TW202324616A - 晶片結構及形成晶片結構的方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種晶片結構。晶片結構包括基板。晶片結構包括第一導線,位於基板上方。前述晶片結構包括絕緣層,位於基板和第一導線上方。前述晶片結構包括導電柱,位於絕緣層上方。導電柱為一體成型,導電柱具有下表面、突出連接部和突出鎖固部,突出連接部突出於下表面,並且穿過絕緣層且直接接觸第一導線,突出鎖固部突出於下表面且內嵌於絕緣層中。前述晶片結構包括銲錫凸塊,位於導電柱上。銲錫凸塊直接接觸導電柱。
Description
本揭露實施例有關一種晶片結構及形成晶片結構的方法,特別有關一種晶片結構的導電柱及其形成方法。
積體電路(integrated circuit,IC)產業已經歷了快速成長。在積體電路材料和設計上的技術進步產生了數代積體電路,每一代都比前一代具有更小且更複雜的電路。然而,這些進步增加了加工及製造積體電路的複雜性。
在積體電路演進期間,功能密度(亦即,單位晶片面積的互連裝置數目)通常會增加而幾何尺寸(亦即,即可使用製程生產的最小元件(或線))卻減少。此微縮化的過程通常會以增加生產效率與降低相關成本而提供助益。
然而,因為特徵尺寸持續微縮,製程持續變得更為難以執行。因此,在半導體裝置尺寸愈來愈小的情況下形成可靠的半導體裝置是一項挑戰。
本揭露一些實施例提供一種晶片結構,包括一基板;一第一導線,位於基板上方;一絕緣層,位於基板和第一導線上方;一導電柱,位於絕緣層上方,其中導電柱為一體成型,導電柱具有一下表面、一突出連接部和一突出鎖固部,突出連接部突出於下表面,並且穿過絕緣層且接觸第一導線,突出鎖固部突出於下表面且內嵌於絕緣層中,突出鎖固部具有面向基板的一端面,且絕緣層的一第一部分位於端面和基板之間;以及一銲錫凸塊,位於導電柱上。銲錫凸塊接觸導電柱。
本揭露另一些實施例提供一種晶片結構,包括一基板;一第一導線,位於基板上方;一絕緣層,位於基板和第一導線上方;一導電柱,位於絕緣層上方,且覆蓋第一導線,其中導電柱為一體成型,導電柱具有一上表面,上表面具有一第一部分和一第二部分,第一部分位於第一導線上方,第二部分不位於第一導線上方,且第一部分和基板之間的一第一距離大於第二部分和基板之間的一第二距離;以及一銲錫凸塊,位於導電柱上,其中銲錫凸塊接觸導電柱。
本揭露又一些實施例提供一種形成晶片結構的方法,包括於一基板上方形成一第一導線;於基板和第一導線上方形成一絕緣層,其中絕緣層具有一第一凹陷,且在第一導線和絕緣層的一俯視圖中,第一導線的一第一邊緣實質上平行於第一凹陷的一第二邊緣。前述方法包括於絕緣層上方形成一導電柱,且導電柱覆蓋第一導線,其中導電柱為一體成型,導電柱具有位於第一凹陷中的一突出鎖固部,突出鎖固部具有面對基板的一端面,且絕緣層的一第一部分位於端面和基板之間;以及於導電柱上形成一銲錫凸塊。銲錫凸塊直接接觸導電柱。
下述內容提供的不同實施例或實例可實施本發明實施例的不同結構。下述特定構件與排列的實施例係用以簡化本揭露內容而非侷限本揭露。舉例來說,形成第一構件於第二構件上的敘述包含兩者直接接觸的實施例,或兩者之間隔有其他額外構件而非直接接觸的實施例。此外,本揭露之多個實例可重複採用相同標號以求簡潔,但多種實施例及/或設置中具有相同標號的元件並不必然具有相同的對應關係。
再者,其中可能用到與空間相對用詞,例如「在…之下」、「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」等類似用詞,是為了便於描述圖式中一個(些)部件或特徵與另一個(些)部件或特徵之間的關係。空間相對用詞用以包括使用中或操作程序中的裝置之不同方位,以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時(旋轉90度或其他方位),其中所使用的空間相對形容詞也將依轉向後的方位來解釋。
本領域技術人員將理解描述中的用語「實質上(substantially)」,例如 「實質上平坦」或 「實質上共面」等。在一些實施例中,可以刪除形容詞 「實質上」。在適用的情況下,用語「實質上」也可以包括帶有「全然地(entirely)」、「完全地(completely)」、「所有(all)」等的實施例。用語「實質上」可以在不同的技術中變化,並在本領域技術人員理解的偏差範圍內。例如,用語「實質上」也可涉及90%或更高,如95%或更高,特別是99%或更高,包括100%,儘管本發明實施例不限於此。此外,諸如 「實質上平行」或「實質上垂直」等用語可解釋為不排除與指定配置的微小偏差,並可包括如不超過10°的偏差。「實質上」一詞並不排除 「完全地(completely)」,例如,「實質不含」Y的組合物可能完全不含Y。
用語「約」在不同的技術中可能有所不同,並在本領域技術人員理解的偏差範圍內。與特定距離或尺寸結合的用語 「約」應被解釋為不排除與特定距離或尺寸的微小偏差。例如,用語 「約」可以包括高達10%的偏差,儘管本發明實施例不限於此。與數值x有關的用語「約」可以指x±5或10%,儘管本發明實施例並不限於此。
描述了本揭露的一些實施例。可在這些實施例中描述的階段之前、期間及/或之後提供額外的操作。針對不同的實施例,可以將所述的一些階段進行替換或取消。可以增添額外的部件到半導體裝置結構中。針對不同的實施例,可以將下列描述的一些部件進行替換或取消。儘管一些實施例討論了以特定順序來執行的操作,這些操作可以採另一種邏輯順序來執行。
第1A-1I圖是根據一些實施例之用於形成晶片封裝結構的製程的各個階段之剖面圖。根據一些實施例,如第1A圖所示,提供一基板110。基板110包括,舉例來說,半導體晶圓(例如,矽晶圓)、或半導體晶圓的一部分。
在一些實施例中,基板110由包含矽或鍺的元素半導體材料(elementary semiconductor material)製成,其可為單晶、多晶或非晶結構。在一些其它實施例中,基板110由化合物半導體(compound semiconductor)製成,例如碳化矽、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦、合金半導體,例如矽鍺(SiGe)或磷化鎵砷(GaAsP)、或上述之組合。基板110還可以包含多層半導體、絕緣體上覆半導體(semiconductor on insulator, SOI)(例如絕緣體上覆矽或絕緣體上覆鍺)、或上述之組合。
在一些實施例中,各種裝置單元形成在基板110之中及/或之上。為了簡單和清楚的目的,沒有在圖中繪示出裝置單元。各種裝置單元例如包括主動裝置、被動裝置、其他合適的單元或其組合。主動裝置可以包括形成在基板110的表面處的電晶體或二極體(圖未顯示)。被動裝置包括電阻、電容、或其他合適的被動裝置。
舉例來說,電晶體可以是金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)、互補式金屬氧化物半導體(CMOS)電晶體、雙極性接面型電晶體(BJT)、高壓電晶體、高頻電晶體、p型通道及/或n型通道場效應電晶體(PFET/NFET)等。執行各種製程,例如生產線前端(front-end-of-line, FEOL)半導體製造製程,以形成各種裝置單元。FEOL半導體製造製程可包括沉積、蝕刻、佈植、微影、退火、平坦化、一種或多種其他合適的製程、或上述之組合。
在一些實施例中,隔離結構(圖未顯示)形成在基板110中。隔離結構用於定義主動區並且電性隔離在主動區中的基板110中及/或上方形成的各種裝置單元。在一些實施例中,隔離結構包括淺溝槽隔離(STI)結構、矽局部氧化(LOCOS)結構、其他合適的隔離結構、或上述之組合。
如第1A圖所示,根據一些實施例,於基板110上方形成一內連線結構120。根據一些實施例,內連線結構120包括介電結構122、佈線層124和導通孔126。根據一些實施例,介電結構122形成於基板110的頂面112上方。
根據一些實施例,佈線層124和導通孔126於介電結構122中形成。根據一些實施例,導通孔126電性連接於不同佈線層124之間,且電性連接於佈線層124和前述裝置單元之間。
佈線層124包括頂金屬佈線層124a和佈線層124b,根據一些實施例。頂金屬佈線層124a厚於佈線層124b,根據一些實施例。
根據一些實施例,頂金屬佈線層124a的厚度範圍從約0.6 μm至約1 μm。根據一些實施例,佈線層124b的厚度範圍從約0.04 μm至約0.5 μm。
根據一些實施例,由於頂金屬佈線層124a厚於佈線層124b,在後續接合製程中,相較於佈線層124b,頂金屬佈線層124a能夠耐受較大的接合應力,且能抑制應力遷移至其下的佈線層124b。
