用于管芯探測的結構的制作方法
【專利摘要】封裝件包括器件管芯,器件管芯包括位于器件管芯的頂面處的金屬柱和位于金屬柱的側壁上的焊料區。模制材料環繞器件管芯,其中,模制材料的頂面與器件管芯的頂面基本齊平。介電層與模制材料和器件管芯重疊,其中介電層的底面與器件管芯的頂面和模制材料的頂面接觸。再分布線(RDL)延伸至介電層內以電連接至金屬柱。本發明的實施例還涉及用于管芯探測的結構。
【專利說明】
用于管芯探測的結構
技術領域
[0001]本發明的實施例涉及集成電路,更具體地,涉及用于管芯探測的結構。【背景技術】
[0002]隨著半導體技術的演化,半導體芯片/管芯正變得越來越小。同時,需要將更多的功能集成到半導體管芯內。因此,半導體管芯需要把越來越大量的I/O焊盤封裝到較小的區域內,并且I/O焊盤的密度隨著時間快速上升。結果,半導體管芯的封裝變得更加困難,這不利地影響封裝的產量。
[0003]傳統的封裝技術可以分為兩類。在第一類中,在鋸切晶圓上管芯之前封裝晶圓上管芯。該封裝技術具有一些有利特征,諸如較大的生產力和較低的成本。此外,需要較少的底部填充物或模塑料。然而,該封裝技術也遭受缺點。由于管芯的尺寸正變得越來越小,并且相應的封裝件僅可以是扇入型封裝件,其中,每個管芯的I/O焊盤限制于直接位于相應的管芯的表面上方的區域。在管芯的有限區域的情況下,由于I/O焊盤的間距的限制而限制了 I/O焊盤的數量。如果焊盤的間距減小,可能發生焊料橋接。此外,在固定的球尺寸需求下, 焊球必須具有特定尺寸,這進而限制了可以封裝在管芯的表面上的焊球的數量。
[0004]在另一類封裝中,在封裝管芯之前從晶圓鋸切管芯。該封裝技術的有利特征是形成扇出型封裝件的可能性,這意味著管芯上的I/O焊盤可以分布至比管芯更大的區域,并且因此可以增大封裝在管芯的表面上的I/O焊盤的數量。該封裝技術的另一有利特征是,封裝 “已知良好管芯”,以及丟棄缺陷管芯,并且因此成本和精力不會浪費在缺陷管芯上。
【發明內容】
[0005]本發明的實施例提供了一種封裝件,包括:器件管芯,包括:金屬柱,位于所述器件管芯的頂面處;和焊料區,位于所述金屬柱的側壁上;模制材料,環繞所述器件管芯,其中, 所述模制材料的頂面與所述器件管芯的頂面基本齊平;介電層,與所述模制材料和所述器件管芯重疊,其中,所述介電層的底面與所述器件管芯的頂面和所述模制材料的頂面接觸; 以及再分布線(RDL),延伸至所述介電層內以電連接至所述金屬柱。
[0006]本發明的另一實施例提供了一種封裝件,包括:器件管芯,包括:襯底;金屬柱,位于所述器件管芯的表面處;焊料區,具有位于所述金屬柱的側壁上的部分,并且所述焊料區電連接至所述金屬柱;和聚合物層,環繞所述金屬柱,其中,所述金屬柱和所述焊料區中的至少一個的頂面與所述聚合物層的頂面基本齊平,并且所述聚合物層與所述襯底共末端; 模制材料,環繞所述器件管芯,其中,所述模制材料的邊緣與所述聚合物層的邊緣接觸;通孔,穿過所述模制材料;介電層,位于所述器件管芯和所述模制材料上方;多條第一再分布線,位于所述模制材料上面,其中,所述多條第一再分布線的第一條具有穿過所述介電層的通孔部分以與所述金屬柱和所述焊料區中的至少一個的頂面接觸;以及多條第二再分布線,位于所述模制材料下面,其中,所述多條第一再分布線的第二條通過所述通孔電連接至所述多條第二再分布線中的一條。
[0007]本發明的又一實施例提供了一種方法,包括:在器件管芯的金屬柱的頂面和側壁上形成焊料區;通過使探針與所述焊料區接觸來探測所述器件管芯;在所述探測之后,將所述器件管芯模制在模制材料中;平坦化所述器件管芯和所述模制材料,其中,所述焊料區的頂面與所述模制材料的頂面齊平,并且去除所述焊料區的位于所述金屬柱上方的至少部分;在所述器件管芯和所述模制材料上方形成與所述器件管芯和所述模制材料接觸的介電層;以及形成再分布線,所述再分布線包括穿過所述介電層的通孔部分,其中,每個所述通孔部分均與所述焊料區和所述金屬柱中的至少一個接觸。【附圖說明】
