包括用于顶侧和侧壁保护的模塑的半导体器件的制作方法_2

文档序号:9476370阅读:来源:国知局
7]图12解说了可集成本文所描述的半导体器件、管芯、集成电路和/或PCB的各种电子设备。
[0048]详细描述
[0049]在以下描述中,给出了具体细节以提供对本公开的各方面的透彻理解。然而,本领域普通技术人员将理解,没有这些具体细节也可实践这些方面。例如,电路可能用框图示出以避免使这些方面煙没在不必要的细节中。在其他实例中,公知的电路、结构和技术可能不被详细示出以免模糊本公开的这些方面。
[0050]总览
[0051]—些新颖特征涉及一半导体器件(例如,管芯、中介体),其包括基板、耦合到该基板的数个金属层和介电层、以及耦合到该数个金属层之一的焊盘。该半导体器件(例如,管芯)还包括耦合到该焊盘的第一金属层以及耦合到该第一金属重分布层的凸块下金属化(UBM)层。该半导体器件(例如,管芯)进一步包括覆盖该半导体器件(例如,管芯)的第一表面并覆盖该半导体器件(例如,管芯)的至少侧部的模塑层。在一些实现中,该模塑层是环氧树脂层(例如,透明环氧树脂层)。在一些实现中,该半导体器件(例如,管芯)的第一表面是该半导体器件(例如,管芯)的顶侧。在一些实现中,该模塑层覆盖了该半导体器件(例如,管芯)的该至少侧部,从而该数个金属层和介电层中的至少一者的侧部被用该模塑层覆盖。在一些实现中,该半导体器件(例如,管芯)进一步包括耦合到该数个金属层之一的钝化层、位于该钝化层与该第一金属重分布层之间的第一绝缘层,以及位于该第一金属重分布层与该模塑层之间的第二绝缘层。
[0052]具有用于顶侧和侧壁保护的模塑的示例性管芯
[0053]图3解说了包括保护管芯防止其破裂/碎裂的保护层的晶片的侧视图。具体而言,图3解说了晶片300的一部分的侧视图。晶片300包括基板301、数个金属和介电层302、焊盘304、钝化层306、第一绝缘层308、第一金属重分布层310、第二绝缘层312、和凸块下金属化(UBM)层314、以及模塑层318。图3还解说了晶片300上的焊球316。具体而言,焊球316耦合至UBM层314。焊盘304、第一金属重分布层310和UBM层314是导电材料(例如,铜)。第一绝缘层308和第二绝缘层312可以是聚酰亚胺层。在一些实现中,第一绝缘层308和第二绝缘层312可以是聚苯并噁唑(PbO)层和/或聚合物层。
[0054]在一些实现中,模塑层318是由环氧树脂制成的。在一些实现中,模塑层318是由透明环氧树脂制成的。在一些实现中,透明环氧树脂是允许光透过(例如,基本上透过,大于百分之50)该环氧树脂的环氧树脂。在一些实现中,透明环氧树脂是通透环氧树脂。在一些实现中,环氧树脂可以是不透明的环氧树脂。在一些实现中,不透明环氧树脂可以是允许一些光透过(例如,小于百分之50)该环氧树脂的环氧树脂。在一些实现中,模塑层318在晶片被切割时为管芯提供了结构上和机械上的稳定性。此外,在一些实现中,提供透明环氧树脂允许引导锯子的机器在切割该管芯时“看”穿该环氧树脂(例如,模塑层318),这可以减少制造管芯的成本。
[0055]图3还解说了晶片300的将会被切合以创建个体管芯的区域。晶片300的该区域由刻线320解说。刻线320可以是晶片300的不包括任何电路的区域。在一些实现中,一旦晶片300被沿着一条或多条刻线(例如,刻线320)切割,那么就提供/制造了包括配置成提供顶侧和侧壁保护的模塑的管芯。
[0056]图4解说了包括了保护管芯防止其破裂/碎裂的保护层的晶片的另一侧视图。在一些实现中,该保护层由改善/增强晶片或管芯的结构和机械稳定性的材料制成。例如,由不如该晶片/管芯中的一些低K(LK)电介质、极低K(ELK)、或超低K(ULK)电介质那么易碎的材料制成的保护层将为该晶片/管芯提供附加的结构、刚性和机械稳定性以在管芯制造期间(例如,在将晶片切割成单体管芯期间)吸收掉该晶片/管芯所要经受的一些应力(例如,热应力、机械应力)。由此,添加不如一些或所有电介质那么易碎的保护层(例如,模塑层)增加了晶片或管芯所能够吸收掉的应力(例如,热应力、机械应力)的量,由此减小了管芯破裂/碎裂的可能性。
[0057]图4类似于图3,区别在于晶片包括腔/沟槽区域。具体而言,图4解说了晶片400的一部分的侧视图。晶片400包括基板401、数个金属和介电层402、焊盘404、钝化层406、第一绝缘层408、第一金属重分布层410、第二绝缘层412、和凸块下金属化(UBM)层414、以及模塑层418。金属和介电层402可以包括下级金属层(例如,Ml金属层、M3金属层、M3金属层、M4金属层、M5金属层、M6金属层、M7金属层)。图4还解说了晶片400上的焊球416。具体而言,焊球316耦合至UBM层414。焊盘404、第一金属重分布层410和UBM层414是导电材料(例如,铜)。第一绝缘层408和第二绝缘层412可以是聚酰亚胺层。在一些实现中,第一绝缘层408和第二绝缘层412可以是聚苯并噁唑(PbO)层和/或聚合物层。
