本發(fā)明實(shí)施例涉及凸塊下金屬(UBM)及其形成方法。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)封裝技術(shù)的一個(gè)方面，諸如晶圓級(jí)封裝(WLP)、再分布層(RDL)可以形成在管芯上方以及電連接至管芯中的有源器件。然后可以形成諸如位于凸塊下金屬(UBM)上的焊料球的外部輸入/輸出(I/O)焊盤(pán)(pad)，以通過(guò)RDL電連接至管芯。這種封裝技術(shù)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是形成扇出式封裝件的可能性。因此，管芯上的I/O焊盤(pán)可以再分布至比管芯更大的區(qū)域，并且因此可以增加封裝在管芯的表面上的I/O焊盤(pán)的數(shù)量。

在這樣的封裝技術(shù)中，可以在管芯周?chē)纬赡Ｋ芰弦蕴峁┲紊瘸鍪交ミB結(jié)構(gòu)的表面積。例如，RDL通常包括形成在管芯和模塑料上方的一個(gè)或多個(gè)聚合物層。導(dǎo)電部件(例如，導(dǎo)電線和/或通孔)形成在聚合物層中并且將管芯上的I/O焊盤(pán)電連接至位于RDL上方的外部I/O焊盤(pán)。外部I/O焊盤(pán)可以設(shè)置在管芯和模塑料上方。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種器件封裝件，包括：管芯；位于所述管芯上方的扇出式再分布層(RDL)；位于所述扇出式RDL上方的凸塊下金屬(UBM)，其中，所述UBM包括：導(dǎo)電焊盤(pán)部分；和環(huán)繞所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分的溝槽；以及設(shè)置在所述UBM的所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分上的連接件，其中，所述扇出式RDL將所述連接件和所述UBM電連接至所述管芯。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還提供了一種器件封裝件，包括：器件管芯；位于所述器件管芯上方并且電連接至所述器件管芯的導(dǎo)電線；在所述導(dǎo)電線的頂面上方延伸的聚合物層；形成在所述導(dǎo)電線的頂面上的凸塊下金屬(UBM)， 其中，所述UBM至少部分地被所述聚合物層中的開(kāi)口暴露，并且其中，所述UBM包括：導(dǎo)電焊盤(pán)部分；和在所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分周?chē)纬森h(huán)的擁壁部分，其中，所述擁壁部分通過(guò)溝槽與所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分分開(kāi)；以及位于所述UBM的所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分上的焊料球。

根據(jù)本發(fā)明的又另一實(shí)施例，還提供了一種用于形成器件封裝件的方法，包括：在管芯上方形成晶種層；在所述晶種層上形成導(dǎo)電線；在所述導(dǎo)電線和所述晶種層上方形成第一掩模層；在所述第一掩模層中圖案化開(kāi)口，其中，所述開(kāi)口包括：用于凸塊下金屬(UBM)的導(dǎo)電焊盤(pán)部分的第一開(kāi)口；以及用于所述UBM的擁壁部分的第二開(kāi)口，其中，所述第二開(kāi)口在所述第一開(kāi)口周?chē)纬森h(huán)，并且其中，所述第一掩模層的部分保留設(shè)置在所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口之間；在所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口中形成所述UBM；去除所述第一掩模層；以及將焊料球安裝至所述UBM的所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或減小。

圖1A至圖1C示出了根據(jù)一些實(shí)施例的器件封裝件的截面圖。

圖2至圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的制造器件封裝件的中間步驟的截面圖。

圖10A和圖10B示出了根據(jù)一些可選實(shí)施例的器件封裝件的截面圖。

圖11A和圖11B示出了根據(jù)一些可選實(shí)施例的器件封裝件的截面圖。

圖12示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于形成器件封裝件的工藝流程。

具體實(shí)施方式

以下公開(kāi)內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)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以直接接觸的方式 形成的實(shí)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(shí)施例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為了便于描述，在此可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)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(zhuǎn)90度或在其他方位上)，并且在此使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作出相應(yīng)的解釋。

