[发明专利]用于在半导体装置上制造柱结构的方法及系统

说明书

本申请案涉及用于在半导体装置上制造柱结构的方法及系统。一种制造半导体装置的方法，所述半导体装置具有具第一表面、与所述第一表面相对的第二表面的导电衬底及覆盖所述第一表面的一部分的钝化材料，所述方法可包含将导电材料的晶种层施加到所述导电衬底的所述第一表面以及所述钝化材料，所述晶种层具有与所述导电衬底相对的第一面。所述方法可包含形成包括第一及第二材料的层的多个柱。所述方法可包含蚀刻所述晶种层以底切所述导电衬底与所述柱中的至少一者的所述第一材料之间的所述晶种层。在一些实施例中，所述第一材料与所述导电衬底之间与所述钝化材料接触的所述晶种层的横截面积小于所述第二材料的横截面积。

技术领域

本发明技术大体来说涉及半导体装置，且在一些实施例中，更特定来说涉及用于裸片到裸片互连、裸片到衬底互连及/或封装到封装互连的机械柱结构。

背景技术

微电子装置(例如存储器装置、微处理器及发光二极管)通常包含安装到衬底的一或多个半导体裸片。半导体裸片可包含例如存储器单元、处理器电路及互连电路等功能特征。半导体裸片还通常包含电耦合到所述功能特征的接合垫及柱结构。接合垫可电耦合到引脚或其它类型的端子以将半导体裸片连接到总线、电路或其它组合件。

除耦合到功能特征的柱结构(例如，带电柱)之外，半导体裸片还可包含为半导体封装提供机械支撑而不电耦合到功能特征的柱结构。这些机械柱虽然不提供到半导体裸片的功能特征的电连接，但可提供机械支撑、热转移以及各种其它功能及结构益处。然而，常规机械柱的机械故障可对半导体装置的重要组件(例如，功能特征、带电电路等)造成损坏。

发明内容

在一个方面中，本申请案提供一种制造半导体装置的方法，所述半导体装置具有具第一表面、与所述第一表面相对的第二表面的导电衬底及覆盖所述第一表面的一部分的钝化材料，所述方法包括：将导电材料的晶种层施加到所述导电衬底的所述第一表面以及所述钝化材料，所述晶种层具有与所述导电衬底相对的第一面；形成多个柱，其中形成所述多个柱包括将第一材料沉积到所述晶种层的一部分上，及将第二材料沉积到所述第一材料上；以及蚀刻所述晶种层以在所述多个柱之间从所述钝化材料去除所述导电材料且底切所述导电衬底与所述柱中的至少一者的所述第一材料之间的所述晶种层；其中在平行于所述导电衬底的所述第一表面测量时所述第一材料与所述导电衬底之间与所述钝化材料接触的所述晶种层的横截面积小于在平行于所述导电衬底的所述第一表面测量时所述第二材料的横截面积。

在另一方面中，本申请案提供一种制造半导体装置的方法，所述半导体装置具有导电衬底，所述导电衬底具有部分地由钝化材料覆盖的第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述方法包括：以导电材料层覆盖所述第一表面的至少一部分及所述钝化材料，所述导电材料层具有与所述导电衬底相对的第一侧；将第一材料沉积到所述导电材料层上，借此形成第一柱及第二柱的基底；将第二材料沉积到所述第一材料上；从所述钝化材料及所述导电衬底的所述第一表面的在所述第一及第二柱之外的部分去除所述导电材料层；及底切所述第一柱的第一材料层与所述导电衬底之间的所述导电材料层；其中将所述第一柱定位于所述导电衬底的被所述钝化材料覆盖的一部分上方。

在又一方面中，本申请案提供一种制造半导体装置的方法，所述方法包括：在晶种结构上形成掩模，其中所述掩模具有第一组开口，所述第一组开口暴露所述晶种结构的电耦合到带电电路的区，所述带电电路在所述晶种结构的与所述掩模相对的侧上，且其中所述掩模具有第二组开口，所述第二组开口暴露所述晶种结构的和定位于所述晶种结构与所述带电电路之间的钝化材料直接接触的区；将第一材料镀敷到所述晶种结构的被暴露区上；将第二材料沉积到所述开口中所述第一材料上方，借此在所述第一组开口内形成第一组柱且在所述第二组开口内形成第二组柱，其中所述第二材料不同于所述第一材料；去除所述掩模的至少一部分以暴露所述晶种结构的在所述柱之间的部分；去除所述晶种结构的在所述柱之间的被暴露部分；及底切所述第二组柱的所述第一材料的与所述第二组柱的所述第二材料相对的侧上的所述晶种结构。