本發(fā)明實(shí)施例涉及后鈍化互連結(jié)構(gòu)及其方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體集成電路(IC)工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了快速發(fā)展。IC材料和設(shè)計(jì)的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生了多代IC，其中，每一代都具有比先前一代更小且更復(fù)雜的電路。然而，這些進(jìn)步已經(jīng)增大了處理和制造IC的復(fù)雜程度，并且為了實(shí)現(xiàn)這些進(jìn)步，需要IC處理和制造中的類似發(fā)展。在IC演化過程中，功能密度(即，每芯片面積的互連器件的數(shù)量)普遍增大，而幾何尺寸(即，使用制造工藝可以產(chǎn)生的最小組件)減小。

因此，半導(dǎo)體管芯需要具有封裝在更小的面積內(nèi)的越來越大的數(shù)量的I/O焊盤，并且I/O焊盤的密度快速增加。結(jié)果，半導(dǎo)體管芯的封裝變得更加困難，這不利地影響封裝的產(chǎn)量。使用后鈍化互連(PPI)結(jié)構(gòu)來對來自半導(dǎo)體管芯的連接件進(jìn)行布線、增加I/O焊盤的數(shù)量、對凸塊布局進(jìn)行再分布和/或有助于與封裝件接觸。

現(xiàn)有的PPI可以結(jié)構(gòu)遭受電路布線中的短路的風(fēng)險(xiǎn)。例如，現(xiàn)有的PPI結(jié)構(gòu)具有不太靈活的電路布線能力。結(jié)果，會需要更多的PPI層來提供更多的布線面積，以克服信號完整性問題，這會需要更小的工藝窗并且導(dǎo)致更高的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：管芯，包括襯底和接合焊盤；以及連接層，設(shè)置在所述管芯上方，其中，所述連接層包括：支撐焊盤；導(dǎo)電溝道，其中，所述導(dǎo)電溝道的部分至少部分地穿過所述支撐焊盤；和至少一個(gè)介電區(qū)域，插入在所述支撐焊盤與所述導(dǎo)電 溝道的所述部分之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：管芯，包括多層互連(MLI)結(jié)構(gòu)，其中，所述MLI結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電組件和第二導(dǎo)電組件；連接層，設(shè)置在所述管芯上方，其中，所述連接層包括支撐焊盤，其中，所述支撐焊盤電連接至所述MLI結(jié)構(gòu)的所述第一導(dǎo)電組件，其中，所述支撐焊盤具有從所述支撐焊盤的邊緣延伸至位于所述支撐焊盤內(nèi)的點(diǎn)處的開口，所述開口包括：連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑，其中，所述連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑電連接至所述MLI結(jié)構(gòu)的所述第二導(dǎo)電組件；以及至少一個(gè)介電組件，插入在所述連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑與所述支撐焊盤之間。

根據(jù)本發(fā)明的又另一實(shí)施例，還提供了一種方法，包括：提供管芯，其中，所述管芯包括襯底和位于所述襯底上方的接合焊盤；在所述管芯上方形成連接層，其中，所述的形成所述連接層包括：在所述管芯上方沉積介電材料的介電層；圖案化所述介電層，其中，所述圖案化所述介電層包括：形成支撐焊盤區(qū)域；和形成導(dǎo)電溝道區(qū)域，其中，所述導(dǎo)電溝道區(qū)域的部分至少部分地穿過所述支撐焊盤區(qū)域，其中，至少一個(gè)介電區(qū)域插入在所述導(dǎo)電溝道區(qū)域的所述部分與所述支撐焊盤之間；以及利用導(dǎo)電材料來填充所述支撐焊盤區(qū)域和所述導(dǎo)電溝道區(qū)域，其中，所述導(dǎo)電材料的所述支撐焊盤區(qū)域形成支撐焊盤，并且其中，所述導(dǎo)電材料的所述導(dǎo)電溝道區(qū)域形成導(dǎo)電溝道。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以最佳地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種部件沒有被按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增加或減少。

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的形成半導(dǎo)體器件或其部分的方法的實(shí)施例的流程圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。

圖3A至圖3B是根據(jù)一些實(shí)施例的在形成鈍化層和第一保護(hù)層之后的 半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。

圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的在形成底部PPI結(jié)構(gòu)之后的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。

圖5A是根據(jù)一些實(shí)施例的在形成上部PPI結(jié)構(gòu)的第一上部連接層之后的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。圖5B是根據(jù)一些實(shí)施例的沿著圖5A的線A-A'的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。

圖6A和圖6C是根據(jù)一些實(shí)施例的在形成上部PPI結(jié)構(gòu)的上部中間層之后的半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。圖6B和圖6D是根據(jù)一些實(shí)施例的分別沿著圖6A的線B-B'和沿著圖6C的線C-C'的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。

