![]() 半導體裝置及其形成方法
专利摘要:
一封裝構件是包含一基板,其中上述基板包含一正面與在上述正面上的一背面。一貫穿導通孔則穿透上述基板。一導體構件,是在該基板的上述背面的上方並電性連接於上述貫穿導通孔。一第一介電圖形,其形成一環狀物,上述環狀物覆蓋上述導體構件的邊緣部。一凸塊下金屬,位於上述導體構件的一中央部的上方並與上述導體構件的上述中央部接觸。一聚合物,其接觸上述基板的一側壁。一第二介電圖形,在上述聚合物的上方並對準於上述聚合物,其中上述第一介電圖形與上述第二介電圖形是由相同的介電材料形成且置於實質上同一水平。 公开号:TW201322406A 申请号:TW101141979 申请日:2012-11-12 公开日:2013-06-01 发明作者:Jing-Cheng Lin;Hsin Chang;Shih-Ting Lin 申请人:Taiwan Semiconductor Mfg; IPC主号:H01L21-00
专利说明:
半導體裝置及其形成方法【交互參照】 本申請案主張在2011年11月30日申請的美國暫時申請案案號61/565,346的優先權,其發明名稱為「Chip-on-Wafer Structures and Methods for Forming the Same」(晶片堆疊晶圓結構及其形成方法),以參照的方式將該申請案的內容併入本申請案的內容。 本發明主要是關於一種半導體裝置及其形成方法,特別是關於一種具有晶片堆疊晶圓結構之半導體裝置及其形成方法。 在形成三維積體電路(three-dimensional integrated circuit;3DIC)的製程中,可將裝置晶片連接於一晶圓。一般而言,在將上述晶片連接於上述晶圓上後,施加一封膠組合物而將上述裝置晶片與上述晶圓密封。複數個軟銲凸塊是形成於上述晶圓上,以電性連接於上述晶圓中的複數個裝置。上述裝置晶片中的裝置與上述晶圓中的裝置的電性連接,是由矽貫穿孔(Through-Silicon Vias;TSVs)來實現。 在施加上述封膠組合物之後,執行一晶片切割步驟,以將上述晶圓及上述裝置晶片切割成封裝體,其中每個封裝體可包含上述裝置晶片中的一個與上述晶圓中的複數個晶片中的一個。上述晶片切割步驟一般是使用一刀具來施行,切穿上述晶圓中的切割線。由於上述晶圓可能包含低介電常數介電材料,由上述刀具施加的機械應力可能會造成龜裂。上述低介電常數介電材料中的龜裂可能會傳播到上述晶圓中的晶片,造成良率上的損失。 本發明的一實施例是提供一種半導體裝置,包含一封裝構件、一貫穿導通孔、一導體構件、一第一介電圖形、一凸塊下金屬(Under-Bump-Metallurgy;UBM)、一聚合物以及一第二介電圖形。上述封裝構件包含一基板,其中上述基板包含一正面與在上述正面上的一背面。上述貫穿導通孔是穿透上述基板。上述導體構件是在上述基板的上述背面的上方,並電性連接於上述貫穿導通孔。上述第一介電圖形是形成一環狀物,上述環狀物覆蓋上述導體構件的邊緣部。上述凸塊下金屬是位於上述導體構件的一中央部的上方,並與上述導體構件的上述中央部接觸。上述聚合物是接觸上述基板的一側壁上述第二介電圖形是在上述聚合物的上方並對準於上述聚合物,其中上述第一介電圖形與上述第二介電圖形是由相同的介電材料形成且置於實質上同一水平。 在上述之半導體裝置中,較好為:上述第一介電圖形與上述第二介電圖形包含一額外的聚合物。 在上述之半導體裝置中,較好為:上述第一介電圖形與上述第二介電圖形包含一光敏材料。 在上述之半導體裝置中,較好為:更包含一晶片,上述晶片連接於上述封裝構件的一前面,其中上述聚合物又環繞上述晶片並接觸上述晶片的側壁。 