各個(gè)實(shí)施例包括封裝件，封裝件具有形成在半導(dǎo)體器件管芯上方的扇出式再分布層(RDL)。在RDL的最頂部導(dǎo)電線上方形成凸塊下金屬(UBM)，并且在UBM中圖案化溝槽。例如，UBM可以包括導(dǎo)電焊盤(pán)部分和環(huán)繞導(dǎo)電焊盤(pán)部分的擁壁(retaining wall)部分，其中溝槽將導(dǎo)電焊盤(pán)部分和擁壁部分物理地分開(kāi)。外部連接件(例如，焊料球)安裝在UBM的導(dǎo)電焊盤(pán)部分上，并且可以應(yīng)用回流工藝以將連接件粘附至UBM。在回流期間，導(dǎo)電材料(例如，焊劑)可以從連接件的下面流出。UBM通過(guò)包括位于導(dǎo)電焊盤(pán)周?chē)臏喜酆蛽肀?，焊劑可以包含在UBM內(nèi)，并且焊劑可以不朝外流動(dòng)而損壞器件封裝件的其他部件。例如，可以阻止焊劑攻擊導(dǎo)電部件和RDL的聚合物層之間的界面。由此，可以減小來(lái)自回流的分層問(wèn)題，提高制造良率。此外，可以使用單個(gè)晶種層來(lái)形成UBM和導(dǎo)電線，這有利地降低了制造成本。

圖1A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的扇出式器件封裝件100的截面圖。封裝件100包括管芯102、設(shè)置在該管芯周?chē)哪Ｋ芰?04以及形成在管芯102和模塑料104上方的RDL 106(例如，具有導(dǎo)電部件122)。管芯102可以是半導(dǎo)體管芯并且可以是任何類(lèi)型的集成電路，諸如處理器、邏輯電路系統(tǒng)、存儲(chǔ)器、模擬電路、數(shù)字電路、復(fù)合信號(hào)等。

管芯102可以包括襯底、有源器件和互連結(jié)構(gòu)(未單獨(dú)示出)。例如，襯底可以包括摻雜或未摻雜的塊狀硅，或絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)襯底的有 源層。通常，SOI襯底包括形成在絕緣體層上的半導(dǎo)體材料(諸如硅)的層。例如，絕緣體層可以是埋氧(BOX)層或氧化硅層。在諸如硅或玻璃襯底的襯底上提供絕緣體層?？蛇x地，襯底可以包括另一元素半導(dǎo)體，諸如鍺；化合物半導(dǎo)體，包括碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦和/或銻化銦；合金半導(dǎo)體，包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP；或它們的組合。也可以使用諸如多層或梯度襯底的其他襯底。

可以在襯底的頂面處形成諸如晶體管、電容器、電阻器、二極管、光電二極管、熔斷器等的有源器件?？梢栽谟性雌骷鸵r底上方形成互連結(jié)構(gòu)?；ミB結(jié)構(gòu)可以包括層間電介質(zhì)(ILD)和/或金屬間電介質(zhì)(IMD)，層間電介質(zhì)(ILD)和/或金屬間電介質(zhì)(IMD)包含使用任何合適的方法形成的導(dǎo)電部件(例如，包括銅、鋁、鎢、它們的組合等的導(dǎo)電線和通孔)。ILD和IMD可以包括設(shè)置在這樣的導(dǎo)電部件之間的低k介電材料，低k介電材料具有例如小于約4.0或甚至2.0的k值。在一些實(shí)施例中，例如，ILD和IMD可以由通過(guò)諸如旋涂、化學(xué)汽相沉積(CVD)和等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD)的任何合適的方法形成的磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、氟硅酸鹽玻璃(FSG)、SiO_xC_y、旋涂玻璃、旋涂聚合物、碳化硅材料、它們的化合物、它們的復(fù)合物、它們的組合等?；ミB結(jié)構(gòu)電連接各個(gè)有源器件以在管芯102內(nèi)形成功能電路。通過(guò)這樣的電路提供的功能可以包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、處理結(jié)構(gòu)、感應(yīng)器、放大器、功率分布、輸入/輸出電流等。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將理解，以上實(shí)例僅提供用于說(shuō)明目的以進(jìn)一步解釋本發(fā)明的應(yīng)用并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明?？梢赃m當(dāng)使用其他電路系統(tǒng)以用于給定應(yīng)用。

輸入/輸出(I/O)和鈍化部件可以形成在互連結(jié)構(gòu)上方。例如，接觸焊盤(pán)110可以形成在互連結(jié)構(gòu)上方并且可以通過(guò)互連結(jié)構(gòu)中的各個(gè)導(dǎo)電部件電連接至有源器件。接觸焊盤(pán)110可以包括諸如鋁、銅等的導(dǎo)電材料。此外，鈍化層112可以形成在互連結(jié)構(gòu)和接觸焊盤(pán)上方。在一些實(shí)施例中，鈍化層112可以由諸如氧化硅、未摻雜的硅酸鹽玻璃、氮氧化硅等的非有機(jī)材料形成。也可以使用其他合適的鈍化材料。鈍化層112的部分可以覆蓋接觸焊盤(pán)110的邊緣部分。