根據一些實施例,介電結構122由含氧材料(例如,氧化矽或未摻雜矽玻璃)、或另一合適絕緣材料形成。根據一些實施例,佈線層124和導通孔126由導電材料形成,例如金屬 (例如,鋁、銅或鎢)、或上述之合金。
如第1A圖所示,根據一些實施例,於內連線結構120上方形成保護層130。根據一些實施例,保護層130作為抗酸層(anti-acid layer),以防止酸(用於後續製程)穿透進入內連線結構120。
根據一些實施例,保護層130由介電材料形成,例如含氧材料(例如,氧化矽或未摻雜矽玻璃(USG))。根據一些實施例,使用沉積製程(例如,化學氣相沉積製程或物理氣相沉積製程)形成保護層130。
如第1A圖所示,根據一些實施例,於保護層130上方形成金屬-絕緣層-金屬(MIM)電容140。根據一些實施例,MIM電容140包括一底金屬層(圖未顯示)、一絕緣層(圖未顯示)和一頂金屬層(圖未顯示)。根據一些實施例,絕緣層夾設於底金屬層和頂金屬層之間。
根據一些實施例,底金屬層和頂金屬層由鈦(Ti),氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、銅(Cu)、銅合金、鋁(Al)、鋁合金、銅鋁(AlCu)合金、鎢(W)或鎢合金。底金屬層和頂金屬層由包括沉積、微影和蝕刻製程的程序形成。
根據一些實施例,沉積製程包括化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition, PVD)、原子層沉積(atomic layer deposition, ALD)、或適用的方法。微影製程包括包括光阻塗佈(例如旋塗)、軟烘烤、遮罩對準、曝光、曝光後烘烤、光阻顯影、沖洗、乾燥(例如,硬烘烤)。蝕刻製程包括乾蝕刻、濕蝕刻、及/或其他蝕刻方法。
絕緣層由介電材料形成,例如氧化矽,氮化矽或矽玻璃。在一些實施例中,利用化學氣相沉積(CVD)製程或物理氣相沉積(PVD)製程形成絕緣層。
如第1A圖所示,根據一些實施例,於保護層130和MIM電容140上方形成保護層150。根據一些實施例,保護層150作為一防水層,以防止水氣穿透進入內連線結構120。
根據一些實施例,保護層150由介電材料形成,例如含氮材料(例如,氮化矽或氮氧化矽)。根據一些實施例,使用沉積製程 (例如,化學氣相沉積製程或物理氣相沉積製程)形成保護層150。
如第1B圖所示,根據一些實施例,移除部分保護層130和150,以於保護層130和150中形成通孔TH1。在一些實施例中,通孔TH1更延伸至頂金屬佈線層124a中。根據一些實施例,通孔TH1暴露頂金屬佈線層124a的一部分,根據一些實施例。移除製程包括微影製程和蝕刻製程(例如,乾蝕刻製程)。
之後,根據一些實施例,於保護層130、150和通孔TH1中順應性形成一阻障層(圖未顯示)。根據一些實施例,阻障層由氮化物形成,例如氮化鉭(TaN),根據一些實施例。使用例如物理氣相沉積製程的沉積製程形成阻障層。
如第1B圖所示,根據一些實施例,順應性於阻障層(圖未顯示)上方形成晶種層160。在一些實施例中,未形成阻障層。根據一些實施例,晶種層160順應性覆蓋通孔TH1的底面B1和內壁N1。
根據一些實施例,晶種層160由導電材料形成,例如金屬(例如,銅、鋁、金、銀、或鎢)或上述之合金。根據一些實施例,使用例如物理氣相沉積製程的沉積製程形成晶種層160。
如第1B圖所示,根據一些實施例,於晶種層160上方形成遮罩層170。根據一些實施例,遮罩層170具有溝槽174、175、176和177,前述溝槽174、175、176和177暴露出部分晶種層160。根據一些實施例,溝槽174暴露出位於通孔TH1中的部分晶種層160和位於保護層150的頂面152上方的部分晶種層160。根據一些實施例,溝槽174寛於溝槽175,176或177。根據一些實施例,遮罩層170由聚合物材料形成,例如光阻材料。
形成遮罩層170之後,對溝槽174,175,176和177暴露出的晶種層160上方進行除殘渣製程(descum process)以移除其上方的殘留物。根據一些實施例,除殘渣製程包括蝕刻製程,例如電漿蝕刻製程。
如第1B圖所示,根據一些實施例,於溝槽174,175,176和177暴露出的晶種層160上方形成一導電層180。根據一些實施例,導電層180由導電材料形成,例如金屬(例如,銅)或上述之合金。根據一些實施例,使用鍍覆製程(plating process)形成導電層180,例如電鍍製程(electroplating process)。
如第1C圖所示,根據一些實施例,移除遮罩層170。如第1C圖所示,根據一些實施例,移除原位於遮罩層170下方的晶種層160。移除製程包括蝕刻製程,例如濕蝕刻製程。
之後,根據一些實施例,移除未被導電層180覆蓋的阻障層(圖未顯示)。移除製程包括蝕刻製程,例如乾蝕刻製程。
根據一些實施例,保護層130 和150一起形成第一保護層PA1。根據一些實施例,第一保護層PA1的厚度T
PA1的範圍從約0.2 μm至約0.8 μm。
第1C-1圖為根據一些實施例,繪示出第1C圖的晶片結構的俯視圖,第1C圖為沿第1C-1圖I-I’切線的剖面圖。如第1C和1C-1圖所示,根據一些實施例,通孔TH1中導電層180的和其下方的晶種層160一起形成導通孔結構182,根據一些實施例。導通孔結構182穿過保護層130和150。在一些實施例中,導通孔結構182為倒梯形(inverted trapezoid shape)。
如第1B、1C和1C-1圖所示。根據一些實施例,原位於溝槽174中的導電層180和其下方的晶種層160一起形成導線184。根據一些實施例,導線184的線寛W
184的範圍從約10 μm至約50 μm,導通孔結構182直接連接於導線184和其下的頂金屬佈線層124a之間。
根據一些實施例,原位於溝槽175中的導電層180,和其下方的晶種層160一起形成導線185。根據一些實施例,導線185的線寛W
185的範圍從約2 μm至約50 μm。在一些實施例中,導線185電性連接至頂金屬佈線層124a。在一些其他實施例中,導線185為虛擬單元(dummy element),例如虛擬線(dummy line),虛擬墊(dummy pad)、或類似的虛擬單元。
根據一些實施例,原位於溝槽176中的導電層180,和其下方的晶種層160一起形成導線186。根據一些實施例,導線186的線寛W
186的範圍從約2 μm至約50 μm,根據一些實施例。在一些實施例中,導線186電性連接至頂金屬佈線層124a。在一些其他實施例中,導線186為虛擬單元(dummy element),例如虛擬線(dummy line),虛擬墊(dummy pad)、或類似的虛擬單元。
根據一些實施例,原位於溝槽177中的導電層180,和其下方的晶種層160一起形成導線187。根據一些實施例,導線187的線寛W
187的的範圍從約2 μm至約50 μm。
在一些實施例中,線寛W
184大於線寛W
185、W
186或線寛W
187,這增加了導線184和後續形成於其上的導電柱之間的對準容差。在一些實施例中,線寛W
184對線寛W
185、W
186,或線寛W
187的比值範圍從約 1.5至約2.5。如果前述比值小於1.5,可能無法增加導線184和導電柱之間的對準容差。如果前述比值大於2.5,導線184可能會佔據大多佈局空間。
根據一些實施例,導線184、185、186和187一起形成佈線層180R。根據一些實施例,佈線層180R厚於佈線層124。根據一些實施例,佈線層180R的厚度T
180R的範圍從約2 μm至約10 μm。
根據一些實施例,導線184和185藉由間隙G1彼此隔開。在一些實施例中,導線184和185之間的距離為距離D1。根據一些實施例,導線184和186藉由間隙G2彼此隔開。在一些實施例中,導線184和186之間的距離為距離D2。根據一些實施例,導線186和187藉由間隙G3彼此隔開。在一些實施例中,導線186和187之間的距離為距離D3。
在一些實施例中,距離D1實質上等於距離D2。在一些實施例中,距離D1或D2大於距離D3。在一些實施例中,導線184、185、186和187中的相鄰兩導線的中心部分之間的平均距離範圍約從20 nm至300 μm。根據一些實施例,導線184,185,186和187中的相鄰兩導線的中心部分之間的平均距離也可視為平均間距。在一些實施例中,距離D1或D2對導線184、185、186和187的平均間距的比值實質上大於或等於1。
根據一些實施例,導線184具有一頂面184a和一下表面184b。根據一些實施例,導線185具有一頂面185a和一下表面185b。根據一些實施例,導線186具有一頂面186a和一下表面186b。根據一些實施例,導線187具有一頂面187a和一下表面187b。