在上述之半導體裝置中,較好為:上述半導體裝置是一分離的封裝體;上述聚合物形成一第一環狀物,上述第一環狀物環繞上述基板並接觸上述基板的側壁;上述第二介電圖形形成一第二環狀物,上述第二環狀物在上述第一環狀物的上方並對準於上述第一環狀物;以及上述第一環狀物與上述第二環狀物具有相互對準的外緣。 在上述之半導體裝置中,較好為:上述第一介電圖形與上述第二介電圖形是相互彼此分離。 在上述之半導體裝置中,較好為:上述第二介電圖形是與上述聚合物接觸。 本發明的另一實施例是提供一種半導體裝置,包含一晶圓、複數個第二晶片、一第一聚合物區、複數個導體構件以及一第二聚合物層。上述晶圓具有複數個第一晶片與複數個切割線,上述第一晶片具有複數個貫穿導通孔,上述貫穿導通孔是穿透上述晶圓的一半導體基板,上述切割線是將上述第一晶片彼此分離。上述第二晶片是位於上述晶圓的一前面的下方,並連接於上述晶圓的上述前面。上述一第一聚合物區具有複數個第一部分與複數個第二部分。上述第一部分是在上述切割線中,穿透上述晶圓並接觸上述半導體基板的側壁;上述第二部分,是與上述第二晶片在同一水平並環繞上述第二晶片。上述導體構件是在上述半導體基板的一背面上並電性連接於上述貫穿導通孔。上述第二聚合物層具有複數個第三部分與複數個第四部分。上述第三部分是覆蓋上述導體構件的邊緣部;上述第四部分是位於上述第一聚合物區的上述第一部分的上方,並對準於上述第一聚合物區的上述第一部分。 在上述之半導體裝置中,較好為更包含:複數個凸塊下金屬(Under-Bump-Metallurgy;UBM),位於上述導體構件的中央部的上方並與上述導體構件的上述中央部接觸;以及複數個接合物,在上述凸塊下金屬的上方並對準於上述凸塊下金屬。 在上述之半導體裝置中,較好為:上述第一聚合物區包含一封膠組合物,上述第二聚合物層包含一光敏材料。 在上述之半導體裝置中,較好為:上述第二聚合物層的上述第三部分與上述第四部分是彼此分離,且上述第二聚合物層的上述第三部分是形成複數個環狀物。 在上述之半導體裝置中,較好為:上述第二聚合物層的上述第四部分是與上述第一聚合物區的上述第一部分接觸。 在上述之半導體裝置中,較好為更包含一絕緣層,接觸上述半導體基板的一背面,其中上述第二聚合物層的上述第四部分較好是隔著上述絕緣層而與上述第一聚合物區的上述第一部分間隔、分離。 本發明的又另一實施例是提供一種半導體裝置的形成方法,包含:在一晶圓的複數個切割線形成複數個溝槽,其中上述溝槽從上述晶圓的一正面延伸至上述晶圓的一基板內;將一第一聚合物填入上述溝槽內;從上述基板的一背面薄化上述基板,其中在薄化的步驟之後,曝露出上述第一聚合物與上述基板中的複數個貫穿導通孔;在上述晶圓的上述背面上形成複數個導體構件,上述導體構件電性連接於上述貫穿導通孔;在上述晶圓的上述背面上形成一第二聚合物層,上述第二聚合物層覆蓋上述導體構件;以及圖形化上述第二聚合物層,其中已圖形化的上述第二聚合物層的殘留部包含複數個第一部分與複數個第二部分,上述第一部分覆蓋上述導體構件的邊緣部,上述第二部分對準於上述溝槽中的部分的上述第一聚合物。 在上述之半導體裝置的形成方法中,較好為:上述第二聚合物層的上述第一部分形成複數個環狀物,上述環狀物彼此分離並與上述第二聚合物層的上述第二部分分離。 在上述之半導體裝置的形成方法中,較好為更包含:形成複數個凸塊下金屬(Under-Bump-Metallurgy;UBM),上述凸塊下金屬延伸至上述第二聚合物層的上述第一部分內,並分別電性連接於下方的上述導體構件;以及在上述凸塊下金屬的上方形成複數個接合物,上述接合物並對準於上述凸塊下金屬。 