[0008]當結合附圖進行閱讀時,從以下詳細描述可最佳理解本發明的各方面。應該注意, 根據工業中的標準實踐,各個部件未按比例繪制。實際上,為了清楚的討論,各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。
[0009]圖1至圖3示出了根據一些實施例的在器件管芯的形成中的中間階段的截面圖;
[0010]圖4至圖18示出了根據一些實施例的在器件管芯的封裝中的中間階段的截面圖和立體圖;
[0011]圖19至圖21是根據一些實施例的封裝件的截面圖;以及
[0012]圖22是圖1至圖18中示出的封裝工藝的工藝流程。【具體實施方式】
[0013]以下公開內容提供了許多用于實現本發明的不同特征的不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發明。當然,這些僅僅是實例,而不旨在限制本發明。例如,在以下描述中,在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實施例,并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件,從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外,本發明可在各個實例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的,并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。
[0014]而且,為便于描述,在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術語,以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外,空間相對術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上),而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應的解釋。
[0015]根據各個示例性實施例提供了封裝件及其形成方法。示出了形成封裝件的中間階段。討論了實施例的變化。貫穿各個視圖和說明性實施例,相同的參考標號用于指代相同的元件。
[0016]圖1至圖18示出了根據一些實施例的在集成扇出型(InFO)結構的形成中的中間階段的截面圖。在如圖22所示的工藝流程圖300中也示意性地示出了圖1至圖18中示出的步驟。在隨后的討論中,參照圖22中的工藝步驟討論了圖1至圖18中示出的工藝步驟。[〇〇17]圖1示出了根據示例性實施例的晶圓20的截面圖。晶圓20包括位于晶圓20中的多個半導體芯片22。晶圓20還包括在半導體芯片22內延伸的半導體襯底30。半導體襯底30可以是塊狀硅襯底或絕緣體上硅襯底。可選地,半導體襯底30可以包括包含III族、IV族和V族元素的其他半導體材料。在半導體襯底30的表面30A處形成集成電路32。集成電路32可以包括位于其中的互補金屬氧化物半導體(CMOS)晶體管。
[0018] 器件管芯22還可以包括位于半導體襯底30上方的層間電介質(ILD) 33和位于ILD 33上方的互連結構34。互連結構34包括介電層38以及形成在介電層38中的金屬線35和通孔 36。根據本發明的一些實施例,介電層38由低k介電材料形成。例如,低k介電材料的介電常數(k值)可以小于約2.8,或小于約2.5。金屬線35和通孔36可以由銅、銅合金或其他含金屬導電材料形成。可以使用單鑲嵌和/或雙鑲嵌工藝形成金屬線35和通孔36。[〇〇19] 金屬焊盤40形成在互連結構34上方并且可以通過互連結構34中的金屬線35和通孔36電連接至電路32。金屬焊盤40可以是鋁焊盤或鋁-銅焊盤,或者可以包括其他金屬。根據本發明的一些實施例,位于金屬焊盤40下面并且接觸金屬焊盤40的金屬部件是金屬線。 在可選實施例中,位于金屬焊盤40下面并且接觸金屬焊盤40的金屬部件是金屬通孔。
