎo)體基底 10可W是絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)基底。
[0056] 半導(dǎo)體裝置110可W包括集成電路層20、導(dǎo)電墊(con化Ctive pad,或稱為"導(dǎo)電 焊盤"或"導(dǎo)電盤")30和純化層32。如圖IE所示,集成電路層20可W包括:至少一個(gè)集 成電路元件22,在半導(dǎo)體基底10上和/或半導(dǎo)體基底10中;導(dǎo)線28,電連接到集成電路元 件22 ;接觸孔26,相鄰的導(dǎo)線通過接觸孔26電連接;W及層間絕緣層24,覆蓋集成電路元 件22、導(dǎo)線28和接觸孔26。集成電路元件22可W包括諸如晶體管的有源元件或諸如電阻 器、電容器或電感器的無源元件。集成電路元件22可W包括至少一個(gè)存儲電路元件、至少 一個(gè)邏輯電路元件或至少一個(gè)它們的組合。導(dǎo)線28可W由多個(gè)金屬層組成。每個(gè)導(dǎo)線28 可W包括例如銅或侶。每個(gè)接觸孔26可W包括鶴、銅或多晶娃。層間絕緣層24可W包括 堆疊在半導(dǎo)體基底10上的多個(gè)絕緣層。層間絕緣層24可W包括例如低k介電層。
[0057] 在一些實(shí)施例中,如圖IF所示,半導(dǎo)體裝置110可W包括貫穿半導(dǎo)體基底10的至 少一個(gè)基底貫穿孔(TSV) 70。娃通孔(TSV) 70可W貫穿集成電路層20的一部分,并可W通 過至少一個(gè)導(dǎo)線28和至少一個(gè)接觸孔26來電連接到導(dǎo)電墊30中對應(yīng)的一個(gè)?;棕灤?孔燈SV)70可W包括金屬(例如,銅)?;棕灤┛谉鬝V)70的一部分可W從半導(dǎo)體基底 10的表面突出。
[0058] 如圖IE和圖IF所示,每個(gè)導(dǎo)電墊30可W電連接到導(dǎo)線28中對應(yīng)的一個(gè)。導(dǎo)電 墊30可W設(shè)置在半導(dǎo)體基底10的第一區(qū)SA上。例如,在第一方向Dl上可W布置一對導(dǎo) 電墊30。在一些實(shí)施例中,在第一方向Dl上可W布置一個(gè)導(dǎo)電墊30,或者在第一方向Dl 上可W布置多于兩個(gè)的導(dǎo)電墊30。在一些實(shí)施例中,多個(gè)導(dǎo)電墊30可W在第二方向D2上 布置。
[0059] 在平面圖中,每個(gè)導(dǎo)電墊30可W具有圓形形狀、楠圓形形狀或四邊形形狀。每個(gè) 導(dǎo)電墊30可W包括金屬。例如,每個(gè)導(dǎo)電墊30可W包括銅或侶。
[0060] 參照圖IB和圖1C,純化層32可W在第一區(qū)SA和第二區(qū)SB上覆蓋集成電路層20, 并可W暴露導(dǎo)電墊30。純化層32可W具有基本平行于半導(dǎo)體基底10的主表面12的頂表 面35。例如,純化層32可W包括暴露導(dǎo)電墊30中的每個(gè)的第一開口 33。第一開口 33可 W具有正向傾斜的(positively sloped)側(cè)壁。第一開口 33的側(cè)壁與導(dǎo)電墊30的頂表面 之間的夾角a可W是純角。例如,夾角a可W是大約95°至160°。當(dāng)在平面圖中觀看 時(shí),第一開口 33的尺寸可W與導(dǎo)電墊30的形狀相似。第一開口 33可W具有在第一方向Dl 上的第一水平寬度33W1和在第二方向D2上的第二水平寬度33W2。
[0061 ] 純化層32的厚度可W是例如大約2 y m至5 y m。純化層32可W包括單層或多層。 純化層32可W包括聚合物層、介電層或它們的組合。聚合物層可W包括光敏材料。例如, 聚合物層可W包括光敏聚酷亞胺(PSPI)或光敏聚徑基苯乙締。介電層可W包括例如氧化 物層、氮化物層或它們的組合。
[0062] 凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50可W包括第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A和第二凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50B。凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50可W 用作半導(dǎo)體裝置110的連接到外部基底(例如,封裝基底、插入物(interposer)或另一個(gè) 半導(dǎo)體裝置)的外部端子。