发明名称 扩散式晶圆型态封装之结构与其形成方法
摘要 拾取与置放标准晶粒于一新的基底之上以得到一比传统的晶圆上之晶粒之间的距离更适当与更宽广的距离。藉由扩散式型态封装使得上述封装结构具有一比上述晶粒大小还大的球阵列。此外,上述晶粒可以与被动元件或其它具有并列结构或堆叠结构之晶粒一起封装。
申请公布号 TWI244742 申请公布日期 2005.12.01
申请号 TW093109319 申请日期 2004.04.02
申请人 育霈科技股份有限公司 发明人 杨文焜;杨文彬;陈世立
分类号 H01L23/48 主分类号 H01L23/48
代理机构 代理人 周信宏 台北市松山区八德路3段230号8楼
主权项 1.一种扩散式晶圆型态封装之形成方法,包括:附着一复数个第一晶粒到一绝缘基底;形成一第一材料层于该绝缘基底之上,其系在该绝缘基底之上之该复数个第一晶粒之间填满该第一材料层;烘烤该第一材料层;形成一第二材料层于该第一材料层与该复数个第一晶粒之上;蚀刻该复数个第一晶粒之第一垫之上之该第二材料层之一部分区域,以形成第一开口;形成第一接触导电层于该第一开口之上以分别与该第一垫作电性耦合;形成一第一光阻层于该第二材料层与该第一接触导电层之上;去除该第一光阻层之一部分区域以形成一第一扇出图案并且暴露该第一接触导电层;形成第一导线于该第一扇出图案之上,并且该第一导线分别与该第一接触导电层耦合;去除剩余之该第一光阻层;形成一第一绝缘层于该第一导线与该第二材料层之上;去除该第一导线上之该第一绝缘层之一部分区域以形成第二开口;烘烤该第一绝缘层;以及锻烧焊接球于该第二开口之上。2.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第一材料层与该复数个第一晶粒之表面在相同的高度。3.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,更包括一于该锻烧焊接球步骤之后切割该基底以绝缘该复数个第一晶粒之步骤。4.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,更包括一于该形成该第一材料层步骤之前在该绝缘基底之上之该复数个第一晶粒之间附着一复数个第一被动元件到该绝缘基底之上之步骤。5.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该复数个第一晶粒包括至少二种型态之晶粒。6.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该复数个第一晶粒系藉由切割一完成制造之矽晶圆而形成。7.如申请专利范围第6项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该完成制造之矽晶圆系利用背磨以得到一厚度约50~300微米(micron)之该完成制造之矽晶圆。8.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第一材料层与该第二材料层包括UV烘烤型态材料、热烘烤型态材料与其组合。9.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,更包括一于蚀刻该第二材料层之一部分区域步骤之后利用电浆蚀刻清洁该第一垫之每一个表面之步骤。10.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,更包括一形成一环氧化物层于该基底背表面之步骤。11.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第一接触导电层包括钛(Ti)、铜(Cu)与其组合。12.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第一导线层包括镍(Ni)、铜(Cu)、金(Au)与其组合。13.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该绝缘层包括环氧化物层、树脂与其组合。14.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该绝缘基底之材质是玻璃、矽、陶瓷或晶体材料。15.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该绝缘基底之材质是一圆形型态或矩形型态。16.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第一接触导电层与该第一导线系藉由一包括物理方法、化学方法及其组合之形成方式而形成。17.如申请专利范围第16项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该形成方式包括化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀与蒸镀。18.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该锻烧焊接球之步骤包括:藉由一网印的方法置放该焊接球于该第二开口之上,并且藉由一红外线回流(IR reflow)的方法将该焊接球与该第一导线之表面连接在一起。19.如申请专利范围第1项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,更包括于去除该第一绝缘层之一部分区域之步骤前之进一步的步骤,该进一步的步骤是:于该复数个第一晶粒之垂直方向附着一复数个第二晶粒到该第一绝缘层;形成一第三材料层于该第一绝缘层之上,其系在该第一绝缘层之上该复数个第二晶粒之间填满该第三材料层;烘烤该第三材料层;形成一第四材料层于该第三材料层与该复数个第二晶粒之上;蚀刻该复数个第二晶粒之第二垫之上之该第四材料层之一部分区域,以形成第三开口;形成第二接触导电层于该第三开口之上以分别与该第二垫作电性耦合;去除该第一导线上之该第四材料层、该第三材料层与该第二材料层之一部分区域以形成第二开口;以导电材料填充该开口,并且使得该导电材料之表面与该第四材料层在同一个高度;形成一第二光阻层于该第四材料层、该导电材料与该第二接触导电层之上;去除该第二光阻层之一部分区域以形成一第二扇出图案并且暴露该第二接触导电层与该导电材料;形成第二导线于该第二扇出图案之上,并且该第二导线分别与相对应的该第二接触导电层以及相对应的该导电材料耦合;去除剩余之该第二光阻层;形成一第二绝缘层于该第二导线与该第四材料层之上;去除该第二导线上之该第二绝缘层之一部分区域以形成第三开口;烘烤该第二绝缘层;以及锻烧焊接球于该第三开口之上。20.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第三材料层与该复数个第二晶粒之表面在相同的高度。21.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,更包括一切割该基底以隔绝具有该复数个第一晶粒与该复数个第二晶粒之封装晶粒之步骤。22.