也可以在接觸焊盤(pán)110上方可選地形成諸如額外的鈍化層、導(dǎo)電柱和/或凸塊下金屬(UBM)層的額外的互連部件。例如，如圖1A所示，導(dǎo)電柱114可以形成在接觸焊盤(pán)110上并且電連接至接觸焊盤(pán)110，并且介電層116可以形成在這樣的導(dǎo)電柱114周?chē)?。管?02的各個(gè)部件可以通過(guò)任何合適的方法形成而在此不進(jìn)一步詳細(xì)地描述。此外，以上描述的管芯102的通常的各個(gè)部件和配置僅是一個(gè)示例性實(shí)施例，并且管芯102可以包括任何數(shù)量的以上部件以及其他部件的任何組合。

盡管通篇描述為管芯102，但是本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解，當(dāng)管芯102是更大襯底(例如，晶圓)的部分時(shí)，可以發(fā)生管芯102上的一些處理。在形成之后，管芯102可以從晶圓中的其他結(jié)構(gòu)(例如，其他管芯)分隔并且附接至載體120(例如，使用管芯附著膜(DAF)118)以用于進(jìn)一步處理。載體120可以是玻璃或陶瓷載體并且在封裝件100的各個(gè)部件的形成期間可以提供暫時(shí)的結(jié)構(gòu)支撐。

模塑料104設(shè)置在管芯102周?chē)?。例如，在模塑?04/管芯102(未示出)的頂視圖中，模塑料104可以環(huán)繞管芯102。模塑料104可以提供合適的表面以用于形成扇出式RDL，諸如RDL 106。模塑料104可以包括諸如環(huán)氧樹(shù)脂、模塑底部填充物等的任何合適的材料。用于形成模塑料104的合適的方法可以包括壓縮模塑、傳遞模塑法、液體密封模塑等。例如，模塑料104可以以液體形式位于管芯102周?chē)?。隨后，實(shí)施固化工藝以凝固模塑料104。模塑料104的填充可以溢出管芯102使得模塑料104覆蓋管芯102的頂面?？梢圆捎脵C(jī)械拋光，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或其他回蝕刻技術(shù)以去除模塑料104的過(guò)量部分以及暴露管芯102的連接件(例如，導(dǎo)電柱114)。在平坦化之后，模塑料104和管芯102的頂面基本上是齊平的。

可以在管芯102和模塑料104上方形成一個(gè)或多個(gè)RDL 106。RDL 106可以橫向地延伸經(jīng)過(guò)管芯102的邊緣以提供扇出式互連結(jié)構(gòu)。RDL 106可以包括形成在管芯102和模塑料104的上表面上方的一個(gè)或多個(gè)聚合物層108。在一些實(shí)施例中，聚合物層108可以包括使用諸如旋涂技術(shù)等的任何合適的方法形成的聚酰亞胺(PI)、PBO、苯并環(huán)丁烯(BCB)、環(huán)氧樹(shù)脂、 硅樹(shù)脂、丙烯酸酯、納米填充的苯酚樹(shù)脂、硅氧烷、氟化聚合物、聚降冰片烯等。

導(dǎo)電部件122(例如，導(dǎo)電線122A和導(dǎo)電通孔122B)可以形成在聚合物層108內(nèi)。導(dǎo)電線122A可以形成在聚合物層108上方，并且導(dǎo)電通孔122B可以延伸穿過(guò)聚合物層108以及電連接至管芯102的接觸焊盤(pán)110。盡管明確地示出了三個(gè)聚合物層108，但是RDL 106還可以包括任何數(shù)量的聚合物層(具有形成在聚合物層中的導(dǎo)電部件)，取決于封裝件設(shè)計(jì)。

RDL 106還可以包括可以設(shè)置在封裝件100的外表面處的最頂部聚合物層126。聚合物層126可以包括通過(guò)導(dǎo)電部件122電連接至下面的管芯102的最頂部導(dǎo)電線124。導(dǎo)電線124可以是用于電氣布線的再分布線以及用于形成輸入/輸出部件的平臺(tái)。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電線124也可以被稱(chēng)為凸塊下金屬線(under bump metallurgy-less)(UBML)124。

在RDL 106的導(dǎo)電線124上方可以形成諸如UBM 128和外部連接件132的額外的封裝部件。圖1B示出了封裝件100中的這樣的部件的詳細(xì)的截面圖。圖1C示出了UBM 128、外部連接件132和導(dǎo)電線124的相應(yīng)的頂視圖。連接件132可以是諸如球柵陣列(BGA)球的焊料球、(可控坍塌芯片連接(C4)凸塊、微凸塊等。連接件132可以通過(guò)RDL 106中的導(dǎo)電部件122的方式電連接至管芯102。連接件132可以用于將封裝件100電連接至諸如另一器件管芯、插入器、封裝襯底、印刷電路板、主機(jī)板等的另一器件管芯。