圖7A至圖7D是根據(jù)一些實(shí)施例的在形成上部PPI結(jié)構(gòu)的第二上部連接層之后的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。

圖8是根據(jù)一些實(shí)施例的在形成第二保護(hù)層之后的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。

圖9A是根據(jù)一些實(shí)施例的在形成凸塊下金屬化(UBM)層之后的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。圖9B至圖9C是根據(jù)一些實(shí)施例的在形成UBM層之后的半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。

圖10A至圖10B是根據(jù)一些實(shí)施例的在沉積導(dǎo)電凸塊之后的半導(dǎo)體器件的一部分的截面圖。

圖11A至圖11E是根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的一部分的頂視圖。

圖12A至圖12C是根據(jù)一些實(shí)施例的分別沿著圖11A的線D-D'、E-E'和F-F'的同一半導(dǎo)體的一部分的截面圖。

圖13和圖14是根據(jù)一些實(shí)施例的封裝件的一部分的截面圖。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多不同實(shí)施例或?qū)嵗?，用于?shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征。以下將描述組件和布置的特定實(shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不意欲限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可 以包括在第一部件和第二部件之間可以形成附加部件使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。另外，本發(fā)明可以在多個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字符。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，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。

此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空間關(guān)系術(shù)語以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除圖中所示的方位之外，空間關(guān)系術(shù)語意欲包括使用或操作過程中的器件的不同的方位。裝置可以以其它方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空間關(guān)系描述符可同樣地作相應(yīng)地解釋。

還應(yīng)該注意，本發(fā)明以具有包括扇出式再分布線的PPI結(jié)構(gòu)的集成扇出式(InFO)封裝件的形式示出實(shí)施例。受益于本發(fā)明的各方面，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到半導(dǎo)體器件的其他實(shí)例。例如，如本文所描述的一些實(shí)施例還可以應(yīng)用于具有包括扇入式再分布線的PPI結(jié)構(gòu)的晶圓級封裝件。又例如，如本文所描述的一些實(shí)施例還可以應(yīng)用于三維(3D)封裝件，其中芯片彼此垂直堆疊。

下文參考圖1至圖14描述用于形成PPI結(jié)構(gòu)的技術(shù)。在各個(gè)視圖和說明性實(shí)施例中，類似的參考標(biāo)號用于標(biāo)示類似的元件。

參考圖1，其中示出了用于形成PPI結(jié)構(gòu)的方法100的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法100開始于框102，其中，在襯底上形成或部分地形成器件或器件的一部分。參考圖2的實(shí)例，在框102的實(shí)例中，提供器件200。器件200包括：襯底202(還被稱為晶圓)；多個(gè)半導(dǎo)體器件204，形成在襯底202中或上；互連結(jié)構(gòu)210，形成在襯底202的一側(cè)上方；以及多個(gè)導(dǎo)電焊盤220，形成在互連結(jié)構(gòu)210上方。

襯底202可以是諸如硅襯底的半導(dǎo)體襯底。襯底202可以包括各種層，包括形成在半導(dǎo)體襯底上方的導(dǎo)電或絕緣層。取決于本領(lǐng)域已知的設(shè)計(jì)要求，襯底可以包括各種摻雜配置。襯底還可以包括其他的半導(dǎo)體，諸如鍺、碳化硅(SiC)、硅鍺(SiGe)或金剛石?？蛇x地，襯底可以包括化合物半導(dǎo)體和/或合金半導(dǎo)體。此外，襯底可以可選地包括外延層(epi層)，襯 底可以是應(yīng)變的以增強(qiáng)性能，襯底可以包括絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)和/或具有其他合適的增強(qiáng)部件。

形成在襯底202中或上的半導(dǎo)體器件204可以包括：有源組件，諸如場效應(yīng)晶體管(FET)或雙極結(jié)型晶體管(BJT)；或無源組件，諸如電阻器、電容器或電感器。器件200可以包括數(shù)百萬或數(shù)十億的這些半導(dǎo)體器件，但是為了簡化的目的，圖2中僅示出了一些。

在襯底202的一側(cè)上方形成互連結(jié)構(gòu)210。參考圖2的實(shí)例，襯底202具有前側(cè)206(或正面)和背側(cè)(或背面)208。前側(cè)和背側(cè)是相對的，可以在前側(cè)和背側(cè)的任一側(cè)上或兩者上形成互連結(jié)構(gòu)。在實(shí)例中，在襯底202的前側(cè)206上方形成互連結(jié)構(gòu)210?；ミB結(jié)構(gòu)210還可以被認(rèn)為是襯底202的一部分?；ミB結(jié)構(gòu)210包括多個(gè)圖案化的介電層和導(dǎo)電層，用于在器件200的各個(gè)摻雜的部件、電路和輸入/輸出端之間提供互連件(如，引線)。例如，互連結(jié)構(gòu)210包括層間介電層(ILD)212和多層互連(MLI)結(jié)構(gòu)214。ILD 212可以包括氧化硅、低k介電材料、其他合適的介電材料或它們的組合。