[0020]形成鈍化層42以覆蓋金屬焊盤40的邊緣部分。通過鈍化層42中的開口暴露每個金屬焊盤40的中心部分。鈍化層42可以由非多孔材料形成。根據本發明的一些實施例,鈍化層 42是復合層,該復合層包括氧化硅層(未示出)和位于氧化硅層上方的氮化硅層(未示出)。 在可選實施例中,鈍化層42包括未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)、氮氧化硅等。雖然示出一個鈍化層42,但是可以存在多于一個的鈍化層。[〇〇21]聚合物層46形成在鈍化層42上方并且覆蓋鈍化層42。聚合物層46可以包括諸如環氧化物、聚酰亞胺、苯并環丁烯(BCB)、聚苯并惡唑(PB0)等的聚合物。圖案化聚合物層46以形成開口,通過該開口暴露金屬焊盤40。[〇〇22] 在金屬焊盤40上方形成凸塊下金屬(UBMMSWBM 48包括位于聚合物層46上方的第一部分以及延伸至聚合物層46和鈍化層42中的開口內以電連接至金屬焊盤40的第二部分。根據本發明的一些實施例,每個UBM 48均包括鈦層和由銅或銅合金形成的晶種層。 [〇〇23] 根據一些實施例,金屬柱50形成在相應的UBM 48上方并且與相應的UBM 48共末端。例如,每個金屬柱50的邊緣與相應的UBM 48的對應邊緣對準。因此,金屬柱50的橫向尺寸也等于UBM 48的相應的橫向尺寸。UBM 48可以與相應的上面的金屬柱50物理接觸。在一些示例性實施例中,金屬柱50由在用于熔化焊料的回流工藝中不熔化的非焊料材料形成。 例如,金屬柱50可以由銅或銅合金形成。[0〇24] 在金屬柱50的頂面上形成焊帽54,其中,焊帽54可以由Sn-Ag合金、Sn-Cu合金、Sn-Ag-Cu合金等形成并且可以是無鉛焊帽或含鉛焊帽。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟302。在一些示例性實施例中,整個金屬柱50由均勻的金屬材料形成,其中焊帽54接觸金屬柱50。在可選實施例中,可以存在額外的金屬層52,額外的金屬層52形成為與金屬柱50的頂面和側壁表面接觸的共形層。使用虛線標記金屬層52以表明它們可以或可以不形成。每個金屬層52均可以完全地環繞相應的金屬柱50并且可以包括與相應的金屬柱 50重疊的頂部。金屬層52可以由鈦、鎳、鈀、金或它們的合金形成。金屬層52用作擴散阻擋層。[〇〇25] 在一些示例性實施例中,UBM 48和金屬柱50的形成包括實施物理汽相沉積(PVD) 工藝以形成毯狀UBM層(未示出,其中,UBM 48是UBM層的剩余部分),以及在毯狀UBM層上方形成并且圖案化掩模層(未示出)。掩模層可以是光刻膠涂層或干膜。然后在掩模層的開口中形成金屬柱50和焊帽54,通過掩模層的開口暴露毯狀UBM層。然后通過鍍形成金屬柱50和焊帽54。在形成金屬柱50和焊帽54之后,去除掩模層。去除UBM層的由圖案化的掩模層覆蓋的部分,從而留下未去除的金屬柱50和焊帽54。
[0026]可以實施回流,從而使得焊帽54具有圓形頂面。回流的焊帽54此后稱為焊料區54。 如圖2所示,焊帽54中的焊料包括保持與金屬柱50重疊的一些部分和向下流動以與金屬柱 50的側壁接觸的一些其他部分。焊料區54可以不覆蓋金屬柱50的底部和側壁。
[0027]接下來,對焊料區54實施探測步驟以測試器件管芯22的電特性。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟304。通過使探針56與焊料區54接觸來實施該探測。探針56是探針卡59的部分,探針卡59電連接至測試設備(未示出)。通過探測,找到缺陷器件管芯22,并且確定良好管芯。有利地,焊料區54比下面的金屬柱50軟。因此,探針56和焊料區54 之間的接觸比探針56和金屬柱50之間的接觸更好。因此,該探測比如果不形成焊料區54更加可靠。[〇〇28]如圖3所示,在探測之后,形成聚合物層58以覆蓋晶圓20的頂面。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟306。