在各個(gè)實(shí)施例中，連接件132設(shè)置在可以形成在導(dǎo)電線124上方的UBM 128上。盡管為了簡(jiǎn)化僅示出了單個(gè)連接件132和單個(gè)UBM 128，但是封裝件100可以包括任何數(shù)量的UBM 128/連接件132?？梢栽诰酆衔飳?26中圖案化開(kāi)口以暴露UBM 128，并且聚合物層126可以覆蓋UBM 128的邊緣部分。

在一些實(shí)施例中，UBM 128直接形成在導(dǎo)電線124上。在隨后的段落中將詳細(xì)地解釋?zhuān)梢允褂脝蝹€(gè)晶種層形成UBM 128和導(dǎo)電線124，有利地降低了制造成本。在UBM 128中圖案化溝槽130。例如，溝槽130物理地將UBM 128的擁壁部分128”和導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’分開(kāi)。溝槽130可以環(huán)繞連接件132(見(jiàn)圖1C)以包含焊劑，該焊劑在回流期間可以從連接件132流出。例如，當(dāng)連接件132連接至UBM 128時(shí)，可以使用回流工藝以接合 連接件132與UBM 128。在回流期間，焊劑可以從連接件132流出以及可以攻擊不同的封裝材料之間的界面(例如，聚合物層126和導(dǎo)電線124之間的界面)，這可以導(dǎo)致分層和/或其他缺陷。這些缺陷在測(cè)試過(guò)程中還可以進(jìn)一步加重，諸如應(yīng)用于封裝件100的熱循環(huán)測(cè)試。通過(guò)在連接件132周?chē)纬蓽喜?30，焊劑可以包含在溝槽130中而不流入至封裝件的其他區(qū)域，降低封裝件缺陷(例如聚合物層和導(dǎo)電部件之間的分層)。

在圖1B和圖1C中，橫向尺寸W1對(duì)應(yīng)于連接件132的中心和導(dǎo)電線124的至連接件132的中心最靠近的邊緣之間的距離。橫向尺寸W2對(duì)應(yīng)于連接件132的中心和UBM 128的至連接件132的中心最遠(yuǎn)的邊緣128A之間的距離。橫向尺寸W3對(duì)應(yīng)于連接件132的中心和聚合物層126的至連接件132的中心最靠近的邊緣126A之間的距離。橫向尺寸W4對(duì)應(yīng)于連接件132的中心和溝槽130的至連接件132的中心最遠(yuǎn)的側(cè)壁128C之間的距離。橫向尺寸W5對(duì)應(yīng)于連接件132的中心和溝槽130的至溝槽130的中心最靠近的側(cè)壁128B之間的距離。在封裝件100中，橫向尺寸W1大于橫向尺寸W2，橫向尺寸W2大于橫向尺寸W3，橫向尺寸W3大于橫向尺寸W4，橫向尺寸W4大于橫向尺寸W5。此外，溝槽130的橫向尺寸(例如，W4減小W5)可以為約10μm至約20μm。此外，擁壁部分128”的橫向尺寸(例如，W3減小W4)也可以為約10μm至約20μm。

圖2至圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的形成最頂部導(dǎo)電線124、UBM 128和連接件132的各個(gè)中間階段的橫截面圖。在圖2中，提供了封裝件100的部分(具有導(dǎo)電部件122的聚合物層108)的橫截面圖。聚合物層108可以是RDL 106的部分，如以上所述(見(jiàn)圖1A)RDL 106形成在器件管芯102和模塑料104上方。圖2也示出的是包括例如銅的導(dǎo)電晶種層134。晶種層134電連接至下面的導(dǎo)電部件122。在實(shí)施例中，例如，形成晶種層134包括使用光刻和/或蝕刻在聚合物層108中形成開(kāi)口以暴露導(dǎo)電部件122。隨后，可以使用原子層沉積、CVD或其他共形工藝在聚合物層108上方和開(kāi)口中沉積晶種層134。

接下來(lái)，參照?qǐng)D3，在晶種層134上形成導(dǎo)電線124。圖案化的掩模層136可以用于限定導(dǎo)電線124的形狀。在實(shí)施例中，例如，掩模層136是毯狀沉積 在晶種層134上方并且隨后使用光刻來(lái)圖案化的光刻膠。例如，光刻工藝可以包括使用例如紫外線穿過(guò)光刻掩模曝光掩模層136的部分。隨后，顯影以及去除掩模層136的曝光或未曝光的部分，這取決于使用的是正性還是負(fù)性光刻膠。因此，可以在掩模層136中形成暴露晶種層134的開(kāi)口。在另一實(shí)施例中，掩模層136可以是硬掩模(例如，包括氮化硅等)。在這樣的實(shí)施例中，可以在掩模層136上方形成以及圖案化光刻膠(未示出)，并且然后使用例如合適的蝕刻工藝將光刻膠的圖案轉(zhuǎn)印至掩模層136。