MLI結(jié)構(gòu)214包括諸如接觸件、通孔和導(dǎo)電線的導(dǎo)電互連部件。為了說明的目的，圖2示出了多個(gè)導(dǎo)電線216(還被稱為金屬線或金屬互連件)和接觸件/通孔218，應(yīng)該理解，示出的導(dǎo)電線216和接觸件/通孔218僅為示例性的，并且導(dǎo)電線216和接觸件/通孔218的實(shí)際位置、數(shù)量和配置可以根據(jù)設(shè)計(jì)和制造需求而改變。MLI結(jié)構(gòu)214包括通過合適的方法形成的導(dǎo)電線，合適的方法包括物理汽相沉積(PVD)、化學(xué)汽相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、鍍敷、濺射和/或其他合適的工藝。通常，通過諸如光刻和蝕刻工藝的合適的工藝來限定MLI結(jié)構(gòu)214。MLI結(jié)構(gòu)214的導(dǎo)電線和/或通孔可以包括多層，諸如阻擋層、晶種層、附著層和/或其他合適的部件。在實(shí)施例中，MLI結(jié)構(gòu)214包括銅的導(dǎo)電線216。MLI結(jié)構(gòu)214的其他合適的組分包括鋁、鋁/硅/銅合金、金屬硅化物(諸如，硅化鎳、硅化鈷、硅化鎢、硅化鉭、硅化鈦、硅化鉑、硅化鉺、硅化鈀或它們的組合)、銅合金、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、鎢、多晶硅、金、銀和/或它們的組合。

在互連結(jié)構(gòu)210上方形成多個(gè)導(dǎo)電焊盤220。導(dǎo)電焊盤220可以稱為 接合焊盤。導(dǎo)電焊盤220可以包括諸如鋁(Al)的金屬材料，而且在可選的實(shí)施例中，可以包括其他的導(dǎo)電材料。每一個(gè)導(dǎo)電焊盤220都電連接至至少一個(gè)半導(dǎo)體器件204，使得可以建立半導(dǎo)體器件204與外部器件之間的電連接。可以通過包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電線216和一個(gè)或多個(gè)接觸件/通孔218的互連結(jié)構(gòu)210來完成連接。

方法100進(jìn)行至框104，其中在包含多個(gè)半導(dǎo)體器件的襯底上方形成鈍化層。在框104的實(shí)施例中，第一保護(hù)層形成在導(dǎo)電焊盤上方的鈍化層上方。圖3A示出了器件200，其中在互連結(jié)構(gòu)210上方和導(dǎo)電焊盤220上方形成鈍化層300，并且在導(dǎo)電焊盤220上方的鈍化層300上方形成第一保護(hù)層302。在鈍化層300和第一保護(hù)層302的一部分中形成開口304，并且開口304暴露導(dǎo)電焊盤220的一部分。

如圖3A的實(shí)例所示，鈍化層300可以覆蓋導(dǎo)電焊盤220的周邊部分，同時(shí)通過相應(yīng)的開口304暴露導(dǎo)電焊盤220的至少一部分。鈍化層300可以對器件200的多個(gè)部件和器件提供密封功能，使得它們不太可能被外部組件侵蝕或損壞。例如，鈍化層300可以防止水分、灰塵和其他污染顆粒達(dá)到器件200內(nèi)部，這些物質(zhì)會降低器件200的性能和/或縮短其壽命。在實(shí)施例中，鈍化層300的厚度在介于大約8微米(μm)與大約30μm之間的范圍內(nèi)。

鈍化層300可以包括氮化硅或氧化硅材料或它們的組合?？梢酝ㄟ^包括如下技術(shù)的工藝來形成鈍化層300：化學(xué)汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、等離子體增強(qiáng)的化學(xué)汽相沉積(PECVD)、旋涂、它們的組合和/或其他合適的技術(shù)。

在框104的實(shí)施例中，在鈍化層上設(shè)置保護(hù)層。使用圖3A的實(shí)例，在鈍化層300上方形成第一保護(hù)層302，通過相應(yīng)的開口304暴露導(dǎo)電焊盤220的至少一部分。