在上述之半導體裝置的形成方法中,較好為更包含:在圖形化上述第二聚合物層的步驟之後,對上述晶圓執行一晶片切割步驟以形成一封裝體,其中在上述封裝體中,上述第一聚合物的一部分形成一第一環狀物,上述第一環狀物環繞上述晶圓的一第一晶片,上述第二聚合物層的上述第二部分則形成一第二環狀物,其中上述第一環狀物與上述第二環狀物的各自的外緣是相互對準。 在上述之半導體裝置的形成方法中,較好為:上述第一環狀物與上述第二環狀物的上述外緣是分別對準於上述封裝體的邊緣。 在上述之半導體裝置的形成方法中,較好為更包含:在將上述第一聚合物填入上述溝槽的步驟之前,將一第二晶片連接於上述晶圓上,其中上述第一聚合物還將上述第二晶片密封。 在上述之半導體裝置的形成方法中,較好為:上述第一聚合物具有一封膠組合物,而上述第二聚合物層具有一光敏材料。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:在各種例示的實施例中,提供晶片堆疊晶圓(Chip-on-Wafer;CoW)封裝體及其形成方法。形成上述晶片堆疊晶圓封裝體的中間步驟是繪示於圖式中。以下會討論到各種實施例,在各圖式中所示各實施例中,同類的元件符號是用來代表同類的元件。 第1至11b圖是一系列之剖面圖,顯示某些實施例之積體電路的封裝之中間階段。第1圖是顯示一封裝構件20的剖面圖,其可以是一裝置晶圓、一中介晶圓(interposer wafer)、或上述之類似物。封裝構件20包含一基板22。在某些實施例中,基板22是一半導體基板例如為一晶體矽基板。此外,基板22可包含其他半導體材料例如矽鍺(silicon germanium)、碳矽(silicon carbon)、或其他複合物或半導體材料來取代前述晶體矽基板或與前述晶體矽基板結合。在某些替代性的實施例中,基板22是一介電質基板。封裝構件20可以是一裝置晶圓,其包含複數個主動裝置(未繪示)例如形成於半導體基板22的表面22A的複數個電晶體。在整篇本說明書中,表面22A與22B是分別稱之為基板22的一正面與一背面。當封裝構件20為一裝置晶圓時,其亦可包含複數個被動裝置(未繪示)例如為電阻器及/或電容器。在某些替代性的實施例中,封裝構件20是一中介晶圓,其內不含主動元件。在這些實施例中,在封裝構件20中可包含或未包含被動元件。 在本實施例中,可形成複數個基板貫穿孔(Through-Substrate Vias;TSVs)24,其從基板22的上表面22A延伸至基板22內,當基板22為一矽基板時,基板貫穿孔亦稱為矽貫穿孔(Through-Silicon Vias;TSVs)。封裝構件20包含複數個封裝組件40,這些封裝組件40可彼此相同。複數個切割線42是位於相鄰的封裝組件40之間。封裝組件40可以是裝置晶片、中介晶片或其類似物,在通篇說明書中,有時會將其稱之為晶片40來取代封裝組件40。 一內連線結構28是形成於基板22的上方,其是用來電性連接於封裝構件20中的積體電路裝置及/或基板貫穿孔24。內連線結構28可包含複數個介電層30,複數個金屬線32則形成於介電層30內,介層窗34則形成於其間,使上下層的金屬線32相互連接。在某些情況下,金屬線32與介層窗34可稱之為重分布線(Redistribution Lines;RDLs)32/34。在某些實施例中,介電層30包含氧化矽、氮化矽、碳化矽、氧氮化矽或上述之組合。此外,介電層30可包含具有低介電常數之一層或多層的低介電常數介電層來取代前述介電材料。介電層30中的低介電常數介電材料的介電常數例如可低於3.0、或低於2.5。 複數個接合物38是形成於封裝構件20的上表面。