在圖案化掩模層136之后，使用諸如化學(xué)鍍、電化學(xué)鍍等的合適的工藝在開(kāi)口中形成導(dǎo)電線124。晶種層134提供鍍工藝期間的成核位置以允許具有良好的均勻性的導(dǎo)電線124自底向上生長(zhǎng)。由于鍍工藝，導(dǎo)電線124可以與下面的晶種層134合并，并且在示例性實(shí)施例中導(dǎo)電線124(包括晶種層134)的總厚度T1可以為約5μm至約8μm。在其他實(shí)施例中可以使用用于導(dǎo)電線124的其他尺寸。在形成導(dǎo)電線124之后，可以使用任何合適的工藝去除掩模層136。例如，當(dāng)掩模層136是光刻膠時(shí)，等離子體灰化或濕削離工藝可以用于去除掩模層136?？蛇x地，在等離子體灰化工藝之后可以是對(duì)封裝件100的在硫酸(H₂SO₄)中的濕浸以及去除剩余的光刻膠材料。在另一實(shí)例中，當(dāng)掩模層136是硬掩模時(shí)，選擇性蝕刻工藝可以用于去除掩模層136。

接下來(lái)，在圖4和圖5中，UBM 128形成在晶種層134和導(dǎo)電線124上方。在圖4中，在晶種層134和導(dǎo)電線124上方沉積第二掩模層138。掩模層138類(lèi)似于掩模層136，并且可以使用與上述類(lèi)似的工藝圖案化掩模層138以包括開(kāi)口140(標(biāo)記為140A和140B)。開(kāi)口140暴露下面的導(dǎo)電線124，并且掩模層可以用于限定每個(gè)UBM 128的形狀。例如，開(kāi)口140可以包括用于限定UBM 128的導(dǎo)電焊盤(pán)部分的第一開(kāi)口140A以及用于限定UBM 128的擁壁部分的第二開(kāi)口140B。在頂視圖中(未示出)，開(kāi)口140B可以環(huán)繞開(kāi)口140A。掩模層138的部分可以保留設(shè)置在開(kāi)口140A 和140B之間。

接下來(lái)，在圖5中，使用諸如化學(xué)鍍、電化學(xué)鍍等的合適的工藝在開(kāi)口140中形成UBM 128。UBM 128具有例如約1.5μm至約5μm的厚度T2。在 其他實(shí)施例中可以使用用于UBM 128的其他尺寸。UBM 128可以直接形成在導(dǎo)電線124的暴露表面上，并且導(dǎo)電線124的導(dǎo)電材料在UBM 128的形成期間提供成核位置。如上所述，圖案化導(dǎo)電線124以提供用于封裝件100中的電路系統(tǒng)的電氣布線。因此，在封裝件100的一些區(qū)域中(例如，在導(dǎo)電線124不可用的區(qū)域中)，UBM 128可以直接形成在晶種層134上(未明確示出)。在這樣的區(qū)域中，晶種層134提供用于UBM 128的形成的成核位置。因此，在示例性實(shí)施例中，單個(gè)晶種層134用于形成導(dǎo)電線124和UBM 128，節(jié)省了制造成本。例如，在形成UBM 128之前，未蝕刻晶種層134。

隨后，如上所述，去除掩模層138。在圖6A和圖6B中示出所得的結(jié)構(gòu)。圖6A示出UBM 128的橫截面圖，并且圖6B示出UBM 128的相應(yīng)的頂視圖。UBM 128包括環(huán)繞UBM 128的導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’的溝槽130(見(jiàn)圖6B)。在隨后的工藝步驟中，外部連接件(例如，焊料球)設(shè)置在UBM 128的導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’上。擁壁部分128”形成位于溝槽130和導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’周?chē)沫h(huán)。如圖6B所示，擁壁部分128”環(huán)繞溝槽130和導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’。例如，擁壁部分128”通過(guò)間隔(溝槽130)和導(dǎo)電焊盤(pán)物理地分開(kāi)。例如，溝槽130具有約10μm至約20μm的寬度W6。寬度W6也對(duì)應(yīng)于UBM 128的擁壁部分128”和導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’之間的間隔。例如，擁壁部分128”具有約10μm至約20μm的寬度W7。因此，UBM 128(在UBM 128中圖案化有溝槽130)可以形成在導(dǎo)電線124和晶種層134上方。