第一保護(hù)層302可以是聚合物層。在又一實(shí)施例中，第一保護(hù)層302是聚酰亞胺層。第一保護(hù)層302可以包括酰亞胺單體的聚合物，例如，苯四甲酸二酐單體。在實(shí)施例中，第一保護(hù)層302的厚度在介于大約5μm與大約30μm之間的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，使用旋涂方法和/或合適的沉 積方法來形成第一保護(hù)層302。例如，通過濕蝕刻或干蝕刻工藝來圖案化和蝕刻第一保護(hù)層，并且通過相應(yīng)的開口304來暴露導(dǎo)電焊盤220的至少一部分。

參考圖3B的實(shí)例，在實(shí)施例中，在器件200的襯底202、互連結(jié)構(gòu)210、鈍化層300和第一保護(hù)層302周圍設(shè)置成型材料306。成型材料306可包括模塑料、成型底部填充物、環(huán)氧樹脂、樹脂和/或其他合適的材料。成型材料306的頂面可以與第一保護(hù)層302的頂面具有相同的高度。成型材料306可以包括在3D封裝件中提供貫穿管芯連接件的襯底貫通孔(TSV)結(jié)構(gòu)308。

方法100進(jìn)行至框106，其中形成底部PPI結(jié)構(gòu)。底部PPI結(jié)構(gòu)是形成在第一鈍化層和導(dǎo)電焊盤上方的多個(gè)導(dǎo)電線和周圍的介電層。在一些實(shí)施例中，底部PPI結(jié)構(gòu)連接至導(dǎo)電焊盤。在一些實(shí)施例中，底部PPI結(jié)構(gòu)可以用作電源線、再分布線(RDL)、電感器、電容器、偽線、地線、信號線或其他的功能或任何無源組件。

作為框106的實(shí)例，圖4示出了器件200，其中在第一保護(hù)層302和成型材料306上方形成底部PPI結(jié)構(gòu)400。底部PPI結(jié)構(gòu)400包括導(dǎo)電區(qū)域402、第一底部連接層403(還被稱為第一底部RDL層)、第二底部連接層405(還被稱為第二底部RDL層)以及第三底部連接層407(還被稱為第三底部RDL層)。

導(dǎo)電區(qū)域402填充形成在導(dǎo)電焊盤(如，接合焊盤)上面的相應(yīng)的開口。如圖4的實(shí)例所示，導(dǎo)電區(qū)域402包括導(dǎo)電區(qū)域402a和402b。導(dǎo)電區(qū)域402a和402b填充導(dǎo)電焊盤220a和220b上面的相應(yīng)的開口，并且分別與導(dǎo)電焊盤220a和220b直接物理接觸并且電連接。

在第一保護(hù)層302、成型材料306和導(dǎo)電區(qū)域402上方形成底部PPI結(jié)構(gòu)400的第一底部連接層403。第一底部連接層403包括具有導(dǎo)電接觸件/通孔404a、404b和404c的導(dǎo)電接觸件/通孔404。導(dǎo)電接觸件/通孔404可以連接至導(dǎo)電區(qū)域402和TSV結(jié)構(gòu)308。在實(shí)施例中，導(dǎo)電接觸件/通孔404a、404b和404c分別與導(dǎo)電區(qū)域402a、導(dǎo)電區(qū)域402b和TSV結(jié)構(gòu)308直接物理接觸并且電連接。第一底部連接層403還包括絕緣層410。在一 些實(shí)施例中，絕緣層410圍繞導(dǎo)電接觸件/通孔404并且使導(dǎo)電接觸件/通孔404電絕緣。

底部PPI結(jié)構(gòu)400的第二底部連接層405形成在第一底部連接層403上方，并且包括具有示例性導(dǎo)電線406a、406b和406c的導(dǎo)電線406。導(dǎo)電線406可以連接至第一底部連接層403中的導(dǎo)電接觸件/通孔404。在實(shí)施例中，導(dǎo)電線406a、406b和406c分別與導(dǎo)電接觸件/通孔404a、404b和404c直接物理接觸并且電連接。第二底部連接層405還包括絕緣層412。在一些實(shí)施例中，絕緣層412圍繞導(dǎo)電線406并且使導(dǎo)電線406的部分電絕緣。

底部PPI結(jié)構(gòu)400的第三底部連接層407形成在第二底部連接層405上方，并且包括具有示例性導(dǎo)電接觸件/通孔408a、408b和408c的導(dǎo)電接觸件/通孔408。導(dǎo)電接觸件/通孔408連接至第二底部連接層中的導(dǎo)電線406。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電接觸件/通孔408a、408b和408c分別與導(dǎo)電線406a、406b和406c直接物理接觸并且電連接。第三底部連接層407還包括絕緣層414。在一些實(shí)施例中，絕緣層414圍繞導(dǎo)電接觸件/通孔408并且使導(dǎo)電接觸件/通孔408電絕緣。