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,更包括一于该形成该第三材料层步骤之前在该第一绝缘层之上之该复数个第二晶粒之间附着一复数个第二被动元件到该绝缘基底之上之步骤。23.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该复数个第二晶粒包括至少二种型态之晶粒。24.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第三材料层与该第四材料层包括UV烘烤型态材料、热烘烤型态材料与其组合。25.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,更包括一于蚀刻该第四材料层之一部分区域步骤之后利用电浆蚀刻清洁该第二垫之每一个表面之步骤。26.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第二接触导电层包括钛(Ti)、铜(Cu)与其组合。27.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第二导线包括镍(Ni)、铜(Cu)、金(Au)与其组合。28.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该第二接触导电层与该第二导线系藉由一包括物理方法、化学方法及其组合之形成方式而形成。29.如申请专利范围第19项之扩散式晶圆型态封装之形成方法,其中该锻烧焊接球之步骤包括:藉由一网印的方法置放该焊接球于该第三开口之上,并且藉由一红外线回流(IR reflow)的方法将该焊接球与该第二导线之表面连接在一起。30.一种扩散式型态封装之结构,包括:一绝缘基底;一附着到该绝缘基底之第一晶粒;一形成于该绝缘基底之上之第一介电层,其系在该绝缘基底之上之该第一晶粒之外填满该第一介电层;一形成于该第一介电层与该第一晶粒之上之第二介电层,并且该第二介电层具有第一开口形成于该第一晶粒之第一垫之上;一形成于该第一开口之上之第一接触导电层以分别与该第一垫作电性耦合;一形成于该第二介电层与该相对应的第一接触导电层之上之第一导线,并且该第一导线从该相对应的第一接触导电层往外延伸到相对应的第一端点,其中该相对应的第一端点是在该第二介电层之表面之内;一形成于该第一导线与该第二介电层之上之第一绝缘层,并且该第一绝缘层具有第二开口形成于该第一导线之上;以及于该第二开口之上锻烧之焊接球,其分别与该第一导线耦合。31.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,其中该第一介电层与该第一晶粒之表面在相同的高度32.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,更包括至少一被动元件形成于该绝缘基底之上。33.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,更包括一第二晶粒形成于该绝缘基底之上。34.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,其中该第一晶粒系藉由切割一完成制造之基底而形成。35.如申请专利范围第34项之扩散式型态封装之结构,其中该完成制造之基底系利用背磨以得到一厚度约50~300微米(micron)之该完成制造基底。36.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,其中该第一介电层与该第二介电层之材料包括UV烘烤型态材料、热烘烤型态材料与其组合。37.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,其中该第一接触导电层包括钛(Ti)、铜(Cu)与其组合。38.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,其中该第一导线层包括镍(Ni)、铜(Cu)、金(Au)与其组合。39.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,其中该该绝缘基底之材质是玻璃、矽、陶瓷或晶体材料。40.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,更包括一环氧化物层形成于该基底之背表面之上。41.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,其中该绝缘层包括环氧化物层、树脂与其组合。42.如申请专利范围第30项之扩散式型态封装之结构,更包括:一于该第一晶粒之垂直方向附着在该绝缘基底与该第一介电层之间之第二晶粒;一形成该绝缘基底与该第一介电层之间之第三介电层;一形成于该第一介电层、该第三介电层与该第二晶粒之间之第四介电层,并且该第四介电层具有第三开口形成于该第二晶粒之第二垫之上;一形成于该第三开口之上之第二接触导电层,其分别与该第二垫作电性耦合;一形成于该第一介电层、该第四介电层与该相对应的第一接触导电层之第二导线,并且该第二导线系从该相对应的第二接触导电层往外延伸到相对应的第二端点,其中该相对应的第二端点系在该第四介电层之表面之内;一形成于该第一导线、该第四介电层与该第一介电层之上之第二绝缘层;一形成于该第二绝缘层、该第一介电层与该第二导线上之该第二介电层之上之第四开口;以及填充该第四开口之导电材质,并且其分别与该第一导线与该第二导线作电性耦合。43.如申请专利范围第42项之扩散式型态封装之结构,其中该第三介电层与该第二晶粒之表面在相同的高度。44.如申请专利范围第42项之扩散式型态封装之结构,其中该第三介电层与该第四介电层包括UV烘烤型态材料、热烘烤型态材料与其组合。45.如申请专利范围第42项之扩散式型态封装之结构,其中该第二接触导电层包括钛(Ti)、铜(Cu)与其组合。46.如申请专利范围第42项之扩散式型态封装之结构,其中该第二导线包括镍(Ni)、铜(Cu)、金(Au)与其组合。47.如申请专利范围第42项之扩散式型态封装之结构,更包括至少一被动元件形成于该绝缘基底之上。图式简单说明:图一为传统技术之一半导体晶圆型态封装之示意图。图二A到二C为利用拿与取之方式以重置标准的晶粒于一新基底之示意图。图三为形成第一材料层于基底之上之示意图。图四为形成第二材料层于第一材料层之上之示意图。图五为蚀刻晶粒之垫之上之第二材料层之一部分区域以形成第一开口之示意图。图六为形成接触导电层于第一开口之上之示意图。图七为藉由一光阻层以形成导线于扇出图案之上之纵向示意图。图八为藉由一光阻层沿着图七之'a-a'以形成导线于扇出图案之上之横向示意图。图九为形成绝缘层于上述导线与第二材料层之上之示意图。图十为根据本发明之一封装结构之示意图。图十一为根据本发明之一具有一晶粒与一被动元件之封装结构之示意图。图十二为根据本发明之一具有二个晶粒之封装结构之示意图。图十三为根据本发明之一具有二个晶粒之封装堆叠结构之示意图。
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