因此,金屬柱50和焊料區54嵌入在聚合物層58 中,其中,聚合物層58的頂面高于焊料區54的頂端。聚合物層58可以由選自聚合物層46的相同候選材料(諸如PB0)的材料形成。如圖3所示,然后對晶圓20實施管芯鋸切,并且半導體管芯22彼此分離。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟308。分離的半導體管芯22此后稱為器件管芯22。[〇〇29]圖4至圖18示出了器件管芯22的封裝以形成InFO結構,從而使得上面的電連接件 (諸如焊料區)可以分布至大于器件管芯22的區域。圖4示出了載體60和形成在載體60上的釋放層62。載體60可以是玻璃載體、陶瓷載體等。載體60可以具有圓形頂視圖形狀和常用的硅晶圓的尺寸。例如,載體60可以具有8英寸的直徑、12英寸的直徑等。釋放層62可以由聚合物基材料(諸如光熱轉換(LTHC)材料)形成,釋放層62可以從在隨后步驟中將形成的上面的結構與載體60—起去除。在一些實施例中,釋放層62由環氧化物基熱釋放材料形成。在其他實施例中,釋放層62由紫外(UV)膠形成。釋放層62可以作為液體分配并且被固化。在可選實施例中,釋放層62是層壓膜并且層壓在載體60上。釋放層62的頂面是平坦的并且具有高度的共面性。
[0030]在釋放層62上形成介電層64。在一些實施例中,介電層64由聚合物形成,該聚合物也可以是使用光刻工藝可以容易地圖案化的諸如聚苯并惡唑(PB0)、聚酰亞胺、苯并環丁烯 (BCB)等的光敏材料。在可選實施例中,介電層64由諸如氮化硅的氮化物、諸如氧化硅的氧化物、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、硼摻雜的磷硅酸鹽玻璃(BPSG)等形成。 [〇〇31] 參照圖5,在介電層64上方形成再分布線(RDL)66。由于當完成封裝時RDL 66位于器件管芯22的后側上(圖18),因此RDL 66也稱為后側RDLjDL 66的形成可以包括在介電層 64上方形成晶種層(未示出),在晶種層上方形成諸如光刻膠的圖案化的掩模(未示出),以及然后對暴露的晶種層實施金屬鍍。然后去除圖案化的掩模和晶種層的由圖案化的掩模覆蓋的部分,從而留下如圖5所示的RDL 66。根據一些實施例,晶種層包括鈦層和位于鈦層上方的銅層。例如,可以使用PVD形成晶種層。例如,可以使用化學鍍實施該鍍。[〇〇32] 參照圖6,在RDL 66上方形成介電層68。圖4至圖6中示出的步驟也示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟310。介電層68的底面與RDL 66和介電層64的頂面接觸。根據本發明的一些實施例,介電層68由聚合物形成,該聚合物可以是諸如TOO、聚酰亞胺、BCB等的光敏材料。在可選實施例中,介電層68由諸如氮化硅的氮化物、諸如氧化硅的氧化物、PSG、 BSG、BPSG等形成。然后圖案化介電層68以在介電層68中形成開口 70。因此,通過介電層68中的開口 70暴露RDL 66。
[0033]參照圖7,形成金屬柱72。貫穿說明書,由于金屬柱72穿過隨后形成的模制材料,所以金屬柱72可選地稱為通孔72。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟312。 根據本發明的一些實施例,通過鍍形成通孔72。鍍通孔72可以包括在層68上方形成延伸至開口70(圖6)內的毯狀晶種層(未示出),形成和圖案化光刻膠(未示出),以及在晶種層的通過光刻膠中的開口暴露的部分上鍍通孔72。然后去除光刻膠和晶種層的由光刻膠覆蓋的部分。通孔72的材料可以包括銅、鋁等。通孔72具有桿的形狀。通孔72的頂視圖形狀可以是圓形、矩形、正方形、六邊形等。
[0034]圖8示出了器件管芯22放置在圖7中示出的結構上的立體圖,其中,器件管芯22布置為行和列。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟314。放置在探測期間找到的良好管芯22,并且丟棄缺陷管芯22。雖然圖8中未示出通孔72,但是它們也存在。