根據一些實施例,頂面184a實質上對齊(或共平面於)導線185、186和187的頂面185a、186a和187a。根據一些實施例,下表面184b實質上對齊(或共平面於)導線185、186和187的下表面185b、186b和187b。如第1C-1圖所示,根據一些實施例,導線184、185、186和187實質上彼此平行。
如第1D圖所示,根據一些實施例,於保護層150和佈線層180R上方順應性形成保護層190。根據一些實施例,保護層190順應性覆蓋導線184、185、186、187和導線184、185、186、187之間的間隙G1、G2和G3。根據一些實施例,保護層190厚於第一保護層PA1。根據一些實施例,保護層190的厚度T
190的範圍從約0.8 μm至約1.7μm。
根據一些實施例,保護層190由介電材料形成,例如氮化物(例如,氮化矽或氮氧化矽)。根據一些實施例,使用沉積製程 (例如,化學氣相沉積製程或物理氣相沉積製程)形成保護層190。
如第1D圖所示,根據一些實施例,於保護層190上方形成絕緣層210。根據一些實施例,絕緣層210為單層結構。根據一些實施例,絕緣層210填充間隙G1、G2和G3。
根據一些實施例,絕緣層210具有一頂面212。根據一些實施例,頂面212具有凹陷212a和212b。根據一些實施例,凹陷212a位於間隙G1上方。根據一些實施例,凹陷212b位於間隙G2上方。根據一些實施例,凹陷212a的深度DE
212a的範圍從約0.5 nm至約150 μm。在一些實施例中,凹陷212a和212b是因為保護層190的表面輪廓所形成,例如位於間隙G1和間隙G2上方的較大凹陷。在一些其他實施例中,可藉由圖案化製程調整凹陷212a和212b的位置和形狀。
根據一些實施例,凹陷212b的深度DE
212b的範圍從約0.5 nm至約150 μm。在一些實施例中,深度DE
212a或DE
212b對導線184、185、186、187的平均間距的比值範圍從約0.05至約0.5。
根據一些實施例,絕緣層210的厚度T
210的範圍從約5 nm至約1500 μm。在一些實施例中,距離D1或D2對厚度T
210的比值實質上大於或等於1。在一些實施例中,距離D1或D2對導線184、185、186、187的平均間距的比值實質上大於或等於1。如果距離D1或D2對厚度T
210的比值,或對導線184、185、186、187的平均間距的比值小於1,可能不會形成凹陷212a和212b。
在一些實施例中,厚度T
210對導線184、185、186、187的平均間距的比值範圍從約0.2至約5。根據一些實施例,絕緣層210由聚合物材料形成,例如聚醯亞胺(PI)。
如第1E圖所示,根據一些實施例,移除位於導線184上方的部分絕緣層210和保護層190,以於絕緣層210和保護層190中形成通孔TH2。根據一些實施例,通孔TH2暴露導線184的一部分。根據一些實施例,移除製程包括蝕刻製程,例如乾蝕刻製程。
之後,根據一些實施例,於保護層190、絕緣層210和導線184上方順應性形成晶種層(圖未顯示)。根據一些實施例,晶種層直接接觸保護層190、絕緣層210和導線184。
根據一些實施例,晶種層由導電材料形成,例如金屬(例如,銅、金、銀、或鎢)或上述之合金,根據一些實施例。使用例如物理氣相沉積製程的沉積製程形成晶種層。
如第1F圖所示,根據一些實施例,於晶種層(圖未顯示)上方形成遮罩層230。根據一些實施例,遮罩層230具有開口232,暴露出部分晶種層。根據一些實施例,遮罩層230由聚合物材料形成,例如光阻材料。
如第1F圖所示,根據一些實施例,於開口232暴露出的晶種層上方形成導電柱240。根據一些實施例,因為晶種層很薄,晶種層可以視為導電柱240的一部分。根據一些實施例,導電柱240 也可視為導電凸塊。根據一些實施例,導電柱240填充凹陷212a和212b和絕緣層210的通孔TH2中。
根據一些實施例,導電柱240由導電材料形成,例如金屬(例如,鈦、銅、鎳、或鋁)或上述之合金,根據一些實施例。使用鍍覆製程(plating process)形成導電柱240,例如電鍍製程(electroplating process)。
如第1F圖所示,根據一些實施例,於導電柱240上方形成防焊層250a。根據一些實施例,防焊層250a由導電材料形成,例如金屬 (例如,錫、或類似的導電材料)、或上述之合金。根據一些實施例,使用鍍覆製程(plating process)形成防焊層250a,例如電鍍製程(electroplating process)。
如第1G圖所示,根據一些實施例,移除遮罩層230。根據一些實施例,也移除原位於遮罩層230下方的晶種層。根據一些實施例,移除製程包括蝕刻製程,例如濕蝕刻製程。
根據一些實施例,導電柱240位於導線184、185和186上方。根據一些實施例,導電柱240為一體成型。根據一些實施例,導電柱240具有下表面241、突出連接部242、突出鎖固部243和244、和上表面245。
根據一些實施例,突出連接部242突出於下表面241。根據一些實施例,突出連接部242位於通孔TH2內。根據一些實施例,突出連接部242穿過絕緣層210和保護層190。
根據一些實施例,突出連接部242直接接觸導線184。根據一些實施例,導通孔結構182位於突出連接部242下方,其縮短導電柱240和頂金屬佈線層124a之間的導電路徑。
根據一些實施例,突出鎖固部243和244從下表面241突出。根據一些實施例,突出鎖固部243和244內嵌於絕緣層210中。根據一些實施例,突出鎖固部243和244分別位於凹陷212a和212b中。
根據一些實施例,突出鎖固部243具有面向基板110的端面243a。根據一些實施例,突出鎖固部244具有面向基板110的端面244a。在一些實施例中,部分絕緣層210位於端面243a、 244a和基板110之間。
在一些實施例中,位於導電柱240下方的導線184的線寛W
184小於導電柱240的寛度W
240。根據一些實施例,寛度W
240的範圍從約10 μm至約500 μm。根據一些實施例,導電柱240的厚度T
240範圍從約10 μm至約100 μm。根據一些實施例,上表面245為平坦表面。
第1H-1圖為根據一些實施例,繪示出第1H圖的晶片結構的俯視圖,第1H圖為沿第1H-1圖I-I’切線的剖面圖。如第1G、1H和1H-1圖所示,於防焊層250a上方進行迴銲製程(reflow process)以形成銲錫凸塊250。根據一些實施例,銲錫凸塊250直接接觸導電柱240。根據一些實施例,此步驟實質上形成一晶片結構100。
如第1H-1圖所示,根據一些實施例,通孔TH2和突出連接部242為長條形,例如長方形。在一些實施例中,通孔TH2或突出連接部242的長軸A1實質上平行於位於導電柱240下方的導線184的一部分。
如第1H-1圖所示,根據一些實施例,凹陷212a的邊緣E
212a1實質上平行於導線184的邊緣E
184a。在一些實施例中,凹陷212a的邊緣E
212a2實質上平行於導線185的邊緣E
185。在一些實施例中,凹陷212b的邊緣E
212b1實質上平行於導線184的邊緣E
184b。在一些實施例中,凹陷212b的邊緣E
212b2實質上平行於導線186的邊緣E
186。
如第1H-1圖所示,根據一些實施例,導電柱240的突出鎖固部243位於導線184和185之間。根據一些實施例,凹陷212a位於導線184和185之間。根據一些實施例,沒有導線位於導線184和185之間。
根據一些實施例,導電柱240的突出鎖固部244位於導線184和186之間。根據一些實施例,凹陷212b位於導線184和186之間。根據一些實施例,沒有導線位於導線184和186之間。
如第1H-1圖所示,根據一些實施例,突出鎖固部243和244為長條形。在一些實施例中,突出鎖固部243或244的長軸A2實質上平行於位於導電柱240下方的部分導線184。根據一些實施例,突出連接部242的長軸A1實質上平行於突出鎖固部243或244的長軸A2。
根據一些實施例,突出鎖固部243和244的形成能夠增加導電柱240和絕緣層210之間的接觸面積(或接合面積),以改善導電柱240和絕緣層210之間的黏著力。根據一些實施例,突出鎖固部243和244能夠承受基板110和後續與銲錫凸塊250接合的佈線基板之間因熱膨脹不匹配而導致的剪應力(shear stress)。因此,根據一些實施例,突出鎖固部243和244的設計使導電柱240鎖固至絕緣層210變得便利。因此,根據一些實施例,改善了晶片結構100的可靠度。
根據一些實施例,銅的材料特性可降低應力遷移和電致遷移效應。因此,根據一些實施例,如果導線184和導通孔結構182由銅形成,會降低應力遷移和電致遷移效應。