在形成UBM 128之后，使用例如光刻和蝕刻的組合圖案化晶種層134。例如，去除晶種層134的未被導(dǎo)電線124或UBM 128覆蓋的部分。產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)在圖7中示出。接下來(lái)，在圖8中，在聚合物層108、導(dǎo)電線124和UBM 128上方形成聚合物層126。聚合物層126可以覆蓋UBM 128的邊緣部分。在一些實(shí)施例中，首先使用諸如CVD等的合適的工藝將聚合物層126沉積為共形層。然后使用例如光刻和/或蝕刻工藝圖案化聚合物層126以至少部分地暴露UBM 128。在封裝件100中，聚合物層126的側(cè)壁可以設(shè)置在UBM 128的擁壁部分的頂面上。

隨后，在圖9中，將連接件132安裝在UBM 128上。連接件132設(shè)置在在UBM 128的導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’上。在實(shí)施例中，通過(guò)首先將焊料劑(未 示出)放置在在UBM 128的導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’上來(lái)安裝連接件132?？梢酝ㄟ^(guò)列舉的刷涂、噴涂、模具或其他方法來(lái)應(yīng)用焊料劑。焊料劑通常具有去除氧化物阻擋物的酸性的組分以及幫助阻止工藝期間移動(dòng)的粘附性。焊料劑也可以同時(shí)放置在封裝件100中的所有的UBM 128上。也可以利用其他類(lèi)型的材料以幫助連接件132和UBM 128之間的連接，諸如焊料塑膏、粘合劑等。

一旦放置好焊料劑，可以使用例如拾取與放置操作來(lái)物理地放置連接件132以與焊料劑接觸，盡管可以可選地利用其他合適的放置方法。一旦接觸，可以實(shí)施回流以回流連接件132的材料以及焊料劑以將連接件132與下面的UBM 128物理地接合?；亓鞴に噷?dǎo)致化學(xué)反應(yīng)，該化學(xué)反應(yīng)可以消耗UBM 128的部分和/或下面的導(dǎo)電線124的部分。因此，UBM 128和導(dǎo)電線124形成為具有足夠的厚度(例如，在上述給定的示例性厚度范圍中)以適應(yīng)通過(guò)回流導(dǎo)致的這樣的反應(yīng)，而不損壞下面的封裝件部件。此外，在回流期間，焊料劑以及連接件132的材料可以從下面的連接件132橫向地?cái)U(kuò)散出。溝槽130和擁壁部分128”用于包含這樣的材料的流量。因此，導(dǎo)電材料可以被包含住以避免攻擊其他器件部件，這降低了制造缺陷(例如，分層)的風(fēng)險(xiǎn)。

圖10A示出了根據(jù)可選實(shí)施例的封裝件200的橫截面圖，而圖10B示出了相應(yīng)的頂視圖。封裝件200可以類(lèi)似于封裝件100，其中，相同的參考標(biāo)號(hào)指示相同的元件。在封裝件200中，聚合物層126的至少部分可以設(shè)置在溝槽130中。也就是，UBM 128的擁壁部分128”可以完全地被聚合物層126覆蓋。在封裝件200中，橫向尺寸W1大于橫向尺寸W2，橫向尺寸W2大于橫向尺寸W4，橫向尺寸W4大于橫向尺寸W3，橫向尺寸W3大于橫向尺寸W5。

圖11A示出了根據(jù)可選實(shí)施例的封裝件300的截面圖，而圖11B示出了相應(yīng)的頂視圖。封裝件300類(lèi)似于封裝件100，其中，相同的參考標(biāo)號(hào)指示相同的元件。在封裝件300中，UBM 128的全部可以由聚合物層126中的開(kāi)口暴露。也就是，聚合物層126不覆蓋UBM 128的任何部分，并且聚合物層126環(huán)繞UBM 128。在封裝件300中，橫向尺寸W1大于橫向尺寸W3，橫向尺寸W3大于橫向尺寸W2，橫向尺寸W2大于橫向尺寸W4，橫向尺寸W4大于橫向尺寸W5。

圖12示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于形成器件封裝件的示例性工藝流 程400。在步驟402中，在管芯(例如，管芯102)上方形成晶種層(例如，晶種層134)。晶種層可以形成在扇出式RDL(例如，RDL 106)上方。在步驟404中，在晶種層上方形成導(dǎo)電線(例如，導(dǎo)電線124)。例如，掩模層(例如，掩模層136)可以用于限定導(dǎo)電線的形狀，以及可以使用晶種層以提供成核位置來(lái)使用鍍工藝形成導(dǎo)電層。然后去除掩模層。