[0035]圖9示出了圖8中示出的結構的部分的截面圖。在圖9中,僅示出了單個器件管芯22 和它周圍的通孔72。然而,應該注意,圖9至圖17中示出的工藝步驟是在晶圓級上實施,并且對載體60上的所有器件管芯22均實施。參照圖9,通過管芯附接膜(DAF)74將器件管芯22粘合至介電層68, DAF 74可以是粘合膜。
[0036]接下來,參照圖10,將模制材料76模制在器件管芯22上。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟316。模制材料76填充相鄰的通孔72之間的間隙以及通孔72和器件管芯22之間的間隙。模制材料76可以包括模塑料、模制底部填充物、環氧化物或樹脂。 模制材料76的頂面高于金屬柱50和通孔72的頂端。
[0037]接下來,如圖11所示,實施諸如化學機械拋光(CMP)步驟或研磨步驟的平坦化以減薄模制材料76,直到暴露通孔72和金屬柱50。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟318。由于研磨,通孔72的頂端與金屬柱50的頂面齊平(共面),并且與模制材料76 的頂面共面。在示出的示例性實施例中,實施平坦化,直到暴露金屬柱50。因此,去除了焊料區54的與金屬柱50重疊的部分。在平坦化之后,保留焊料區54的位于金屬柱50的側壁上的部分。在圖11中示出的結構的頂視圖中,剩余的焊料區54可以或可以不形成環繞相應的金屬柱50的全環。[〇〇38]焊料區54的保留在金屬柱50的側壁上的部分的高度H1受到多種因素的影響,諸如回流持續時間、回流的溫度、金屬柱50的材料、焊料的量等。在一些示例性實施例中,比率 H1/H2可以在約0.2和約0.5之間的范圍內,其中,H2是金屬柱50的高度。
[0039]圖2至圖17示出了前側RDL和焊料區的形成。參照圖12,形成介電層78。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟320。在一些實施例中,介電層78由諸如PBO、聚酰亞胺等的聚合物形成。在可選實施例中,介電層78由氮化硅、氧化硅等形成。在介電層78中形成開口 79以暴露通孔72和金屬柱50。可以通過光刻工藝實施開口 79的形成。
[0040] 接下來,參照圖13,形成再分布線(RDL)80以連接至金屬柱50和通孔72ADL 80也可以互連金屬柱50和通孔72ADL 80包括位于介電層78上方的金屬跡線(金屬線)以及延伸至開口 79(圖12)內以電連接至通孔72和金屬柱50的通孔。為了簡化,未示出連接至最左和最右的金屬柱50的金屬線,然而也形成這些金屬線。在一些實施例中,在鍍工藝中形成RDL 80,其中,每個RDL 80均包括晶種層(未示出)和位于晶種層上方的鍍的金屬材料。晶種層和鍍的材料可以由相同材料或不同材料形成。RDL 80可以包括包含鋁、銅、鎢和它們的合金的金屬或金屬合金。RDL 80由非焊料材料形成。RDL 80的通孔部分可以與金屬柱50的頂面物理接觸。此外,RDL 80的通孔部分可以與焊料區54的頂面物理接觸(例如,如果發生未對準),或者與焊料區54物理分離(并且電連接至焊料區54)。[〇〇411參照圖14,在RDL 80和介電層78上方形成介電層82。可以使用聚合物形成介電層 82,聚合物可以選自與介電層78的材料相同的候選材料。例如,介電層82可以包括PB0、聚酰亞胺、BCB等。可選地,介電層82可以包括諸如氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅等的非有機介電材料。也在介電層82中形成開口84以暴露RDL 80。可以通過光刻工藝實施開口84的形成。[〇〇42] 圖15示出了RDL 86的形成,RDL 86電連接至RDL SOdRDL 86的形成可以采用與用于形成RDL 80的方法和材料類似的方法和材料。