在某些實施例中,接合物38是包含複數個金屬柱,其中軟銲蓋(solder caps)可形成於或未形成於上述金屬柱的上表面上。在某些替代性的實施例中,接合物38是包含複數個軟銲區;在其他實施例中,接合物38可以是複數個複合凸塊,其包含複數個銅柱、複數個鎳層、複數個軟銲蓋、及/或其類似物。 請參考第2圖,複數個封裝構件44是例如經由覆晶連接技術(flip-chip bonding),而連接於封裝構件20。於是,接合物38將封裝構件44內的電路電性連接於封裝構件20內的重分布線32/34與基板貫穿孔24。封裝構件44可包含複數個裝置晶片,包含邏輯電路、記憶體電路、或其類似物。於是,在通篇說明書中,有時會將其稱之為晶片44來取代封裝構件44之名稱。此外,封裝構件44亦可包含其他結構來取代前述的晶片,例如封裝體,其包含連接於個別的中介物(interposer)、封裝基板、及/或其類似物之複數個晶片。在每個晶片40上,可能會有二或更多的晶片44連接於其上。 接下來,將聚合物45施加於晶片44與封裝構件20之間的空間(間隙)內。聚合物45可以是一底膠(underfill),因此在後文中會稱之為底膠45,雖然其亦可包含其他聚合物例如環氧樹脂。底膠45亦可以是一模封底膠(molding underfill)。 請參考第3圖,對封裝構件20執行一開槽步驟(grooving step),以形成複數個溝槽46,溝槽46是位於切割線42中。溝槽46的底部可與基板貫穿孔24的底部在實質上相同的水平上、或低於基板貫穿孔24的底部。溝槽46的寬度W1可介於例如約10 μm至約100 μm之間。溝槽46的寬度W1可小於或實質上等於切割線42的寬度W2。 接下來,如第4圖所示,例如使用壓塑法(compression molding)將一聚合物56模封在晶片44與封裝構件20上。在某些實施例中,聚合物56包含一封膠組合物(molding compound)、一環氧樹脂、或其類似物。聚合物56可包含複數個第一部分56A、複數個第二部分與複數個第三部分,其中第一部分56A填入溝槽46中並延伸到基板22中,第二部分填滿相鄰的晶片44之間的間隙,第三部分位於晶片44的上方。然後,將聚合物56熟化。請參考第5圖,在某些實施例中,在將聚合物56熟化之後,執行一平坦化步驟例如一研磨步驟,磨平聚合物56的上表面而成為同一水平,並移除聚合物56之位於晶片44上的部分。其結果,曝露出某些或所有的晶片44的上表面。在某些替代性的實施例中,未執行任何平坦化步驟。 第6至10圖是顯示封裝構件20的背面結構的形成。首先,將第5圖所示封裝結構上下翻轉180度,而使半導體基板22面朝上。然後,經由例如一黏著劑60將一載體58貼附於上述封裝結構的底部。在某些例示的實施例中,載體58是一晶圓狀玻璃(glass wafer)。在某些例示的實施例中,黏著劑60可以是一紫外線黏膠(UV膠)。 請參考第7a與7b圖,對半導體基板22的背面執行一背面研磨步驟,將半導體基板22薄化,直到曝露出基板貫穿孔24。然後,將一或複數層的絕緣層62形成在半導體基板22的背面上,其中基板貫穿孔24延伸並穿透絕緣層62。絕緣層62是在將半導體基板22薄化之後形成,然後施行一化學機械研磨(Chemical Mechanical Polish;CMP)製程以曝露出基板貫穿孔24。絕緣層62亦可作為將半導體基板22隔離的一隔離層,絕緣層62的材料可包含氧化矽、氮化矽、或其類似物。用來形成絕緣層62的製程可包含低溫沉積製程。在某些實施例中,如第7a圖所示,是經由絕緣層62而曝露出聚合物56的第一部分56A;或如第7b圖所示,以絕緣層62覆蓋聚合物56的第一部分56A的結構取代第7a圖所示結構。 