第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A可W設(shè)置在第一區(qū)SA上,第二凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50B 可W設(shè)置在第二區(qū)SB上。例如,一對第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A可W在第一方向Dl上設(shè)置在第一 區(qū)SA上。在一些實(shí)施例中,在第一方向Dl上可W設(shè)置一個(gè)第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A,或者在第一 方向Dl上可W設(shè)置=個(gè)W上的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A。第二凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50B可W在第一方向Dl上關(guān) 于第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A對稱地布置。在一些實(shí)施例中,多個(gè)第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A和多個(gè)第二凸 點(diǎn)結(jié)構(gòu)50B可W在第二方向D2上分別地布置。
[0063] 參照圖1A,第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A的上部可W彼此隔開第一距離畑。第二凸點(diǎn)結(jié)構(gòu) 50B的上部可W彼此隔開第二距離SD。第一距離畑可W小于第二距離SD。 W64] 第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A可W是有源(active,或"有效")凸點(diǎn)結(jié)構(gòu),第二凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50B 可W是虛設(shè)凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)。例如,第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A可W通過導(dǎo)電墊30電連接到集成電路層20 的導(dǎo)線28(參照圖IE和圖1巧。因此,輸入/輸出信號可W經(jīng)過第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)。第二凸點(diǎn) 結(jié)構(gòu)50B可W與導(dǎo)電墊30隔離。因此,第二凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50B可W是不電連接到集成電路層20 的導(dǎo)線(圖IE和圖IF的28)的無源(inactive,或"非有效")外部端子。例如,當(dāng)半導(dǎo)體 裝置110結(jié)合到封裝基底或另一個(gè)半導(dǎo)體裝置時(shí),第二凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50B可W用作支撐物W防 止半導(dǎo)體裝置110向一側(cè)傾斜。另外,第二凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50B可W用作將熱量從半導(dǎo)體裝置110 傳遞到外面的傳熱路徑。 陽0化]參照圖1B,第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A中的每個(gè)可W設(shè)置在導(dǎo)電墊30中的對應(yīng)的一個(gè)上。 第一凸點(diǎn)下金屬扣BM)層38A中的每個(gè)可W設(shè)置在導(dǎo)電墊30中的對應(yīng)的一個(gè)與第一凸點(diǎn) 結(jié)構(gòu)50A中的對應(yīng)的一個(gè)之間。每個(gè)第一 UBM層38A可W包括第一阻擋化arrier)層34A 和第一種子層36A。第一種子層36A可W設(shè)置在第一阻擋層34A上。第一種子層36A和第一 阻擋層34A可W共形地設(shè)置在第一開口 33中。第一阻擋層34A可具有例如從大約1000 A 到3000A的范圍的厚度。第一種子層36A可W具有例如從大約2000羞,到5000A的范圍 的厚度。每個(gè)第一 UBM層38A可W具有頂表面39,并可W在純化層32的頂表面35上方延 伸。第一阻擋層34A可W包括例如Ti、Ti-W、化或它們的組合。第一種子層36A可W包括 化、化合金、Ni、Ni合金或它們的組合。