多個(gè)底部連接層403、405和407僅是示例性的，并且不意欲限制下文所要求的明確列出的內(nèi)容之外的內(nèi)容。底部PPI結(jié)構(gòu)400可以包括任何數(shù)量的層。在一些實(shí)施例中，底部PPI結(jié)構(gòu)400可以包括位于含銅層頂部上的含鎳層。例如，底部PPI結(jié)構(gòu)400的包括導(dǎo)電區(qū)域402、導(dǎo)電接觸件/通孔404、導(dǎo)電線406和導(dǎo)電接觸件/通孔408的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以包括(但不限于)銅、鋁、銅合金或其他合適的導(dǎo)電材料。底部PPI結(jié)構(gòu)400的包括絕緣層410、412和414的絕緣結(jié)構(gòu)可以包括氧化硅、具有諸如約小于2.5的介電常數(shù)(k)(如，超低k(ELK))的介電常數(shù)的材料、氮化硅、氮氧化硅、聚酰亞胺、旋涂玻璃(SOG)、摻雜氟的硅酸鹽玻璃(FSG)、未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)、摻雜碳的氧化硅(SiOC)、(加利福尼亞州的圣克拉拉應(yīng)用材料公司)、干凝膠、氣凝膠、非晶氟化碳、聚對二甲苯、BCB(雙苯并環(huán)丁烯)、SiLK(密歇根州米特蘭的陶氏化學(xué)公司)和/或其他合適的材料。

底部PPI結(jié)構(gòu)400可以包括通過合適的方法形成的導(dǎo)電線和接觸件/通孔，合適的方法包括物理汽相沉積(PVD)、化學(xué)汽相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、鍍敷、濺射和/或其他合適的工藝。通過諸如光刻和蝕刻工藝的合適的工藝來限定底部PPI結(jié)構(gòu)400。

方法100進(jìn)行至框108，其中形成上部PPI結(jié)構(gòu)的第一上部連接層(還被稱為第一上部RDL層)。除了第一上部連接層之外，上部PPI結(jié)構(gòu)還包括上部中間層和第二上部連接層，這將在下文中參考圖6A至圖7D進(jìn)行詳細(xì)地討論。在一些實(shí)施例中，上部PPI結(jié)構(gòu)可以用作電源線、再分布線(RDL)、電感器、電容器、偽線、地線、信號線或其他的功能或任何無源組件。在一些實(shí)施例中，上部PPI結(jié)構(gòu)可以用于支撐凸塊結(jié)構(gòu)并且分配機(jī)械應(yīng)力，這將在下文中參考圖9A至圖9C進(jìn)行討論。

現(xiàn)在參考圖5A至圖5B，僅僅為了說明的目的，圖5A至圖5B示出了在形成第一上部連接層500之后的器件200。圖5A提供了第一上部連接層500的一部分的頂視圖。圖5B是根據(jù)一些實(shí)施例的沿著圖5A的線A-A'的器件200的一部分的截面圖。參考框108和圖5A至圖5B的實(shí)例，第一上部連接層500包括介電區(qū)域502。第一上部連接層500還包括：導(dǎo)電組件，包括具有開口512的支撐焊盤504、包括導(dǎo)電溝道508的導(dǎo)電溝道(還被稱為導(dǎo)電路徑)以及包括導(dǎo)電線510的導(dǎo)電線。

如圖5A的實(shí)例所示，支撐焊盤504中有開口512。開口512從支撐焊盤504的邊緣516延伸至支撐焊盤504內(nèi)的點(diǎn)514處。開口512包括部分地穿過支撐焊盤504的導(dǎo)電溝道508的第一部分。開口512還包括設(shè)置在導(dǎo)電溝道508的第一部分與支撐焊盤504之間的介電區(qū)域506。在一些實(shí)施例中，支撐焊盤504與導(dǎo)電溝道508不直接物理接觸。在一些實(shí)施例中，至少通過介電區(qū)域506使支撐焊盤504與導(dǎo)電溝道508電隔離。在各個(gè)實(shí)施例中，如下文參考圖11A至圖11E所更加詳細(xì)討論的，支撐焊盤504可以不具有或具有一個(gè)或多個(gè)開口。在一些實(shí)施例中，第一上部連接層500可以包括具有一個(gè)或多個(gè)開口的支撐焊盤504。一個(gè)或多個(gè)開口可以包括：部分或完全穿過支撐焊盤504的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電溝道，和使一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電溝道與支撐焊盤504隔離的一個(gè)或多個(gè)介電區(qū)域。在各個(gè)實(shí)施例中，支 撐焊盤504可以具有各種形狀(如，圓形、矩形或包括被介電區(qū)域和/或?qū)щ姕系婪蛛x為多個(gè)部分的形狀)。在各個(gè)實(shí)施例中，支撐焊盤504可以用作電源引線、偽引線、地引線、信號引線或其他功能。在一些實(shí)施例中，支撐焊盤504可以用于對將要形成在支撐焊盤504上方的凸塊結(jié)構(gòu)提供機(jī)械支撐、增大上部PPI結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及分配機(jī)械應(yīng)力，這些將在下文中參考圖9A至圖9C進(jìn)行討論。