請參考第8圖,複數個導體構件64是形成於絕緣層62的上方並連接於基板貫穿孔24。導體構件64包含複數個重分布線與複數個導體墊。在某些實施例中,導體構件64包含鋁、銅、及/或類似物。在某些實施例中,導體構件64的形成是包含形成一毯覆層及圖形化此毯覆層。 接下來,如第9圖所示,形成介電圖形66A與66B。介電圖形66A與66B可包含一聚合物例如環氧樹脂、聚醯亞胺(polyimide)、苯並環丁烯(Benzocyclobutene;BCB)、聚苯噁唑(polybenzoxazole;PBO)等等。介電圖形66A與66B亦可包含光敏性材料(例如聚苯噁唑或聚醯亞胺)。於是,介電圖形66A與66B的形成可包含塗覆一毯覆式的光敏材料,並對此光敏材料進行曝光與顯影。介電圖形66A與66B的材料可相對較軟以吸收應力。其他介電材料例如氧化物、氮化物、上述之組合、上述之層積層,亦可用來形成介電圖形66A與66B,取代前述聚合物。形成介電圖形66A與66B的製程分別包含低溫沉積製程,因此不會損及載體58。 在第9圖所示結構的俯視圖中,介電圖形66A可具有環形的形狀。介電圖形66B的部分結構是在聚合物56的第一部分56A的上方並對準於第一部分56A。此外,介電圖形66B的寬度W3可大於第一部分56A的寬度W1,並可分別延伸到第一部分56A的邊緣以外之處。於是,介電圖形66B可覆蓋整個聚合物56的第一部分56A。在第一部分56A穿透絕緣層62的實施例中,介電圖形66B是與聚合物56的第一部分56A接觸。在聚合物56的第一部分56A被絕緣層62覆蓋(第7b圖)的替代性實施例中,是隔著絕緣層62而使介電圖形66B與聚合物56的第一部分56A隔開、分離。介電圖形66A與66B的一例示的俯視圖是繪示於第12圖。 第10圖是顯示複數個接合物68的形成,接合物68是經由導體構件64的曝露的部分而電性連接於基板貫穿孔24。在某些實施例中,接合物68是複數個軟銲球。在其他實施例中,接合物68可包含複數個金屬墊、複數個金屬凸塊、複數個軟銲蓋、或其類似物。例示的形成製程可包含:使用物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition;PVD),毯覆性地形成一毯覆式的凸塊下金屬(under-bump-metallurgy;UBM)層(未繪示);以及形成一罩幕(未繪示),其中上述凸塊下金屬層之位於導體構件64的曝露部分的正上方的部分,是經由上述罩幕而被曝露,此時上述凸塊下金屬層的某些其他部分則被覆蓋。然後,將接合物68鍍在上述罩幕中的複數個開口內。然後,移除上述罩幕,執行一快速蝕刻(flash etch)步驟以移除未被接合物68覆蓋的凸塊下金屬層的曝露的部分,上述凸塊下金屬層的殘留部分稱之為凸塊下金屬67。在接合物68包含軟銲料的實施例中,可在鍍上接合物68後,進行一重流(reflow)的步驟。接合物68可用來連接於一附加的電性構件(未繪示),此電性構件可以是一封裝基板、一印刷電路板(printed circuit board;PCB)、或上述之類似物。 然後,執行一晶片切割步驟,將封裝體70從第10圖所示的封裝結構分離。上述晶片切割是沿著切割線42進行。複數個切口(kerf)線69可以在聚合物56的第一部分56A(第10圖)的中間。所形成的封裝體70是示於第11a與11b圖,每個封裝體70是包含複數個晶片40中的一個與複數個晶片44中的一個。在晶片切割的步驟之後,如第11a與11b圖所示,有些第一部分56A會留在基板22的側壁上與介電層30的側壁上。亦有部分的介電圖形66B殘留在第一部分56A上並與聚合物部分56A對準,其中介電圖形66B的外緣是對準於對應的第一部分56A的外緣。