[0066] 每個(gè)第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A可W填充第一開口 33的至少一部分,并可W沿垂直于半導(dǎo) 體基底10的主表面12的第S方向D3延伸。每個(gè)第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A可W包括順序地堆疊 在導(dǎo)電墊30中的對應(yīng)的一個(gè)(例如,UBM層38的對應(yīng)的一個(gè))上的基體凸點(diǎn)層40、第一柱 狀凸點(diǎn)層46A和第一焊料凸點(diǎn)層48A。每個(gè)第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A的豎直高度50AH可W是從基 體凸點(diǎn)層40的底表面到第一焊料凸點(diǎn)層48A的頂端的最大距離。每個(gè)第一凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)50A 的豎直高度50AH可W是例如大約26ym至95ym。 W67] 基體凸點(diǎn)層40可W設(shè)置在第一 UBM層38A上并可W與第一 UBM層38A接觸。良P, 基體凸點(diǎn)層40可W設(shè)置在第一種子層36A上,并可W與第一種子層36A接觸。基體凸點(diǎn)層 40可W包括基體部分40A和突出部分40P?;w部分40A可W是填充第一開口 33的至少 一部分的區(qū)域,突出部分40P可W是從基體部分40A的邊緣區(qū)域向上延伸的區(qū)域。例如,突 出部分40P可W鄰近第一開口 33的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置。突出部分40P可W在純化層32的頂表面 35上遠(yuǎn)離第一開口 33的中屯、延伸,或可W在UBM層38A的頂表面39上遠(yuǎn)離第一開口 33 的中屯、延伸?;w凸點(diǎn)層40的厚度40H可W對應(yīng)于基體部分40A的厚度?;w凸點(diǎn)層40 的厚度40H可W是例如大約Iym至5 ym。在一些實(shí)施例中,基體凸點(diǎn)層40的厚度40H可 W與純化層32的厚度32H相等或近似。在其他的實(shí)施例中,基體凸點(diǎn)層40的厚度40H可 W小于純化層32的厚度32H。因此,突出部分40P的一部分可W比純化層32的頂表面35 低。例如,突出部分40P的一部分可W在第一開口 33中。在又一實(shí)施例中,基體凸點(diǎn)層40 的厚度40H可W比純化層32的厚度32H大。例如,基體部分40A的一部分可W在第一開口 33上方。
[0068] 基體凸點(diǎn)層40可W具有茶碟形狀。例如,基體凸點(diǎn)層40可W具有圓茶碟形狀、楠 圓茶碟形狀或多邊茶碟形狀,例如四邊形茶碟形狀或八邊形茶碟形狀。當(dāng)從如圖IC中所示 的平面圖中觀看時(shí),基體凸點(diǎn)層40可W具有在第一方向Dl上的第一水平寬度40W1和在第 二方向D2上的第二水平寬度40W2。第一水平寬度40W1可W小于第二水平寬度40W2。在 一些實(shí)施例中,第一水平寬度40W1與第二水平寬度40W2可W基本上相同。基體凸點(diǎn)層40 可W完全覆蓋被第一開口 33暴露的導(dǎo)電墊30 W保護(hù)導(dǎo)電墊30不暴露于外部環(huán)境。在一 些實(shí)施例中,當(dāng)在平面圖中觀看時(shí),基體凸點(diǎn)層40的面積不小于導(dǎo)電墊30的面積,使得基 體凸點(diǎn)層40可W基本完全覆蓋導(dǎo)電墊30。因此,基體凸點(diǎn)層40可W保護(hù)導(dǎo)電墊30不受由 化學(xué)品和/或潮氣導(dǎo)致的腐蝕。
[0069] 參照圖1B,基體凸點(diǎn)層40的突出部分40P可W包括與第一柱狀凸點(diǎn)層46A的側(cè) 壁46AS相對的內(nèi)側(cè)壁40PS1。在一些實(shí)施例中,突出部分40P的內(nèi)側(cè)壁40PS1可W正向傾 斜。例如,突出部分40P的內(nèi)側(cè)壁40PS1和基體部分40A的頂表面之間的夾角0可W是純 角(例如,95°至160° )?;w凸點(diǎn)層40可W包括金屬。例如,基體凸點(diǎn)層40可W包括 例如Ni、Ni合金、化、化合金或它們的組合。