第一上部連接層500的包括支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和導(dǎo)電線510的導(dǎo)電組件可以與底部PPI結(jié)構(gòu)400中的各個(gè)組件接觸并且連接。在一些實(shí)施例中，支撐焊盤504連接至導(dǎo)電焊盤220a，同時(shí)導(dǎo)電溝道508連接至導(dǎo)電焊盤220b。在圖5B示出的實(shí)例中，支撐焊盤504的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔408a的頂面直接物理接觸。通過穿過底部PPI結(jié)構(gòu)400的連續(xù)的導(dǎo)電路徑，包括使用導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a以及導(dǎo)電區(qū)域402a，使支撐焊盤504電連接至導(dǎo)電焊盤220a。此外，通過穿過導(dǎo)電焊盤220a和MLI結(jié)構(gòu)214的連續(xù)的導(dǎo)電路徑，包括使用接觸件/通孔218a和導(dǎo)電線216a，使支撐焊盤504電連接至半導(dǎo)體器件204a(如，晶體管或二極管)。還如圖5B的實(shí)例所示，通過底部PPI結(jié)構(gòu)400，包括使用導(dǎo)電接觸件/通孔408b和404b、導(dǎo)電線406b以及導(dǎo)電區(qū)域402b，使導(dǎo)電溝道508連接至導(dǎo)電焊盤220b，這與以上連接支撐焊盤504與導(dǎo)電焊盤220a所討論的連接不同。此外，通過穿過導(dǎo)電焊盤220b和MLI結(jié)構(gòu)214的連續(xù)的導(dǎo)電路徑，包括使用接觸件/通孔218b和導(dǎo)電線216b，使導(dǎo)電溝道508電連接至半導(dǎo)體器件204b(如，晶體管或二極管)。而且，在圖5B所示的實(shí)例中，導(dǎo)電線510連接至TSV結(jié)構(gòu)308。如圖5B所示，導(dǎo)電線510的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔408c的頂面直接物理接觸。通過底部PPI結(jié)構(gòu)400，包括使用導(dǎo)電接觸件/通孔408c和404c以及導(dǎo)電線406c，使導(dǎo)電線510電連接至TSV結(jié)構(gòu)308。

可以使用在支撐焊盤504與襯底202中的半導(dǎo)體器件204和/或TSV結(jié)構(gòu)308之間提供連接的多個(gè)其他的實(shí)施例。此外，可以使用在導(dǎo)電溝道508與襯底202中的半導(dǎo)體器件204和/或TSV結(jié)構(gòu)308之間提供連接的多個(gè)其他的實(shí)施例。應(yīng)該注意，圖5A至圖5B中所示的配置和連接僅是示例性的， 并且不意欲限制下文所要求的明確列出的內(nèi)容之外的內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)給定的器件設(shè)計(jì)或工藝技術(shù)或其他的工藝條件，可以期望并且選擇其他的配置和連接。在一些實(shí)施例中，基于電路布線和/或信號完整性要求來選擇配置和連接。在實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使支撐焊盤504連接至襯底202中的第一半導(dǎo)體器件204(如，晶體管或二極管)，并且不通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使導(dǎo)電溝道508連接至襯底202的第一半導(dǎo)體器件204。在又一實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使支撐焊盤504連接至第一接合焊盤220a，并且不通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使導(dǎo)電溝道508連接至第一接合焊盤220a。在實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使導(dǎo)電溝道508連接至襯底202中的第二半導(dǎo)體器件204(如，晶體管或二極管)，并且不通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使支撐焊盤504連接至襯底202的第二半導(dǎo)體器件204。在又一實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使導(dǎo)電溝道508連接至第二接合焊盤220b，然而不通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使支撐焊盤504連接至第二接合焊盤220b。在又另一實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使支撐焊盤504連接至MLI結(jié)構(gòu)214的第一導(dǎo)電組件，并且通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使導(dǎo)電溝道508連接至MLI結(jié)構(gòu)214的第二導(dǎo)電組件，該第二導(dǎo)電組件與MLI結(jié)構(gòu)214的第一導(dǎo)電組件不同。在又另一實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑使支撐焊盤504和導(dǎo)電溝道508中的一個(gè)連接至在3D封裝件中提供貫穿管芯的連接件的TSV結(jié)構(gòu)308，這將在下文中參考圖14進(jìn)行討論，然而不通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑使支撐焊盤504和導(dǎo)電路徑508中的另一個(gè)連接至TSV結(jié)構(gòu)308。