由于RDL 86和80位于器件管芯22的前側上,所以RDL 86和80也稱為前側RDL。[〇〇43]如圖16所示,形成額外的介電層88以覆蓋RDL 86和介電層82,額外的介電層88可以是聚合物層。介電層88可以選自用于形成介電層78和82的相同的候選聚合物。然后在介電層88中形成開口90以暴露RDL 86的金屬焊盤部分。[〇〇44]圖17示出了根據一些示例性實施例的凸塊下金屬(UBM) 92和電連接件94的形成。 UBM 92的形成可以包括沉積和圖案化。電連接件94的形成可以包括將焊球放置在UBM 92的暴露部分上以及然后回流焊球。在可選實施例中,電連接件94的形成包括實施鍍步驟以在 RDL 86上方形成焊料區以及然后回流焊料區。電連接件94也可以包括金屬柱或者金屬柱和焊帽,金屬柱和焊帽也可以通過鍍來形成。貫穿說明書,包括器件管芯22、通孔72、模制材料 76和相應的RDL與介電層的組合結構將稱為封裝件100,封裝件100可以是具有圓形頂視圖形狀的復合晶圓。
[0045]接下來,封裝件100從載體60脫粘。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟322。也從封裝件100清除釋放層62。可以通過將諸如UV光或激光的光投射到釋放層 62上以分解釋放層62來實施該脫粘。[〇〇46]在脫粘中,膠帶(未示出)可以粘合至介電層88和電連接件94上。在隨后的步驟中, 從封裝件100去除載體60和釋放層62。實施管芯鋸切步驟以將封裝件100鋸切成多個封裝件,每個封裝件均包括器件管芯22和通孔72。其中一個產生的封裝件示出為圖18中的封裝件 102〇
[0047]圖18示出了封裝件102與另一封裝件200的接合。相應的步驟示出為圖22中示出的工藝流程圖中的步驟324。根據本發明的一些實施例,通過焊料區98實施接合,焊料區98將 RDL 66的金屬焊盤部分連接至封裝件200中的金屬焊盤。在一些實施例中,封裝件200包括器件管芯202,器件管芯202可以是諸如靜態隨機存取存儲器(SRAM)管芯、動態隨機存取存儲器(DRAM)管芯等的存儲器管芯。在一些示例性實施例中,存儲器管芯也可以接合至封裝襯底204。
[0048]圖19至圖21示出了根據本發明的可選實施例形成的封裝件的截面圖。除非另有說明,否則這些實施例中的組件的的材料和形成方法與相同組件基本上相同,在圖1至圖18中示出的實施例中,相同組件由相同的參考標號表示。因此,可以在圖1至圖18中示出的實施例的討論中找到關于圖19至圖21中示出的組件的形成工藝和材料的細節。[〇〇49]除了焊料區54具有保持與金屬柱50重疊的部分之外,圖19中的封裝件與圖18中的封裝件類似。這是由于在圖11中的平坦化步驟中在完全去除焊料區54的與金屬柱50重疊的部分之前停止平坦化而形成的。因此,在如圖19所示的產生的結構中,焊料區54使RDL 80的通孔部分和下面的金屬柱50彼此物理分離,并且將RDL 80電連接至相應的金屬柱50。焊料區54的頂面也與通孔72、模制材料76和聚合物層58的頂面共面。
[0050]圖20示出了根據可選實施例的封裝件的截面圖。除了RDL的通孔部分穿過焊料區 54以接觸至金屬柱50的頂面之外,圖20中示出的結構類似于圖19中示出的結構。RDL 80的通孔部分可以由相應的焊料區54環繞。相應的形成工藝包括蝕刻步驟以當圖案化介電層78 時蝕刻穿過焊料區54。[〇〇51]圖21示出了根據可選實施例的封裝件的截面圖。除了擴散阻擋層52形成在金屬柱 50的側壁上并且使金屬柱50與焊料區54分離之外,圖21中示出的結構類似于圖18中示出的結構。[〇〇52]本發明的實施例具有一些有利特征。通過在金屬柱上形成焊料區,以及然后通過焊料區探測相應的器件管芯,提高了探測中的可靠性。[〇〇53]根據本發明的一些實施例,一種封裝件包括器件管芯,器件管芯包括位于器件管芯的頂面處的金屬柱和位于金屬柱的側壁上的焊料區。模制材料環繞器件管芯,其中,模制材料的頂面與器件管芯的頂面基本齊平。介電層與模制材料和器件管芯重疊,其中介電層的底面與器件管芯的頂面和模制材料的頂面接觸。RDL延伸至介電層內以電連接至金屬柱。 [〇〇54]在上述封裝件中,其中,所述封裝件還包括:通孔,穿過所述模制材料,其中,所述通孔的頂面與所述器件管芯的頂面基本共面。
