[发明专利]芯片封装和用于制造芯片封装的方法

说明书

技术领域

各种实施例总体上涉及芯片封装和用于制造芯片封装的方法。

背景技术

在芯片封装技术中，例如在制造芯片102的封装中，可以将流电沉积的铜用于铜线（例如铜导线104、或铜焊盘106）的处理，如图1A中示出的那样。如在图1B中进一步示出的那样，可以沉积通常可以为Cu的薄种子层108。另外，可以用作例如粘附力促进剂、用作例如扩散势垒层、用作金属离子势垒的粘附层112可以被布置在薄Cu种子层108下面。用于粘附层和/或势垒层112的典型材料可以是TiW、TiN、TaN。后续的光刻工艺可以被实施，该光刻工艺可以包括经过图案化的抗蚀剂114的形成，如图1C中示出的那样。如在图1D中示出的那样，通过光刻工艺，诸如通过抗蚀剂114以及下面沉积的金属种子层108的使用，可以沉积凸块下金属化（UBM, under-bump metallization）铜 。UBM铜可以包括可被流电沉积在掩模层级上的铜材料的第一部分116，以及，可以在第一部分116上以及在介电层上形成铜材料118的另一部分。如图1E中所示的那样，抗蚀剂114可以被移除。另外，如图1F中所示的那样，在形成UBM铜118、116之后，该UBM铜118、116可以被用于连接到金属球122，例如焊料球，其可以被用作芯片部件（例如芯片102）和印刷电路板（PCB）之间的电互连。UBM铜118、116不仅可以增加总体提供的铜厚度，因为铜可能被消耗，例如通过经由金属间相形成而进行铜消耗，例如通过后续的焊接工艺，例如通过温度暴露。此外，UBM铜118、116还可以改变球122到芯片102之间的连接的结构构造。具有UBM铜118、116的机械构造的这些改变可能导致较高的循环稳定性。例如，对于显著多于1000个循环，板上温度循环（TCOB）可以是稳定的，从-40℃到125℃。

与已经被用于制造铜线104（例如焊盘106）的那些工艺步骤相类似的工艺步骤可以被用于生产UBM铜118，包括铜材料116。在沉积铜焊盘106和焊接停止部124（例如电介质2、粘附层112和种子层108）之后，UBM铜118、116通常可以被形成。此外，在光刻之后，可以实施用于形成UBM铜118、116的UBM铜镀。

发明内容

各种实施例提供了一种用于制造芯片封装的方法，该方法包括：在芯片侧上形成电绝缘材料；选择性地移除所述电绝缘材料的至少一部分，由此在所述电绝缘材料中形成沟槽；将导电材料沉积在所述沟槽中，其中所述导电材料电连接到形成在所述芯片侧上的至少一个接触焊盘；在所述电绝缘材料上形成导电结构，其中所述导电结构的至少一部分与所述导电材料直接物理和电连接；以及在所述导电结构上沉积接合结构。

附图说明

在附图中，遍及不同视图，相似的附图标记通常指代相同部分。附图不必按照比例来绘制，而是通常将重点放在图示本发明的原理上。在下面的描述中，参考下面的附图来描述本发明的各种实施例，在附图中：

图1A到1F示出用于制造芯片封装的方法；

图2A示出电介质材料上的UBM翼（wing）的分层；

图2B示出重分布层RDL铜上的UBM翼的分层；

图2C和2D示出UBM铜的整个分层；

图3A示出根据一个实施例的具有和不具有UBM的板上温度循环的Weibull曲线图；

图3B示出不具有UBM的板上温度循环之后的铜撕裂；

图4示出根据一个实施例的用于制造芯片封装的方法；

图5A到5G示出根据一个实施例的用于制造芯片封装的方法；

图6示出根据一个实施例的用于制造芯片封装的方法；

图7A到7D示出根据一个实施例的用于制造芯片封装的方法；

图8示出根据一个实施例的用于制造芯片封装的方法。

具体实施方式

下面的详细描述参考通过图示的方式示出可以在其中施行本发明的实施例和具体细节的附图。

词“示例性”在本文中用来意指“用作示例、实例或图示”。本文中被描述为“示例性”的任何实施例或设计不必被理解为与其他实施例或设计相比优选或有利。