在實(shí)施例中，器件200中的底部PPI結(jié)構(gòu)400不包括一個(gè)或多個(gè)底部連接層403、405和407，例如，可以在第一保護(hù)層302、成型材料306和導(dǎo)電區(qū)域402上方直接形成第一上部連接層500。例如，第一上部連接層500的底面可以分別與第一保護(hù)層302、成型材料306和導(dǎo)電區(qū)域402的頂面直接物理接觸。

在實(shí)施例中，第一上部連接層500的包括支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508 和/或?qū)щ娋€510的導(dǎo)電組件可以與隨后在第一上部連接層500上方的上部中間層600中形成的導(dǎo)電線和/或?qū)щ娊佑|件/通孔直接物理接觸，這將在下文中參考圖6A至圖6D進(jìn)行詳細(xì)地討論。第一上部連接層500的包括支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和/或?qū)щ娋€510的導(dǎo)電組件可以與隨后在上部中間層上方形成的層和結(jié)構(gòu)(例如，第二上部連接層和凸塊結(jié)構(gòu))中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接，這將在下文中參考圖7至圖10B進(jìn)行詳細(xì)地討論。支撐焊盤504可以對將要形成在支撐焊盤504上方的凸塊結(jié)構(gòu)提供機(jī)械支撐。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐焊盤504(包括開口512中的介電區(qū)域506以及同時(shí)考慮導(dǎo)電溝道508的穿過支撐焊盤504的一部分)，具有約大于50％的導(dǎo)電密度。

第一上部連接層500中的包括支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和/或?qū)щ娋€510的導(dǎo)電組件可以包括銅。適用于支撐焊盤504和導(dǎo)電溝道508中的內(nèi)含物的其他材料的實(shí)例包括鋁、鋁/硅/銅合金、金屬硅化物(諸如，硅化鎳、硅化鈷、硅化鎢、硅化鉭、硅化鈦、硅化鉑、硅化鉺、硅化鈀或它們的組合)、銅、銅合金、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、鎢、多晶硅和/或它們的組合。支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和/或?qū)щ娋€510可以包括相同的材料或包括彼此不同的材料。

介電區(qū)域502和506可以包括氧化硅、具有諸如約小于2.5的介電常數(shù)(k)(如，超低k(ELK))的介電常數(shù)的材料、氮化硅、氮氧化硅、聚酰亞胺、旋涂玻璃(SOG)、摻雜氟的硅酸鹽玻璃(FSG)、未摻雜的硅酸鹽玻璃(USG)、摻雜碳的氧化硅(SiOC)、(加利福尼亞州的圣克拉拉應(yīng)用材料公司)、干凝膠、氣凝膠、非晶氟化碳、聚對二甲苯、BCB(雙苯并環(huán)丁烯)、SiLK(密歇根州米特蘭的陶氏化學(xué)公司)、聚酰亞胺和/或其他合適的材料。介電區(qū)域502和506可以包括相同的材料或不同的材料。

可以通過使用傳統(tǒng)的光刻技術(shù)(包括形成光刻膠層、烘焙工藝、曝光工藝、顯影工藝和/或其他合適的處理)圖案化沉積在底部PPI結(jié)構(gòu)400上方的介電層來形成第一上部連接層500。

可選地，可以通過在底部PPI結(jié)構(gòu)400上方形成一個(gè)固體導(dǎo)電層來形 成第一上部連接層500?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)圖案化工藝(如，光刻工藝)蝕刻或圖案化固體導(dǎo)電層，以形成包括支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和/或?qū)щ娋€510的導(dǎo)電組件。然后在圖案化的導(dǎo)電層上沉積介電材料。例如，然后可以使用CMP來回蝕刻和/或處理介電層，以形成介電區(qū)域502和506。

方法100進(jìn)行至框110，其中在第一上部連接層500上方形成上部PPI結(jié)構(gòu)的上部中間層(還被稱為上部中間RDL層)。參考圖6A至圖6D的實(shí)例，示出了器件200，其中在第一上部連接層500上方形成上部中間層600。上部中間層600包括介電層606中的導(dǎo)電接觸件/通孔602和604。圖6A和圖6C分別是兩個(gè)實(shí)施例的上部中間層600和第一上部連接層500的一部分的頂視圖。圖6B是沿著圖6A的線B-B'的器件200的第一實(shí)施例的一部分的截面圖，并且圖6D是沿著圖6C的線C-C'的器件200的第二實(shí)施例的一部分的截面圖。