根據一些實施例,(厚)絕緣層210能夠在後續接合製程中吸收一部分接合應力,其會減少接合應力傳遞至其下方的佈線層180R和124。因此,根據一些實施例,不需於導電柱240下方的佈線層180R中形成導電墊。因此,根據一些實施例,導電墊被替換成窄於導電墊的導線184。因此,根據一些實施例,相較於導電墊,(窄)導線184可以在導電柱240下預留更多空間,前述空間用於佈線佈局。
如第1I圖所示,根據一些實施例,晶片結構100藉由銲錫凸塊250接合至佈線基板260。根據一些實施例,此步驟實質上形成一晶片封裝結構100P。根據一些實施例,佈線基板260包括佈線結構262和導電墊264。
根據一些實施例,佈線結構262包括介電結構、佈線層和導通孔。根據一些實施例,於介電結構中形成佈線層和導通孔。根據一些實施例,導通孔電性連接於不同佈線層之間以及佈線層和導電墊264之間。
根據一些實施例,介電結構由絕緣材料形成,例如聚合物材料 (例如,聚苯並噁唑(polybenzoxazole)、聚醯亞胺(PI)、或感光材料)、氮化物 (例如,氮化矽)、氧化物(例如,氧化矽)、氮氧化矽、或類似的材料。根據一些實施例,使用沉積製程(例如,化學氣相沉積製程或物理氣相沉積製程)、微影製程和蝕刻製程形成介電結構。
根據一些實施例,佈線層由導電材料形成,例如金屬(例如,銅、鋁、或鎢)或上述之合金。根據一些實施例,導通孔由導電材料形成,例如金屬(例如 銅,鋁、或鎢)或上述之合金。
根據一些實施例,導電墊264位於佈線結構262的頂面262a上方。根據一些實施例,導電墊264由導電材料形成,例如金屬(例如,銅、鋁、或鎢)或上述之合金。在一些實施例中,由相同材料形成佈線層、導通孔和導電墊264。在一些其他實施例中,由不同材料形成佈線層、導通孔和導電墊264。
第2圖為根據一些實施例之晶片封裝結構200P的剖面圖。如第2圖所示,除了晶片封裝結構200P的導線184的線寛W
184實質上等於導線185、186、或187的線寛W
185、W
186、或W
187,晶片封裝結構200P類似於第1I圖的晶片封裝結構100P,晶片封裝結構200P保留更多佈線佈局空間。
第3A-3B圖是根據一些實施例之用於形成晶片封裝結構300P的製程的各個階段之剖面圖。第3A-1圖為根據一些實施例,繪示出第3A圖的晶片結構300P的俯視圖。根據一些實施例,為了簡單起見,第3A-1圖省略第3A圖的銲錫凸塊250。
如第3A和3A-1圖所示,根據一些實施例,除了晶片結構300的上表面245為非平坦表面以外,晶片結構300類似於第1H圖的晶片結構100,晶片結構300未形成導線185,窄化了導線184和186之間的間隙G2,且導線187位於導電柱240下方。
根據一些實施例,上表面245具有部分245a、245b和傾斜部分245c。根據一些實施例,部分245a位於導線184、186 和187上方。根據一些實施例,部分245b不位於佈線層180R的導線上方。根據一些實施例,傾斜部分245c 連接於部分245a、245b之間。根據一些實施例,上表面245的部分245a下方的佈線層180R的佈線密度高於上表面245的部分245b下方的佈線層180R的佈線密度。
根據一些實施例,部分245a高於部分245b。換句話說,根據一些實施例,基板110的部分245a和頂面112之間的距離D
245a大於部分245b和頂面112之間的距離D
245b。
根據一些實施例,絕緣層210的頂面212具有凹陷212c。根據一些實施例,部分245b位於凹陷212c上方。根據一些實施例,導電柱240具有突出鎖固部246,突出於導電柱240的下表面241。根據一些實施例,突出鎖固部246位於凹陷212c中。根據一些實施例,突出鎖固部246位於部分245b下方。
根據一些實施例,具有上表面245的部分245a的導電柱240和具有上表面245的部分245b的導電柱240具有實質上相同的厚度。換句話說,根據一些實施例,具有上表面245的部分245a的導電柱240的厚度T
245a實質上相同於具有上表面245的部分245b的導電柱240的厚度T
245b。根據一些實施例,厚度T
245a或T
245b實質上等於具有上表面245的傾斜部分245c的導電柱240的厚度T
245c。
如第3A-1圖所示,根據一些實施例,導電柱240的上表面245的部分245b或導電柱240的突出鎖固部246為實質上D形,根據一些實施例。如第3A-1圖所示,根據一些實施例,導線184、186和187實質上彼此平行,其改善上表面245的部分245a的平坦度。如第3A圖所示,根據一些實施例,上表面245的部分245b視為凹陷,且銲錫凸塊250填充前述凹陷。
如第3B圖所示,根據一些實施例,進行第1I圖的步驟,藉由銲錫凸塊250將晶片結構300接合至佈線基板260。根據一些實施例,此步驟實質上形成一晶片封裝結構300P。
根據一些實施例,基板110具有邊緣E
110。根據一些實施例,佈線基板260具有邊緣E
260。根據一些實施例,基板110的熱膨脹係數(CTE)的範圍從約1 ppm/°C至約5 ppm/°C。根據一些實施例,佈線基板260的熱膨脹係數(CTE)的範圍從約10 ppm/°C至約20 ppm/°C。
根據一些實施例,由於基板110的熱膨脹係數(CTE)遠低於佈線基板260的熱膨脹係數(CTE),在冷卻製程後,接近於邊緣E
110的部分基板110可對接近於邊緣E
260的佈線基板260施加逆時針力矩Q ,前述冷卻製程在接合製程之後進行。根據一些實施例,由於形成上表面245的(較低)部分245b,距離突出連接部242的角落240N和中心部分242c之間的距離會從距離R1降低距離至R2,且因而降低逆時針力矩Q。因此,根據一些實施例,降低導電柱240和銲錫凸塊250之間的邊界處的應力,其避免接近邊界的銲錫凸塊250破裂。因此,根據一些實施例,改善了晶片封裝結構300P的可靠度。
第4A-4B圖是根據一些實施例之用於形成晶片封裝結構的製程的各個階段之剖面圖。第4A-1圖為根據一些實施例,繪示出第4A圖的晶片結構400的俯視圖。根據一些實施例,為了簡單起見,第4A-1圖省略了第4A圖的銲錫凸塊250。根據一些實施例,第4A-2圖為根據一些實施例沿第4A-1圖II-II’切線的剖面圖,繪示出晶片結構400。
如第4A、4A-1和4A-2圖所示,根據一些實施例,除了晶片結構400的導電柱240下方的導線184、186和187為實質上L形之外,晶片結構400類似於第3A圖的晶片結構。因此,根據一些實施例,上表面245的部分245b為實質上L形。根據一些實施例,導電柱240的突出鎖固部246為實質上L形。
如第4A和4A-1圖所示,根據一些實施例,相較於部分245a,上表面245的部分245b更接近基板110的邊緣E
110a。根據一些實施例,部分245b位於部分245a和邊緣E
110a之間。
如第4A-1和4A-2圖所示,根據一些實施例,相較於部分245a,上表面245的部分245b更接近基板110的邊緣E
110b。根據一些實施例,部分245b位於部分245a和邊緣E
110b之間。
如第4B圖所示,根據一些實施例,進行第1I圖的步驟,藉由銲錫凸塊250將晶片結構400接合至佈線基板260。根據一些實施例,此步驟實質上形成一晶片封裝結構400P。
第5A圖為根據一些實施例之晶片封裝結構的剖面圖。第5B圖為根據一些實施例之第5A圖的晶片結構的底視圖。為了簡單起見,根據一些實施例,第5B圖省略第5A圖的銲錫凸塊250。
如第5A和5B圖所示,根據一些實施例,除了晶片結構500的導電柱240的上表面245具有部分245a、245d和245e,且部分245d和245e相較於部分245a更接近於基板110之外,晶片結構500類似於第1H圖的晶片結構100,晶片封裝結構500P類似於第1H圖晶片封裝結構100P。
根據一些實施例,部分245d、導電柱240的突出鎖固部243和絕緣層210的凹陷212a沿垂直於基板110的頂面112的方向B彼此對齊。
根據一些實施例,部分245e、導電柱240的突出鎖固部244和絕緣層210的凹陷212b沿方向B彼此對齊。如第5B圖所示,根據一些實施例,部分245d和245e為長條形。
第6A圖為根據一些實施例之晶片封裝結構600P的剖面圖。第6B圖為根據一些實施例之第6A圖的晶片結構600的底視圖。為了簡單起見,根據一些實施例,第6B圖省略第6B圖的銲錫凸塊250。
如第6A和6B圖所示,根據一些實施例,除了晶片結構600不具有導線186和187,且上表面245更具有部分245f之外,晶片結構600類似於第3A圖的晶片結構300,晶片封裝結構600P 類似於第3B圖的晶片封裝結構300P。根據一些實施例,相較於部分245a,部分245f更接近基板110。如第6B圖所示,根據一些實施例,部分245b和245f為實質上D形。