[0070] 第一柱狀凸點(diǎn)層46A可m受置在基體凸點(diǎn)層40上。第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W與 基體凸點(diǎn)層40的突出部分40P分隔開,并可W設(shè)置在基體凸點(diǎn)層40的基體部分40A上。 例如,第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W與內(nèi)側(cè)壁40PS1分開距離PTL。例如,距離FTL可W是大約 1 ym至大約3 Ji m。第一柱狀凸點(diǎn)層46A的一部分可W被基體凸點(diǎn)層40的突出部分40P圍 繞。例如,第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W具有從大約IOym至30 ym的范圍的厚度46AH。如圖 IC中所示,第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W具有在第一方向Dl上的第一水平寬度46AW1 W及在第 二方向D2上的第二水平寬度46AW2。第一水平寬度46AW1可W小于第二水平寬度46AW2。 在一些實(shí)施例中,第一水平寬度46AW1可W基本上等于第二水平寬度46AW2。
[0071] 第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W具有小于基體凸點(diǎn)層40的尺寸。目P,第一柱狀凸點(diǎn)層 46A的第一水平寬度46AW1可W小于基體凸點(diǎn)層40的第一水平寬度40W1,第一柱狀凸點(diǎn)層 46A的第二水平寬度46AW2可W小于基體凸點(diǎn)層40的第二水平寬度40W2。第一柱狀凸點(diǎn) 層46A可W具有小于第一開口 33的尺寸。目P,第一柱狀凸點(diǎn)層46A的第一水平寬度46AW1 可W小于第一開口 33的第一水平寬度33W1,第一柱狀凸點(diǎn)層46A的第二水平寬度46AW2可 W小于第一開口 33的第二水平寬度33W2。
[0072] 當(dāng)在平面圖中觀看時(shí),第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W具有四邊形。在一些實(shí)施例中,在 平面圖中,第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W具有圓形形狀、楠圓形形狀或諸如八邊形的多邊形形 狀。第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W包括例如Ni、Ni合金、化、化合金、Au、Au合金或它們的組 合。在一些實(shí)施例中,第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W包括與基體凸點(diǎn)層40相同的材料。在其他 實(shí)施例中,第一柱狀凸點(diǎn)層46A可W包括不同于基體凸點(diǎn)層40的材料。例如,第一柱狀凸 點(diǎn)層46A可W包括儀,而基體凸點(diǎn)層40可W包括銅。
[0073] 第一焊料凸點(diǎn)層48A可W設(shè)置在第一柱狀凸點(diǎn)層46A上。第一焊料凸點(diǎn)層48A可 W具有大于第一柱狀凸點(diǎn)層46A的尺寸。第一焊料凸點(diǎn)層48A可W具有珠子形狀。如圖IC 所示,第一焊料凸點(diǎn)層48A可W具有在第一方向Dl上的第一最大水平寬度48AW1及在第二 方向D2上的第二最大水平寬度48AW2。第一最大水平寬度48AW1可W小于第二最大水平寬 度48AW2。在一些實(shí)施例中,第一最大水平寬度48AW1可W基本上等于第二最大水平寬度 48AW2。當(dāng)在平面圖中觀看時(shí),第一焊料凸點(diǎn)層48A可W具有圓形形狀或楠圓形形狀。第一 焊料凸點(diǎn)層48A可W具有例如大約15 y m至60 y m的豎直高度48AH。第一焊料凸點(diǎn)層48A可 W包括焊接材料。例如,第一焊料凸點(diǎn)層48A可W包括Sn、Pb、Sn-Pb、Sn-Ag、Sn-Au、Sn-Cu、 Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-Ag-Cu、Sn-Ag-Bi、Sn-Ag-Zn、Sn-C