[发明专利]半导体装置和包括该半导体装置的半导体封装

说明书

本专利申请要求于2014年11月20日提交的第10-2014-0162642号韩国 专利申请和于2014年12月11日提交的第10-2014-0178256号韩国专利申请 的优先权，通过引用将上述申请的全部内容包含于此。

技术领域

本发明构思涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术

最近，随着半导体装置已经变得更轻、更薄以及更小，将半导体装置连 接到封装基底或另一个半导体装置的外部端子也在减小尺寸。外部端子的稳 定实现有助于实现包括半导体装置的可靠的半导体封装。因此，正在开展各 种研究以提高外部端子的可靠性。

发明内容

根据发明构思的示例实施例，半导体装置可以包括：半导体基底；导电 垫，设置在半导体基底上；钝化层，设置在半导体基底上并包括暴露导电垫 的开口；第一凸点下金属(UBM)层，设置在暴露的导电垫上；第二凸点下 金属(UBM)层，设置在钝化层上；第一凸点结构，设置在第一UBM层上； 第二凸点结构，设置在第二UBM层上。第一凸点结构可以包括顺序地堆叠 在第一UBM层上的基体凸点层、第一柱状凸点层和第一焊料凸点层，第二 凸点结构可以包括顺序地堆叠在第二UBM层上的第二柱状凸点层和第二焊 料凸点层。

在一些示例实施例中，开口的水平宽度和基体凸点层的水平宽度中的每 个可以大于第一柱状凸点层的水平宽度。

在一些示例实施例中，基体凸点层可以包括在第一柱状凸点层下方的基 体部分和与第一柱状凸点层分隔开的突出部分。

在一些示例实施例中，基体部分可以填充开口的至少一部分。

在一些示例实施例中，突出部分可以邻近开口的内侧壁设置并围绕第一 柱状凸点层。

在一些示例实施例中，突出部分可以包括与第一柱状凸点层的侧壁相对 的倾斜的内侧壁，并可以沿第一UBM层的顶表面在远离开口的中心的方向 上延伸，其中，在平面图中，基体凸点层的面积不小于导电垫的面积。

在一些示例实施例中，第一柱状凸点层可以具有与第二柱状凸点层的厚 度基本上相同的厚度。

在一些示例实施例中，第一凸点结构的顶端和第二凸点结构的顶端可以 位于相对于半导体基底的主表面的基本上同一水平处。

在一些示例实施例中，第一柱状凸点层和第二柱状凸点层可以包括相同 的金属，第一焊料凸点层和第二焊料凸点层可以包括相同的焊接材料。

在一些示例实施例中，第一柱状凸点层的水平宽度可以大于第二柱状凸 点层的水平宽度。

在一些示例实施例中，在平面图中，第一柱状凸点层可以具有不同于第 二柱状凸点层的形状。

在一些示例实施例中，基体凸点层和第一柱状凸点层中的每个可以包括 Cu、Cu合金、Ni、Ni合金、Au、Au合金或它们的组合。

在一些示例实施例中，半导体装置还可以包括贯穿半导体基底并连接到 导电垫的至少一个基底贯穿孔(TSV)。根据发明构思的示例实施例，半导体 装置可以包括：导电垫，设置在半导体基底上；钝化层，设置在半导体基底 上，并包括暴露导电垫的开口；凸点下金属(UBM)层，设置在导电垫上并 在开口中；至少一个凸点结构，包括顺序地堆叠在UBM层上的基体凸点层、 柱状凸点层和焊料凸点层。基体凸点层可以设置在UBM层上，并可以包括 填充开口的至少一部分的基体部分和从基体部分向上延伸的突出部分。柱状 凸点层可以设置在基体部分上，并与突出部分分隔开，焊料凸点层可以设置 在柱状凸点层上。

在一些示例实施例中，开口的水平宽度和基体凸点层的水平宽度中的每 个可以大于柱状凸点层的水平宽度。

在一些示例实施例中，突出部分可以邻近开口的内侧壁设置并可以围绕 柱状凸点层的一部分。

在一些示例实施例中，突出部分可以包括与柱状凸点层的侧壁相对的倾 斜的内侧壁，并可以沿UBM层的顶表面远离开口的中心延伸。

在一些示例实施例中，半导体装置还可以包括与第一凸点结构分隔开的 第二凸点结构。第二凸点结构可以与第一凸点结构基本相同，第一凸点结构 的顶端和第二凸点结构的顶端位于相对于半导体基底的主表面的同一水平 处。