第7圖為根據一些實施例之晶片結構700的剖面圖。如第7圖所示,根據一些實施例,除了晶片結構700位於導電柱240的上表面245的部分245a下方的頂金屬佈線層124a的佈線密度高於上表面245的部分245b下方的頂金屬佈線層124a的佈線密度之外,晶片結構700類似於第3A圖的晶片結構300。
根據一些實施例,內連線結構120更包括介電層128。根據一些實施例,介電層128覆蓋頂金屬佈線層124a和介電結構122。根據一些實施例,介電層128由含氧材料(例如,氧化矽或未摻雜矽玻璃)或另一合適絕緣材料形成。
用於形成晶片結構300、400、500、600和700的製程及材料可類似於、或相同於前述形成晶片結構100的製程及材料。用於形成晶片封裝結構200P、300P、400P、500P和600P的製程及材料可類似於、或相同於前述形成晶片封裝結構100P的製程及材料。
為了簡單起見,圖式僅顯示一個導電柱240和一個銲錫凸塊250。然而,本揭露的實施例不限於此。在一些實施例中,晶片結構包括多個導電柱和多個銲錫凸塊。
根據一些實施例,提供一種晶片結構及一種形成晶片結構的方法。前述方法(用以形成晶片結構)藉由局部調整導電柱下方的佈線密度形成具有突出鎖固部或凹陷的導電柱。突出鎖固部內嵌於導電柱下方的絕緣層中。突出鎖固部的設計使導電柱鎖固至絕緣層變得便利,其改善了晶片結構的可靠度。導電柱的凹陷能夠降低因熱膨脹不匹配而導致的力矩,其降低了導電柱和銲錫凸塊之間的邊界處的應力,以避免接近邊界的銲錫凸塊破裂。
根據一些實施例,提供一種晶片結構。晶片結構包括一基板。晶片結構包括一第一導線,位於基板上方。前述晶片結構包括一絕緣層,位於基板和第一導線上方。前述晶片結構包括一導電柱,位於絕緣層上方。導電柱為一體成型,導電柱具有一下表面、一突出連接部和一突出鎖固部,突出連接部突出於下表面,並且穿過絕緣層且直接接觸第一導線,突出鎖固部突出於下表面且內嵌於絕緣層中,突出鎖固部具有面向基板的一端面,且絕緣層的一第一部分位於端面和基板之間。前述晶片結構包括一銲錫凸塊,位於導電柱上。銲錫凸塊直接接觸導電柱。
在一些實施例中,位於導電柱下方的第一導線的一第二部分的一第一線寛小於該導電柱的一寛度。
在一些實施例中,前述晶片結構更包括:一第二導線,位於基板和導電柱之間,其中第一導線的一第一頂面實質上對齊第二導線的一第二頂面,且在導電柱、第一導線和第二導線的一俯視圖中,導電柱的突出鎖固部位於第一導線和第二導線之間。
在一些實施例中,沒有導線位於第一導線和第二導線之間。
在一些實施例中,在導電柱和第一導線的一俯視圖中,突出鎖固部為長條形。
在一些實施例中,在導電柱和第一導線的一俯視圖中,突出鎖固部的一第一長軸實質上平行於位於導電柱下方的第一導線的一第二部分。
在一些實施例中,在導電柱和第一導線的俯視圖中,突出連接部為長條形,且突出連接部的一第二長軸實質上平行於突出鎖固部的第一長軸。
在一些實施例中,絕緣層為單層結構。
根據一些實施例,提供一種晶片結構。前述晶片結構包括一基板。前述晶片結構包括一第一導線,位於基板上方。前述晶片結構包括一絕緣層,位於基板和第一導線上方。前述晶片結構包括一導電柱,位於絕緣層上方,且覆蓋第一導線。導電柱為一體成型,導電柱具有一上表面,上表面具有一第一部分和一第二部分,第一部分位於第一導線上方,第二部分不位於第一導線上方,且第一部分和基板之間的一第一距離大於第二部分和基板之間的一第二距離。前述晶片結構包括一銲錫凸塊,位於導電柱上方。銲錫凸塊直接接觸導電柱。
在一些實施例中,導電柱具有一下表面和一突出鎖固部,突出鎖固部突出於下表面,且內嵌於絕緣層中,且突出鎖固部位於上表面的第二部分下方。
在一些實施例中,具有上表面的第一部分的導電柱與具有上表面的第二部分的導電柱實質上具有相同厚度。
在一些實施例中,前述晶片結構更包括:一佈線層,位於基板上方,其中佈線層包括第一導線,且位於上表面的第一部分下方的佈線層的佈線密度高於位於上表面的第二部分下方的佈線層的佈線密度。
在一些實施例中,上表面的第二部分為實質上D形、實質上L形、或長條形。
根據一些實施例,提供一種形成晶片結構的方法。前述方法包括於一基板上方形成一第一導線。前述方法包括於基板和第一導線上方形成一絕緣層。絕緣層具有一第一凹陷,且在第一導線和絕緣層的一俯視圖中,第一導線的一第一邊緣實質上平行於第一凹陷的一第二邊緣。前述方法包括於絕緣層上方形成一導電柱,且導電柱覆蓋第一導線。導電柱為一體成型,導電柱具有位於第一凹陷中的一突出鎖固部,突出鎖固部具有面對基板的一端面,且絕緣層的一第一部分位於端面和基板之間。前述方法包括於導電柱上形成一銲錫凸塊。銲錫凸塊直接接觸導電柱。
在一些實施例中,位於導電柱下方的第一導線的第二部分的線寛小於導電柱的寛度。
在一些實施例中,前述形成晶片結構的方法更包括:於基板上方形成第一導線時,於基板上方形成一第二導線,其中第二導線位於基板和導電柱之間,第一導線的一第一頂面實質上對齊第二導線的一第二頂面,且在導電柱、第一導線和第二導線的一俯視圖中,該導電柱的突出鎖固部位於第一導線和第二導線之間。
在一些實施例中,沒有導線位於第一導線和第二導線之間。
在一些實施例中,導電柱具有一上表面,其具有一第一部分和一第二部分,第一部分位於第一導線上方,第二部分不位於第一導線上方,且第一部分和基板之間的一第一距離大於第二部分和基板之間的一第二距離。
在一些實施例中,相較於上表面的第一部分,上表面的第二部分更接近基板的一邊緣。
以上概述數個實施例之特徵,以使所屬技術領域中具有通常知識者可以更加理解本揭露實施例的觀點。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應理解,可輕易地以本揭露實施例為基礎,設計或修改其他製程和結構,以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者也應理解,此類均等的結構並無悖離本揭露的精神與範圍,且可在不違背本揭露之精神和範圍下,做各式各樣的改變、取代和替換。
100,300,400,500,600,700:晶片結構
100P,200P,300P,400P,500P,600P:晶片封裝結構
110:基板
120:內連線結構
122:介電結構
124,124b,180R:佈線層
124a:頂金屬佈線層
126:導通孔
128:介電層
130,150,190:保護層
140:金屬-絕緣層-金屬電容
112,152,184a,185a,186a,187a,212,262a:頂面
160:晶種層
170:遮罩層
174,175,176,177:溝槽
180:導電層
182:導通孔結構
184,185,186,187:導線
184b,185b,186b,187b,241:下表面
210:絕緣層
212a,212b,212c:凹陷
230:遮罩層
232:開口
240:導電柱
240N:角落
242:突出連接部
242c:中心部分
243,244,246:突出鎖固部
243a,244a:端面
245:上表面
245a,245b,245d,245e,245f:部分
245c:傾斜部分
250:銲錫凸塊
250a:防焊層
260:佈線基板
262:佈線結構
264:導電墊
A1,A2:長軸
B:方向
B1:底面
DE
212a,DE
212b:深度
D1,D
245a,D
245b:距離
E
110,E
110a,E
110b,E
184a,E
186,E
212a1,E
212a2,E
212b1,E
212b2,E
185,E
260:邊緣
G1,G2,G3:間隙
I-I’,II-II’:切線
N1:內壁
PA1:第一保護層
Q:逆時針力矩
R1,R2:距離
TH1,TH2:通孔
T
PA1,T
180R,T
190,T
210,T
240,T
245a,T
245b,T
245c:厚度
W
184,W
185,W
186,W
187:線寛
W
240:寛度
以下將配合所附圖式詳述本揭露實施例。應注意的是,依據在業界的標準做法,各種特徵並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上,可任意地放大或縮小元件的尺寸,以清楚地表現出本發明實施例的特徵。
第1A-1I圖是根據一些實施例之用於形成晶片封裝結構的製程的各個階段之剖面圖。
第1C-1圖為根據一些實施例,繪示出第1C圖的晶片結構的俯視圖。
第1H-1圖為根據一些實施例,繪示出第1H圖的晶片結構的俯視圖。
第2圖為根據一些實施例之晶片封裝結構的剖面圖。
第3A-3B圖是根據一些實施例之用於形成晶片封裝結構的製程的各個階段之剖面圖。
第3A-1圖為根據一些實施例,繪示出第3A圖的晶片結構的俯視圖。
第4A-4B圖是根據一些實施例之用於形成晶片封裝結構的製程的各個階段之剖面圖。