在步驟408中，在導(dǎo)電線和晶種層上方形成掩模層(例如，掩模層138)。掩模層可以不同于用于形成導(dǎo)電層的掩模層。在步驟408中，在掩模層中圖案化開(kāi)口(例如，開(kāi)口140)。開(kāi)口可以包括用于UBM的導(dǎo)電焊盤(pán)部分(例如，導(dǎo)電焊盤(pán)部分128’)的第一開(kāi)口(例如，開(kāi)口140A)。開(kāi)口可以包括用于UBM的擁壁部分(例如，擁壁部分128”)的第二開(kāi)口(例如，開(kāi)口140B)。掩模層的部分可以保留設(shè)置在第一和第二開(kāi)口之間。在步驟410中，在掩模層的開(kāi)口中形成UBM(例如，UBM 128)。例如，可以通過(guò)填充第一開(kāi)口形成UBM的導(dǎo)電焊盤(pán)部分，并且可以通過(guò)填充第二開(kāi)口形成UBM的擁壁部分。在UBM的形成期間，導(dǎo)電線和/或晶種層可以提供用于鍍工藝的成核位置。然后，在步驟412中，去除掩膜層。

在步驟412中，在導(dǎo)電線和UBM上方形成聚合物層(例如，聚合物層126)。可以在聚合物層中圖案化開(kāi)口以暴露UBM。在實(shí)施例中，聚合物層可以覆蓋UBM的邊緣部分(例如，UBM的擁壁部分的邊緣部分)。在實(shí)施例中，聚合物層可以完全地暴露UBM。在實(shí)施例中，聚合物層完全地覆蓋UBM的擁壁部分。在步驟414中，連接件(例如，連接件132)安裝在UBM上。連接件可以安裝在UBM的導(dǎo)電焊盤(pán)部分上。

因此，在各個(gè)實(shí)施例中，UBM形成在RDL的最頂部導(dǎo)電線上。UBM可以包括導(dǎo)電焊盤(pán)部分和環(huán)繞導(dǎo)電焊盤(pán)部分的擁壁部分，其中溝槽物理地將導(dǎo)電焊盤(pán)部分和擁壁部分分開(kāi)。外部連接件(例如，焊料球)安裝在UBM的導(dǎo)電焊盤(pán)部分，以及可以應(yīng)用回流工藝以將連接件粘附至UBM。通過(guò)包括溝槽和位于導(dǎo)電焊盤(pán)周?chē)膿肀诓糠?，在回流工藝期間焊劑可以包含在UBM內(nèi)。因此，可以減小來(lái)自回流的分層問(wèn)題，提高制造良率。此外，可以使用單個(gè)晶種層來(lái)形成UBM和導(dǎo)電線，其有利地降低了制造成本。

根據(jù)一些實(shí)施例，一種器件封裝件包括管芯、位于管芯上方的扇出式再分 布層(RDL)以及位于扇出式RDL上方的凸塊下金屬(UBM)。UBM包括導(dǎo)電焊盤(pán)部分和環(huán)繞導(dǎo)電焊盤(pán)部分的溝槽。器件封裝件還包括設(shè)置在UBM的導(dǎo)電焊盤(pán)部分上的連接件。扇出式RDL將連接件和UBM電連接至管芯。

根據(jù)另一實(shí)施例，器件封裝件包括器件管芯、位于器件管芯上方并且電連接至器件管芯的導(dǎo)電線、在導(dǎo)電線的頂面上方延伸的聚合物層以及形成在導(dǎo)電線的頂面上的凸塊下金屬(UBM)。UBM至少部分地被聚合物層中的開(kāi)口暴露。UBM包括導(dǎo)電焊盤(pán)部分和在導(dǎo)電焊盤(pán)部分周?chē)纬森h(huán)的擁壁部分。擁壁部分通過(guò)溝槽與導(dǎo)電焊盤(pán)部分分開(kāi)。焊料球設(shè)置在UBM的導(dǎo)電焊盤(pán)部分上。

根據(jù)又一實(shí)施例，一種用于形成器件封裝件的方法包括：在管芯上方形成晶種層，在晶種層上形成導(dǎo)電線以及在導(dǎo)電線和晶種層上方形成掩模層。在掩模層中圖案化開(kāi)口。開(kāi)口包括用于凸塊下金屬(UBM)的導(dǎo)電焊盤(pán)部分的第一開(kāi)口以及用于UBM的擁壁部分的第二開(kāi)口。第二開(kāi)口在第一開(kāi)口周?chē)纬森h(huán)，以及掩模層的部分保留設(shè)置在第一開(kāi)口和第二開(kāi)口之間。方法還包括在第一開(kāi)口和第二開(kāi)口中形成UBM，去除第一掩模層，以及將焊料球安裝至UBM的導(dǎo)電焊盤(pán)部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種器件封裝件，包括：管芯；位于所述管芯上方的扇出式再分布層(RDL)；位于所述扇出式RDL上方的凸塊下金屬(UBM)，其中，所述UBM包括：導(dǎo)電焊盤(pán)部分；和環(huán)繞所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分的溝槽；以及設(shè)置在所述UBM的所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分上的連接件，其中，所述扇出式RDL將所述連接件和所述UBM電連接至所述管芯。