[0058]在一些实现中,模塑层418是由环氧树脂制成的。在一些实现中,模塑层418是由透明环氧树脂制成的。如图4中所进一步示出的,模塑层418包括模塑区422 (例如,用模塑层填充的腔/沟槽)。在一些实现中,腔/沟槽可以具有不同的形状。该腔/沟槽可以具有填入功能性。即,在一些实现中,该腔/沟槽可以被配置成用模塑层418来填充。在一些实现中,模塑区422可以具有不同的形状(例如,腔/沟槽用具有不同形状的模塑层填充)。模塑层418的区域422穿过第二绝缘层412、第一绝缘层408、钝化层406和一个或多个金属和介电层402。
[0059]虽然未在图4中示出,在一些实现中,区域422可以穿过整个金属和介电层402。在一些实现中,模塑层418在晶片被切割时为管芯提供了结构和机械稳定性,由此降低了管芯碎裂/破裂的可能性。在一些实现中,这是因为模塑层418的区域422是由不如管芯的一些其它材料(例如,金属和介电层402)那么易碎的材料制成的。在一些实现中,模塑层418的该附加区域422帮助管芯吸收了在管芯制造期间可能发生的应力(例如,热应力、机械应力),由此防止了管芯的碎裂/破裂。此外,提供透明环氧树脂允许引导锯子的机器在切割该管芯时“看”穿环氧树脂(例如,模塑层418),这在一些实现中可能帮助减少制造管芯的成本。
[0060]图4还解说了晶片400的将会被切合以创建个体管芯的区域。晶片400的该区域由刻线420解说。在一些实现中,刻线420与模塑层418的区域422对齐。刻线420可以是晶片400的不包括任何电路的区域。在一些实现中,一旦晶片400被沿着一条或多条刻线(例如,刻线420)切割,那么就提供/制造了包括配置成用于顶侧和侧壁保护的模塑的管芯。
[0061]应当注意,图3-4解说了包括用于顶侧和侧壁保护的模制层的半导体器件(例如,晶片)的示例。在一些实现中,半导体器件可以包括晶片、管芯、管芯封装、集成电路(1C)、和/或中介体。在一些实现中,中介体可以是包括有源电路元件的有源中介体。由此,图3-4中配置成提供顶侧和侧壁保护的模塑层和/或模塑区也可以被使用在其他类型的半导体器件中,并且并不限于晶片和管芯。
[0062]在描述了可以被切割成包括配置成提供顶侧和侧壁保护的模塑层和/或模塑区的管芯的晶片后,现在将会在以下描述用于提供/制造此类管芯的序列。
[0063]用于提供/制造包括用于顶侧和侧壁保护的模塑层的管芯的示例性序列
[0064]在一些实现中,将晶片切割成个体管芯(例如,单个管芯)包括数种工艺。图5A-5E解说了用于将晶片切割成个体管芯(例如,单体管芯)的示例性序列。在一些实现中,图5A-5E的序列可被用于提供/制造图3、4的管芯或本公开中所描述的其他管芯。应当注意,图5A-5E的序列可以被用来提供/制造其他半导体器件(例如,中介体)。在一些实现中,此类制造的中介体可包括电路元件。
[0065]如图5A的阶段I中所示,提供基板(例如,基板501)。在一些实现中,该基板是晶片。不同实现可以将不同材料用于该基板(例如,硅基板、玻璃基板)。
[0066]在阶段2,在基板上提供若干下级金属和介电层(例如,下级金属和介电层502)。不同实现可以提供不同数目的下级金属和介电层(例如,Ml金属层、M2金属层、M3金属层、M4金属层、M5金属层、M6金属层、M7金属层)。
[0067]在阶段3,在下级金属和介电层502上提供至少一个焊盘(例如,焊盘504)。在一些实现中,该焊盘被耦合至下级金属层之一(例如,顶部的下级金属层M7金属层)。在一些实现中,焊盘504是铝焊盘。然而,不同实现可以将不同材料用于焊盘504。不同实现可以使用不同工艺来在下级金属和介电层502上提供焊盘。例如,在一些实现中,光刻和/或蚀刻工艺可被用于在下级金属和介电层502上提供焊盘504。
[0068]在阶段4,在下级金属和介电层502上提供了钝化层(例如,钝化层506)。不同实现可为钝化层使用不同材料。如阶段4中所示,在下级金属和介电层502上提供钝化层406,从而暴露焊盘504的至少一部分。
[0069]在图5B的阶段5,在钝化层506和焊盘504上提供第一绝缘层(例如,第一绝缘层508)。不同实现可以将不同材料用于第一绝缘层508。例如,第一绝缘层508可以是聚苯并卩惡唑(PbO)层或者聚合物层。
[0070]在阶段6,在第一绝缘层508中提供/创建腔(
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