在第11a圖中,介電圖形66B是接觸聚合物56的第一部分56A的上表面;在第11b圖中,介電圖形66B是隔著絕緣層62而與聚合物56的第一部分56A間隔、分離。 第12圖是顯示封裝體70的俯視圖。介電圖形66B是形成一環狀物,其延伸至封裝體70的邊緣。介電圖形66B的邊緣是對準於聚合物56的第一部分56A的邊緣,聚合物56的第一部分56A亦形成一環狀物而環繞並接觸晶片40(請參考第1圖)。介電圖形66B除了覆蓋整個聚合物部分56A之外,亦可向封裝體70的中心的方向延伸而稍稍地超出聚合物56的第一部分56A的範圍。介電圖形66A亦可形成相互分離、且與介電圖形66B分離的複數個環狀物。每個介電圖形66A可形成一環狀物而分別覆蓋其下方的導體構件64的邊緣部分。 在本實施例中,介電圖形66B(第10圖)覆蓋聚合物56的第一部分56A。於是,在上述封裝製程中,例如在如第10圖所示之用以形成凸塊下金屬67的製程中,介電圖形66B避免了來自聚合物56的第一部分56A的釋氣(out-gassing),因此減少了在形成凸塊下金屬67的過程中不希望發生的再沉積之情況。 本發明的一實施例是提供一種半導體裝置,包含一封裝構件、一貫穿導通孔、一導體構件、一第一介電圖形、一凸塊下金屬(Under-Bump-Metallurgy;UBM)、一聚合物以及一第二介電圖形。上述封裝構件包含一基板,其中上述基板包含一正面與在上述正面上的一背面。上述貫穿導通孔是穿透上述基板。上述導體構件是在上述基板的上述背面的上方,並電性連接於上述貫穿導通孔。上述第一介電圖形是形成一環狀物,上述環狀物覆蓋上述導體構件的邊緣部。上述凸塊下金屬是位於上述導體構件的一中央部的上方,並與上述導體構件的上述中央部接觸。上述聚合物是接觸上述基板的一側壁上述第二介電圖形是在上述聚合物的上方並對準於上述聚合物,其中上述第一介電圖形與上述第二介電圖形是由相同的介電材料形成且置於實質上同一水平。 本發明的另一實施例是提供一種半導體裝置,包含一晶圓、複數個第二晶片、一第一聚合物區、複數個導體構件以及一第二聚合物層。上述晶圓具有複數個第一晶片與複數個切割線,上述第一晶片具有複數個貫穿導通孔,上述貫穿導通孔是穿透上述晶圓的一半導體基板,上述切割線是將上述第一晶片彼此分離。上述第二晶片是位於上述晶圓的一前面的下方,並連接於上述晶圓的上述前面。上述一第一聚合物區具有複數個第一部分與複數個第二部分。上述第一部分是在上述切割線中,穿透上述晶圓並接觸上述半導體基板的側壁;上述第二部分,是與上述第二晶片在同一水平並環繞上述第二晶片。上述導體構件是在上述半導體基板的一背面上並電性連接於上述貫穿導通孔。上述第二聚合物層具有複數個第三部分與複數個第四部分。上述第三部分是覆蓋上述導體構件的邊緣部;上述第四部分是位於上述第一聚合物區的上述第一部分的上方,並對準於上述第一聚合物區的上述第一部分。 本發明的又另一實施例是提供一種半導體裝置的形成方法,包含:在一晶圓的複數個切割線形成複數個溝槽,其中上述溝槽從上述晶圓的一正面延伸至上述晶圓的一基板內;將一第一聚合物填入上述溝槽內;從上述基板的一背面薄化上述基板,其中在薄化的步驟之後,曝露出上述第一聚合物與上述基板中的複數個貫穿導通孔;在上述晶圓的上述背面上形成複數個導體構件,上述導體構件電性連接於上述貫穿導通孔;在上述晶圓的上述背面上形成一第二聚合物層,上述第二聚合物層覆蓋上述導體構件;以及圖形化上述第二聚合物層,其中已圖形化的上述第二聚合物層的殘留部包含複數個第一部分與複數個第二部分,上述第一部分覆蓋上述導體構件的邊緣部,上述第二部分對準於上述溝槽中的部分的上述第一聚合物。