在上述器件封裝件中，所述UBM還包括環(huán)繞所述溝槽的擁壁部分。

在上述器件封裝件中，所述擁壁部分的寬度為約10μm至約20μm。

在上述器件封裝件中，所述連接件不設(shè)置在所述UBM的所述擁壁部分上。

在上述器件封裝件中，所述溝槽的寬度在約10μm至約20μm之間。

在上述器件封裝件中，所述扇出式RDL包括導(dǎo)電線，其中，所述UBM形成在所述導(dǎo)電線的頂面上，并且其中，所述溝槽暴露所述導(dǎo)電線的部分。

在上述器件封裝件中，所述扇出式RDL包括在所述導(dǎo)電線的所述頂面上方延伸的聚合物層。

在上述器件封裝件中，所述UBM的全部設(shè)置在所述聚合物層的開(kāi)口中。

在上述器件封裝件中，所述聚合物層覆蓋所述UBM的邊緣部分。

在上述器件封裝件中，所述聚合物層至少部分地設(shè)置在所述溝槽中。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還提供了一種器件封裝件，包括：器件管芯；位于所述器件管芯上方并且電連接至所述器件管芯的導(dǎo)電線；在所述導(dǎo)電線的頂面上方延伸的聚合物層；形成在所述導(dǎo)電線的頂面上的凸塊下金屬(UBM)，其中，所述UBM至少部分地被所述聚合物層中的開(kāi)口暴露，并且其中，所述UBM包括：導(dǎo)電焊盤(pán)部分；和在所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分周?chē)纬森h(huán)的擁壁部分，其中，所述擁壁部分通過(guò)溝槽與所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分分開(kāi)；以及位于所述UBM的所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分上的焊料球。

在器件封裝件中，所述溝槽環(huán)繞所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分，并且其中，所述溝槽至少部分地暴露所述導(dǎo)電線的所述頂面。

在器件封裝件中，所述聚合物層至少部分地設(shè)置在所述溝槽中。

在器件封裝件中，所述聚合物層覆蓋所述UBM的所述擁壁部分的邊緣。

在器件封裝件中，所述聚合物層中的所述開(kāi)口完全地暴露所述UBM。

根據(jù)本發(fā)明的又另一實(shí)施例，還提供了一種用于形成器件封裝件的方法，包括：在管芯上方形成晶種層；在所述晶種層上形成導(dǎo)電線；在所述導(dǎo)電線和所述晶種層上方形成第一掩模層；在所述第一掩模層中圖案化開(kāi)口，其中，所述開(kāi)口包括：用于凸塊下金屬(UBM)的導(dǎo)電焊盤(pán)部分的第一開(kāi)口；以及用于所述UBM的擁壁部分的第二開(kāi)口，其中，所述第二開(kāi)口在所述第一開(kāi)口周?chē)纬森h(huán)，并且其中，所述第一掩模層的部分保留設(shè)置在所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口之間；在所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口中形成所述UBM；去除所述第一掩模層；以及將焊料球安裝至所述UBM的所述導(dǎo)電焊盤(pán)部分。

在上述方法中，用導(dǎo)電材料填充所述開(kāi)口包括提供用于鍍工藝的成核位置，其中，通過(guò)所述導(dǎo)電線、所述晶種層或它們的組合來(lái)提供所述成核位置。

在上述方法中，形成所述導(dǎo)電線包括：在形成所述第一掩模層之前，在所述晶種層上方形成第二掩模層；在所述第二掩模層中圖案化第三開(kāi)口，其中，所述第三開(kāi)口暴露所述晶種層；以及用導(dǎo)電材料填充所述第三開(kāi)口以形成所述 導(dǎo)電線。

在上述方法中，還包括蝕刻所述晶種層的部分，其中，直到在所述開(kāi)口中形成所述UBM之后才蝕刻所述晶種層。

在上述方法中，還包括：在所述UBM上方形成聚合物層；以及圖案化所述聚合物層以暴露所述UBM的至少部分。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與在此所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在此他們可以做出多種變化、替換以及改變。