[0055]在上述封裝件中,其中,所述RDL的底面與所述金屬柱的頂面接觸,并且所述焊料區的頂面與所述金屬柱的頂面共面。
[0056]在上述封裝件中,其中,所述RDL的底面與所述焊料區的頂面接觸,并且所述焊料區包括與所述金屬柱重疊的部分。
[0057]在上述封裝件中,其中,所述RDL的通孔部分穿過所述焊料區的頂部以與所述金屬柱的頂面接觸。[〇〇58]在上述封裝件中,其中,所述封裝件還包括:擴散阻擋層,環繞所述金屬柱,其中, 所述擴散阻擋層與所述金屬柱和所述焊料區物理接觸,并且所述擴散阻擋層使所述金屬柱和所述焊料區彼此分離。
[0059]在上述封裝件中,其中,所述金屬柱由非焊料金屬材料形成。
[0060]在上述封裝件中,其中,所述器件管芯還包括環繞所述金屬柱的聚合物,其中,所述金屬柱的側壁的上部與所述焊料區物理接觸,并且所述金屬柱的側壁的下部與所述聚合物物理接觸。[0061 ]根據本發明的可選實施例,一種封裝件包括器件管芯,器件管芯包括襯底、位于器件管芯的表面處的金屬柱、具有位于金屬柱的側壁上的部分并且電連接至金屬柱的焊料區、以及環繞金屬柱的聚合物層。金屬柱和焊料區中的至少一個的頂面與聚合物層的頂面基本齊平,并且聚合物層與襯底共末端。封裝件還包括環繞器件管芯的模制材料和穿過模制材料的通孔,其中模制材料的邊緣與聚合物層的邊緣接觸。介電層位于器件管芯和模制材料上方。多條第一再分布線位于模制材料上面,其中,多條第一再分布線的第一條具有穿過介電層的通孔部分以與金屬柱和焊料區中的至少一個的頂面接觸。多條第二再分布線位于模制材料下面,其中,多條第一再分布線的第二條通過通孔電連接至多條第二再分布線中的一條。
[0062]在上述封裝件中,其中,所述多條第一再分布線的所述第二條包括穿過所述介電層以與所述通孔接觸的額外的通孔部分。
[0063]在上述封裝件中,其中,所述多條第一再分布線的的所述第一條的所述通孔部分與所述金屬柱的頂面物理接觸。
[0064]在上述封裝件中,其中,所述多條第一再分布線的的所述第一條的所述通孔部分與所述金屬柱的頂面物理接觸,其中,所述多條第一再分布線的的所述第一條的所述通孔部分與所述焊料區物理分離。
[0065]在上述封裝件中,其中,所述多條第一再分布線的的所述第一條的所述通孔部分與所述焊料區的頂面物理接觸,其中,所述焊料區的部分與所述金屬柱重疊。
[0066]在上述封裝件中,其中,所述多條第一再分布線的的所述第一條的所述通孔部分穿過所述焊料區以與所述金屬柱物理接觸,并且所述焊料區的頂面與所述聚合物層的頂面齊平。
[0067]根據本發明的又可選實施例,一種方法包括在器件管芯的金屬柱的頂面和側壁上形成焊料區,以及通過使探針與焊料區接觸來探測器件管芯。在探測之后,將器件管芯模制在模制材料中。平坦化器件管芯和模制材料,其中,焊料區的頂面與模制材料的頂面齊平, 并且去除焊料區的位于金屬柱上方的至少部分。在器件管芯和模制材料上方形成與器件管芯和模制材料接觸的介電層。形成再分布線,并且再分布線包括穿過介電層的通孔部分,其中,每個通孔部分均與焊料區和金屬柱中的至少一個接觸。
[0068]在上述方法中,其中,通過所述平坦化去除所述焊料區的位于所述金屬柱的頂面上方的所有部分,并且所述再分布線的所述通孔部分與所述金屬柱的頂面物理接觸。
[0069]在上述方法中,其中,在所述平坦化之后,留下所述焊料區的與所述金屬柱重疊的部分,并且所述再分布線的所述通孔部分與所述焊料區的剩余部分的頂面物理接觸。
[0070]在上述方法中,其中,所述方法還包括:將通孔模制在所述模制材料中,其中,在所述平坦化之后,所述通孔的頂面與所述模制材料的頂面齊平,其中,其中一條所述再分布線包括穿過所述介電層的額外的通孔部分,并且所述額外的通孔部分與所述通孔的頂面接觸。