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 20‧‧‧封裝構件 22‧‧‧基板 22A‧‧‧表面 24‧‧‧基板貫穿孔 28‧‧‧內連線結構 30‧‧‧介電層 32‧‧‧重分布線(金屬線) 34‧‧‧重分布線(介層窗) 38‧‧‧接合物 40‧‧‧晶片(封裝組件) 42‧‧‧切割線 44‧‧‧晶片(封裝構件) 45‧‧‧底膠(聚合物) 46‧‧‧溝槽 56‧‧‧聚合物 56A‧‧‧第一部分 58‧‧‧載體 60‧‧‧黏著劑 62‧‧‧絕緣層 64‧‧‧導體構件 66A‧‧‧介電圖形 66B‧‧‧介電圖形 67‧‧‧凸塊下金屬 68‧‧‧接合物 69‧‧‧切口線 70‧‧‧封裝體 W1‧‧‧寬度 W2‧‧‧寬度 W3‧‧‧寬度 第1至11b圖是一系列之剖面圖,顯示某些實施例之積體電路的封裝之中間階段,其中:第1圖是顯示某些實施例之一封裝構件的剖面圖;第2圖是一剖面圖,顯示某些實施例之複數個第二封裝構件連接於第一封裝構件;第3圖是一剖面圖,顯示某些實施例之對封裝構件執行一開槽步驟,以形成複數個溝槽;第4圖是一剖面圖,顯示在某些實施例中,將一聚合物模封在晶片與封裝構件上;第5圖是一剖面圖,顯示在某些實施例中,在將聚合物熟化之後,執行一平坦化步驟而磨平聚合物的上表面而成為同一水平;第6圖是一剖面圖,顯示在某些實施例中,將第5圖所示封裝結構上下翻轉180度,然後將一載體貼附於上述封裝結構的底部;第7a與7b圖是一系列之剖面圖,顯示在某些實施例中,對半導體基板的背面執行一背面研磨步驟而將半導體基板化,直到曝露出基板貫穿孔後,將一或複數層的絕緣層形成在半導體基板的背面上,其中基板貫穿孔延伸並穿透絕緣層,其中第7a圖是顯示經由絕緣層62而曝露出聚合物部分56A,第7b圖所示顯示以絕緣層62覆蓋聚合物部分56A;第8圖是一剖面圖,顯示在某些實施例中,複數個導體構件形成於絕緣層的上方並連接於基板貫穿孔;第9圖是一剖面圖,顯示在某些實施例中,形成複數個介電圖形;第10圖是一剖面圖,顯示在某些實施例中,複數個接合物68的形成;以及第11a與11b圖是一系列之剖面圖,顯示在某些實施例中的封裝體。 第12圖是一俯視圖,顯示使用第1至11b圖所示製程形成的一封裝體。 22‧‧‧基板 24‧‧‧基板貫穿孔 28‧‧‧內連線結構 30‧‧‧介電層 40‧‧‧晶片(封裝組件) 44‧‧‧晶片(封裝構件) 56‧‧‧聚合物 56A‧‧‧第一部分 62‧‧‧絕緣層 64‧‧‧導體構件 66A‧‧‧介電圖形 66B‧‧‧介電圖形 67‧‧‧凸塊下金屬 68‧‧‧接合物 70‧‧‧封裝體
权利要求:
Claims (10) [1] 一種半導體裝置,包含:一封裝構件,包含一基板,其中該基板包含一正面與在該正面上的一背面;一貫穿導通孔,穿透該基板;一導體構件,在該基板的該背面的上方並電性連接於該貫穿導通孔;一第一介電圖形,其形成一環狀物,該環狀物覆蓋該導體構件的邊緣部;一凸塊下金屬(Under-Bump-Metallurgy;UBM),位於該導體構件的一中央部的上方並與該導體構件的該中央部接觸;一聚合物,接觸該基板的一側壁;以及一第二介電圖形,在該聚合物的上方並對準於該聚合物,其中該第一介電圖形與該第二介電圖形是由相同的介電材料形成且置於實質上同一水平。 [2] 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,更包含一晶片,該晶片連接於該封裝構件的一前面,其中該聚合物又環繞該晶片並接觸該晶片的側壁。 [3] 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,其中該半導體裝置是一分離的封裝體,其中該聚合物形成一第一環狀物,該第一環狀物環繞該基板並接觸該基板的側壁;該第二介電圖形形成一第二環狀物,該第二環狀物在該第一環狀物的上方並對準於該第一環狀物;以及該第一環狀物與該第二環狀物具有相互對準的外緣。 [4] 如申請專利範圍第1項所述之半導體裝置,其中該第一介電圖形與該第二介電圖形是相互彼此分離,該第二介電圖形是與該聚合物接觸。 [5] 一種半導體裝置,包含:一晶圓,其具有:複數個第一晶片,該些第一晶片具有複數個貫穿導通孔,該些貫穿導通孔是穿透該晶圓的一半導體基板;及複數個切割線,將該些第一晶片彼此分離;複數個第二晶片,位於該晶圓的一前面的下方並連接於該晶圓的該前面;一第一聚合物區,其具有:複數個第一部分,在該些切割線中,且穿透該晶圓並接觸該半導體基板的側壁;及複數個第二部分,與該些第二晶片在同一水平並環繞該些第二晶片;複數個導體構件,在該半導體基板的一背面上並電性連接於該些貫穿導通孔;以及一第二聚合物層,其具有:複數個第三部分,覆蓋該些導體構件的邊緣部;及複數個第四部分,位於該第一聚合物區的該些第一部分的上方並對準於該第一聚合物區的該些第一部分。 [6] 如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置,其中該第二聚合物層的該些第三部分與該些第四部分是彼此分離,且該第二聚合物層的該些第三部分是形成複數個環狀物。 [7] 如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置,其中該第二聚合物層的該些第四部分是與該第一聚合物區的該些第一部分接觸。 [8] 如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置,更包含一絕緣層,接觸該半導體基板的一背面,其中該第二聚合物層的該些第四部分是隔著該絕緣層而與該第一聚合物區的該些第一部分間隔、分離。 [9] 一種半導體裝置的形成方法,包含:在一晶圓的複數個切割線形成複數個溝槽,其中該些溝槽從該晶圓的一正面延伸至該晶圓的一基板內;將一第一聚合物填入該些溝槽內;從該基板的一背面薄化該基板,其中在薄化的步驟之後,曝露出該第一聚合物與該基板中的複數個貫穿導通孔;在該晶圓的該背面上形成複數個導體構件,該些導體構件電性連接於該些貫穿導通孔;在該晶圓的該背面上形成一第二聚合物層,該第二聚合物層覆蓋該些導體構件;以及圖形化該第二聚合物層,其中已圖形化的該第二聚合物層的殘留部包含複數個第一部分與複數個第二部分,該些第一部分覆蓋該些導體構件的邊緣部,該些第二部分對準於該些溝槽中的部分的該第一聚合物。 [10] 如申請專利範圍第9項所述之半導體裝置的形成方法,其中該第二聚合物層的該些第一部分形成複數個環狀物,該些環狀物彼此分離並與該第二聚合物層的該些第二部分分離。
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申请号 | 申请日 | 专利标题 US201161565346P| true| 2011-11-30|2011-11-30|| US13/397,204|US8643148B2|2011-11-30|2012-02-15|Chip-on-Wafer structures and methods for forming the same| 相关专利
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