第4A-1圖為根據一些實施例,繪示出第4A圖的晶片結構的俯視圖。
第4A-2圖為根據一些實施例沿第4A-1圖II-II’切線的剖面圖,繪示出晶片結構。
第5A圖為根據一些實施例之晶片封裝結構的剖面圖。
第5B圖為根據一些實施例之第5A圖的晶片結構的底視圖。
第6A圖為根據一些實施例之晶片封裝結構的剖面圖。
第6B圖為根據一些實施例之第6A圖的晶片結構的底視圖。
第7圖為根據一些實施例之晶片結構的剖面圖。
100:晶片結構
110:基板
120:內連線結構
124,180R:佈線層
130,150,190:保護層
182:導通孔結構
184,185,186,187:導線
210:絕緣層
212:頂面
212a,212b:凹陷
240:導電柱
241:下表面
242:突出連接部
243,244:突出鎖固部
245:上表面
250:銲錫凸塊
G1,G2,G3:間隙
I-I’:切線
TH1,TH2:通孔
T240:厚度
W184,W185,W186,W187:線寛
W240:寛度
Claims (20)
- 一種晶片結構,包括: 一基板; 一第一導線,位於該基板上方; 一絕緣層,位於該基板和該第一導線上方; 一導電柱,位於該絕緣層上方,其中該導電柱為一體成型,該導電柱具有一下表面、一突出連接部和一突出鎖固部,該突出連接部突出於該下表面且穿過該絕緣層,且接觸該第一導線,該突出鎖固部突出於該下表面,且內嵌於該絕緣層中,該突出鎖固部具有面向該基板的一端面,且該絕緣層的一第一部分位於該端面和該基板之間;以及 一銲錫凸塊,位於該導電柱上,其中該銲錫凸塊接觸該導電柱。
- 如請求項1之晶片結構,其中位於該導電柱下方的該第一導線的一第二部分的一第一線寛小於該導電柱的一寛度。
- 如請求項1之晶片結構,更包括: 一第二導線,位於該基板和該導電柱之間,其中該第一導線的一第一頂面實質上對齊該第二導線的一第二頂面,且在該導電柱、該第一導線和該第二導線的一俯視圖中,該導電柱的該突出鎖固部位於該第一導線和該第二導線之間。
- 如請求項3之晶片結構,其中沒有導線位於該第一導線和該第二導線之間。
- 如請求項1之晶片結構,其中在該導電柱和該第一導線的一俯視圖中,該突出鎖固部為長條形。
- 如請求項5之晶片結構,其中在該導電柱和該第一導線的一俯視圖中,該突出鎖固部的一第一長軸實質上平行於位於該導電柱下方的該第一導線的一第二部分。
- 如請求項6之晶片結構,其中在該導電柱和該第一導線的該俯視圖中,該突出連接部為長條形,且該突出連接部的一第二長軸實質上平行於該突出鎖固部的該第一長軸。
- 如請求項1之晶片結構,其中該絕緣層為單層結構。
- 一種晶片結構,包括: 一基板; 一第一導線,位於該基板上方; 一絕緣層,位於該基板和該第一導線上方; 一導電柱,位於該絕緣層上方,且覆蓋該第一導線,其中該導電柱為一體成型,該導電柱具有一上表面,該上表面具有一第一部分和一第二部分,該第一部分位於該第一導線上方,該第二部分不位於該第一導線上方,且該第一部分和該基板之間的一第一距離大於該第二部分和該基板之間的一第二距離;以及 一銲錫凸塊,位於該導電柱上,其中該銲錫凸塊接觸導電柱。
- 如請求項9之晶片結構,其中該導電柱具有一下表面和一突出鎖固部,該突出鎖固部突出於該下表面,且內嵌於該絕緣層中,且該突出鎖固部位於該上表面的該第二部分下方。
- 如請求項9之晶片結構,其中具有該上表面的該第一部分的該導電柱與具有該上表面的該第二部分的該導電柱實質上具有相同厚度。
- 如請求項9之晶片結構,更包括: 一佈線層,位於該基板上方,其中該佈線層包括該第一導線,且 位於該上表面的該第一部分下方的該佈線層的佈線密度高於位於該上表面的該第二部分下方的該佈線層的佈線密度。
- 如請求項9之晶片結構,其中該上表面的該第二部分為實質上D形、實質上L形、或長條形。
- 一種形成晶片結構的方法,包括: 於一基板上方形成一第一導線; 於該基板和該第一導線上方形成一絕緣層,其中該絕緣層具有一第一凹陷,且在該第一導線和該絕緣層的一俯視圖中,該第一導線的一第一邊緣實質上平行於該第一凹陷的一第二邊緣; 於該絕緣層上方形成一導電柱,且該導電柱覆蓋該第一導線,其中該導電柱為一體成型,該導電柱具有位於該第一凹陷中的一突出鎖固部,該突出鎖固部具有面對該基板的一端面,且該絕緣層的一第一部分位於該端面和該基板之間;以及 於該導電柱上形成一銲錫凸塊,其中該銲錫凸塊接觸該導電柱。
- 如請求項14之形成晶片結構的方法,其中該絕緣層更具有一通孔,該通孔暴露該第一導線的一第二部分,該導電柱更具有位於該通孔中的一突出連接部,且該突出連接部直接接觸該第一導線的該第二部分。
- 如請求項14之形成晶片結構的方法,其中位於該導電柱下方的該第一導線的該第二部分的線寛小於該導電柱的寛度。
- 如請求項14之形成晶片結構的方法,更包括: 於該基板上方形成該第一導線時,於該基板上方形成一第二導線,其中該第二導線位於該基板和該導電柱之間,該第一導線的一第一頂面實質上對齊該第二導線的一第二頂面,且在該導電柱、該第一導線和該第二導線的一俯視圖中,該導電柱的該突出鎖固部位於該第一導線和該第二導線之間。
- 如請求項17之形成晶片結構的方法,其中沒有導線位於該第一導線和該第二導線之間。
- 如請求項14之形成晶片結構的方法,其中該導電柱具有一上表面,其具有一第一部分和一第二部分,該第一部分位於該第一導線上方,該第二部分不位於該第一導線上方,且該第一部分和該基板之間的一第一距離大於該第二部分和該基板之間的一第二距離。
- 如請求項19之形成晶片結構的方法,其中相較於該上表面的該第一部分,該上表面的該第二部分更接近該基板的一邊緣。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI880605B (zh) * | 2024-01-24 | 2025-04-11 | 力晶積成電子製造股份有限公司 | 半導體結構的製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP3880600B2 (ja) * | 2004-02-10 | 2007-02-14 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| KR100597993B1 (ko) * | 2004-04-08 | 2006-07-10 | 주식회사 네패스 | 반도체 패키지용 범프, 그 범프를 적용한 반도체 패키지 및 제조방법 |
| US7452803B2 (en) | 2004-08-12 | 2008-11-18 | Megica Corporation | Method for fabricating chip structure |
| US7364998B2 (en) * | 2005-07-21 | 2008-04-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming high reliability bump structure |
| KR100804392B1 (ko) * | 2005-12-02 | 2008-02-15 | 주식회사 네패스 | 반도체 패키지 및 그 제조 방법 |
| US7253531B1 (en) | 2006-05-12 | 2007-08-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor bonding pad structure |
| TWI336516B (en) | 2007-03-15 | 2011-01-21 | Unimicron Technology Corp | Surface structure of package substrate and method for manufacturing the same |
| US20100044860A1 (en) | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Tessera Interconnect Materials, Inc. | Microelectronic substrate or element having conductive pads and metal posts joined thereto using bond layer |
| US9859235B2 (en) * | 2009-01-26 | 2018-01-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Underbump metallization structure |