[0071]在上述方法中,其中,所述方法還包括:在形成所述焊料區之后并且在所述探測之前,回流所述焊料區。
[0072]在上述方法中,其中,所述方法還包括:在所述探測之后,實施管芯鋸切以將所述器件管芯與相應的晶圓的其他器件管芯分離。[〇〇73]上面概述了若干實施例的特征,使得本領域技術人員可以更好地理解本發明的方面。本領域技術人員應該理解,他們可以容易地使用本發明作為基礎來設計或修改用于實施與本文所介紹實施例相同的目的和/或實現相同優勢的其他工藝和結構。本領域技術人員也應該意識到,這種等同構造并不背離本發明的精神和范圍,并且在不背離本發明的精神和范圍的情況下,本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。
【主權項】
1.一種封裝件,包括:器件管芯,包括:金屬柱,位于所述器件管芯的頂面處;和 焊料區,位于所述金屬柱的側壁上;模制材料,環繞所述器件管芯,其中,所述模制材料的頂面與所述器件管芯的頂面基本 齊平;介電層,與所述模制材料和所述器件管芯重疊,其中,所述介電層的底面與所述器件管 芯的頂面和所述模制材料的頂面接觸;以及再分布線(RDL),延伸至所述介電層內以電連接至所述金屬柱。2.根據權利要求1所述的封裝件,還包括:通孔,穿過所述模制材料,其中,所述通孔的 頂面與所述器件管芯的頂面基本共面。3.根據權利要求1所述的封裝件,其中,所述RDL的底面與所述金屬柱的頂面接觸,并且 所述焊料區的頂面與所述金屬柱的頂面共面。4.根據權利要求1所述的封裝件,其中,所述RDL的底面與所述焊料區的頂面接觸,并且 所述焊料區包括與所述金屬柱重疊的部分。5.根據權利要求1所述的封裝件,其中,所述RDL的通孔部分穿過所述焊料區的頂部以 與所述金屬柱的頂面接觸。6.根據權利要求1所述的封裝件,還包括:擴散阻擋層,環繞所述金屬柱,其中,所述擴 散阻擋層與所述金屬柱和所述焊料區物理接觸,并且所述擴散阻擋層使所述金屬柱和所述 焊料區彼此分離。7.根據權利要求1所述的封裝件,其中,所述金屬柱由非焊料金屬材料形成。8.根據權利要求1所述的封裝件,其中,所述器件管芯還包括環繞所述金屬柱的聚合 物,其中,所述金屬柱的側壁的上部與所述焊料區物理接觸,并且所述金屬柱的側壁的下部 與所述聚合物物理接觸。9.一種封裝件,包括:器件管芯,包括:襯底;金屬柱,位于所述器件管芯的表面處;焊料區,具有位于所述金屬柱的側壁上的部分,并且所述焊料區電連接至所述金屬柱; 和聚合物層,環繞所述金屬柱,其中,所述金屬柱和所述焊料區中的至少一個的頂面與所 述聚合物層的頂面基本齊平,并且所述聚合物層與所述襯底共末端;模制材料,環繞所述器件管芯,其中,所述模制材料的邊緣與所述聚合物層的邊緣接 觸;通孔,穿過所述模制材料;介電層,位于所述器件管芯和所述模制材料上方;多條第一再分布線,位于所述模制材料上面,其中,所述多條第一再分布線的第一條具 有穿過所述介電層的通孔部分以與所述金屬柱和所述焊料區中的至少一個的頂面接觸;以 及多條第二再分布線,位于所述模制材料下面,其中,所述多條第一再分布線的第二條通 過所述通孔電連接至所述多條第二再分布線中的一條。10.—種方法,包括:在器件管芯的金屬柱的頂面和側壁上形成焊料區;通過使探針與所述焊料區接觸來探測所述器件管芯;在所述探測之后,將所述器件管芯模制在模制材料中;平坦化所述器件管芯和所述模制材料,其中,所述焊料區的頂面與所述模制材料的頂 面齊平,并且去除所述焊料區的位于所述金屬柱上方的至少部分;在所述器件管芯和所述模制材料上方形成與所述器件管芯和所述模制材料接觸的介 電層;以及形成再分布線,所述再分布線包括穿過所述介電層的通孔部分,其中,每個所述通孔部 分均與所述焊料區和所述金屬柱中的至少一個接觸。
【文檔編號】H01L23/485GK105990291SQ201510790632
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年11月17日
【發明人】陳憲偉
【申請人】臺灣積體電路制造股份有限公司