| US8723325B2 (en) * | 2009-05-06 | 2014-05-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Structure and method of forming a pad structure having enhanced reliability |
| US8227926B2 (en) | 2009-10-23 | 2012-07-24 | Ati Technologies Ulc | Routing layer for mitigating stress in a semiconductor die |
| JP2011228419A (ja) | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Renesas Electronics Corp | 半導体集積回路装置および半導体集積回路装置の製造方法 |
| US8502377B2 (en) | 2010-08-06 | 2013-08-06 | Mediatek Inc. | Package substrate for bump on trace interconnection |
| US8252680B2 (en) | 2010-09-24 | 2012-08-28 | Intel Corporation | Methods and architectures for bottomless interconnect vias |
| US8487421B2 (en) * | 2011-08-01 | 2013-07-16 | Tessera, Inc. | Microelectronic package with stacked microelectronic elements and method for manufacture thereof |
| US9425136B2 (en) * | 2012-04-17 | 2016-08-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Conical-shaped or tier-shaped pillar connections |
| US9111817B2 (en) * | 2012-09-18 | 2015-08-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Bump structure and method of forming same |
| KR101683972B1 (ko) | 2014-07-28 | 2016-12-07 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체 디바이스 및 그 제조 방법 |
| US10002826B2 (en) | 2014-10-27 | 2018-06-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Semiconductor device structure with conductive pillar and conductive line and method for forming the same |
| US10446522B2 (en) | 2015-04-16 | 2019-10-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Methods of forming multiple conductive features in semiconductor devices in a same formation process |
| US10090241B2 (en) | 2015-05-29 | 2018-10-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Device, package structure and method of forming the same |
| US9786618B2 (en) | 2015-11-16 | 2017-10-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
| US9768135B2 (en) | 2015-12-16 | 2017-09-19 | Monolithic Power Systems, Inc. | Semiconductor device having conductive bump with improved reliability |
| WO2017109537A1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | Intel IP Corporation | An electrical device and a method for forming an electrical device |
| US9905522B1 (en) * | 2016-09-01 | 2018-02-27 | Semiconductor Components Industries, Llc | Semiconductor copper metallization structure and related methods |
| US10269703B2 (en) | 2016-11-29 | 2019-04-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor device and method of forming the same |
| US10217712B2 (en) | 2016-12-16 | 2019-02-26 | Advanced Semiconductor Engineering, Inc. | Semiconductor package and semiconductor process for manufacturing the same |
| US20180233484A1 (en) | 2017-02-14 | 2018-08-16 | Nanya Technology Corporation | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
| DE102018109028B4 (de) | 2017-06-30 | 2023-09-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Halbleitervorrichtung mit Abschirmstruktur zur Verringerung von Übersprechen und Verfahren zur Herstellung derselben |
| US10269728B2 (en) | 2017-06-30 | 2019-04-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device with shielding structure for cross-talk reduction |
| US10319707B2 (en) | 2017-09-27 | 2019-06-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor component, package structure and manufacturing method thereof |
| US10840227B2 (en) | 2017-11-02 | 2020-11-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Under-bump-metallization structure and redistribution layer design for integrated fan-out package with integrated passive device |
| US10515852B2 (en) | 2017-11-09 | 2019-12-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Structure and formation method of semiconductor device with resistive element |
| US10361122B1 (en) | 2018-04-20 | 2019-07-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Processes for reducing leakage and improving adhesion |
| KR102574452B1 (ko) | 2018-07-03 | 2023-09-04 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 칩 및 이를 포함하는 반도체 패키지 |
| US20200035629A1 (en) | 2018-07-26 | 2020-01-30 | Nanya Technology Corporation | Packaged semiconductor device and method for preparing the same |
| US10833034B2 (en) * | 2018-07-26 | 2020-11-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor package |
| US11239180B2 (en) | 2018-07-30 | 2022-02-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Structure and formation method of package structure with stacked semiconductor dies |
| US10818636B2 (en) | 2018-08-30 | 2020-10-27 | Advanced Semiconductor Engineering, Inc. | Substrate panel structure and manufacturing process |
| US11133247B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-09-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Vias with metal caps for underlying conductive lines |
| US11322450B2 (en) | 2018-10-18 | 2022-05-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Chip package and method of forming the same |
| WO2020103708A1 (en) | 2018-11-20 | 2020-05-28 | Changxin Memory Technologies, Inc. | Copper pillar bump structure and fabricating method thereof |
| US10867929B2 (en) | 2018-12-05 | 2020-12-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor structures and methods of forming the same |
| US10872871B2 (en) | 2018-12-21 | 2020-12-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Chip package structure with dummy bump and method for forming the same |
| US11373968B2 (en) | 2019-04-26 | 2022-06-28 | Cirrus Logic, Inc. | Via structure for semiconductor dies |
| US11088079B2 (en) | 2019-06-27 | 2021-08-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Package structure having line connected via portions |
| US20210020455A1 (en) | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Nanya Technology Corporation | Conductive via structure |
| US11195816B2 (en) | 2019-07-23 | 2021-12-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Integrated circuit packages comprising a plurality of redistribution structures and methods of forming the same |
| KR102704110B1 (ko) * | 2019-08-09 | 2024-09-06 | 삼성전자주식회사 | 두꺼운 금속층 및 범프를 갖는 반도체 소자들 |
| US11211352B2 (en) | 2019-10-01 | 2021-12-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Bump structure to prevent metal redeposit and to prevent bond pad consumption and corrosion |
| US10879206B1 (en) | 2019-10-16 | 2020-12-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and method for forming the same |
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| US11955423B2 (en) | 2020-09-29 | 2024-04-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor device and method |
| US12476135B2 (en) | 2020-12-18 | 2025-11-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor package and method |
| US11908790B2 (en) | 2021-01-06 | 2024-02-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Chip structure with conductive via structure and method for forming the same |
| US11784061B2 (en) | 2021-02-25 | 2023-10-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Chip package structure and method for forming the same |
| US11688708B2 (en) * | 2021-08-30 | 2023-06-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Chip structure and method for forming the same |
| US12015002B2 (en) | 2021-08-30 | 2024-06-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Chip structure and method for forming the same |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI880605B (zh) * | 2024-01-24 | 2025-04-11 | 力晶積成電子製造股份有限公司 | 半導體結構的製造方法 |
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