導(dǎo)電接觸件/通孔602和604可以連接至以上參考框104所討論的第一上部連接層500中的各個(gè)組件，該第一上部連接層包括支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和導(dǎo)電線510?，F(xiàn)在參考圖6A和圖6B，在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電接觸件/通孔602的底面與開口512內(nèi)部的區(qū)域中的導(dǎo)電溝道508直接物理接觸。如圖6B所示，通過第一上部連接層500中的導(dǎo)電溝道508和底部PPI結(jié)構(gòu)400(包括使用導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a和導(dǎo)電區(qū)域402a)，使導(dǎo)電接觸件/通孔602電連接至導(dǎo)電焊盤220a。還如圖6B所示，導(dǎo)電接觸件/通孔604的底面與導(dǎo)電線510直接物理接觸并且電連接。通過第一上部連接層500中的導(dǎo)電線510和底部PPI結(jié)構(gòu)400中的導(dǎo)電接觸件/通孔408c和404c以及導(dǎo)電線406c使導(dǎo)電接觸件/通孔604電連接至TSV結(jié)構(gòu)308。

現(xiàn)在參考圖6C和圖6D，在可選的實(shí)施例中，導(dǎo)電接觸件/通孔602的底面與支撐焊盤504直接物理接觸并且電連接。如圖6C和圖6D所示，通過第一上部連接層500中的支撐焊盤504和底部PPI結(jié)構(gòu)400(包括使用底部PPI結(jié)構(gòu)400中的導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a和導(dǎo)電區(qū)域402a)，使導(dǎo)電接觸件/通孔602電連接至導(dǎo)電焊盤220a。如圖6C所示，在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電接觸件/通孔604的底面與未在開口512內(nèi)部的區(qū)域 中的導(dǎo)電溝道508直接物理接觸并且電連接。

應(yīng)該注意，圖6A至圖6D中所示的配置和連接僅是示例性的，并且不意欲限制下文所要求的明確列出的內(nèi)容之外的內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以使用上部中間層600中的導(dǎo)電接觸件/通孔以及第一上部連接層500中的支撐焊盤、導(dǎo)電溝道和導(dǎo)電線的其他配置。在一些實(shí)施例中，根據(jù)給定的器件設(shè)計(jì)或工藝技術(shù)或其他的工藝條件來選擇配置。在一些實(shí)施例中，基于電路布線和/或信號完整性要求來選擇配置。在實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使導(dǎo)電溝道508連接至襯底202中的一個(gè)半導(dǎo)體器件204(如，使用導(dǎo)電焊盤220a)，并且通過另一連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使支撐焊盤504連接至襯底202中的另一半導(dǎo)體器件204(如，使用導(dǎo)電焊盤220b)。

上部中間層600的導(dǎo)電接觸件/通孔可以與隨后在上部中間層600上方形成的層和結(jié)構(gòu)(例如，第二上部連接層和凸塊結(jié)構(gòu))中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)直接接觸和/或電連接，這將在下文中參考圖7至圖10B進(jìn)行詳細(xì)地討論。

導(dǎo)電接觸件/通孔602和604可以包括銅。用于導(dǎo)電接觸件/通孔中的內(nèi)含物的合適的材料與用于以上參考圖5A至圖5B所討論的支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和導(dǎo)電線510的合適的材料基本類似。

介電區(qū)域606可以包括氧化硅、低k介電材料、其他合適的介電材料或它們的組合。用于介電區(qū)域606中的內(nèi)含物的合適的材料與用于以上參考圖5A至圖5B所討論的介電區(qū)域502和506的合適的材料基本類似。

可以通過使用傳統(tǒng)的光刻技術(shù)(包括形成光刻膠層、烘焙工藝、曝光工藝、顯影工藝和/或其他合適的處理)圖案化沉積在第一上部連接層500上方的介電層來形成上部中間層600。

方法100進(jìn)行至框112，其中在上部中間層上方形成第二上部連接層(還被稱為第二上部RDL層)?，F(xiàn)在參考圖7A至圖7D，示出了器件200的各個(gè)實(shí)施例，其中在上部中間層600上方形成上部PPI結(jié)構(gòu)708的第二上部連接層700。如圖7A至圖7D的實(shí)例所示，第二上部連接層700包括接合焊盤(landing pad)702、導(dǎo)電線704和介電區(qū)域706。

如圖7A所示，在實(shí)施例中，接合焊盤702的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔 602直接物理接觸。通過導(dǎo)電接觸件/通孔602、導(dǎo)電溝道508以及底部PPI結(jié)構(gòu)(包括導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a和導(dǎo)電區(qū)域402a)，使接合焊盤702電連接至導(dǎo)電焊盤220a。還如圖7A所示，導(dǎo)電線704的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔604直接物理接觸。通過導(dǎo)電接觸件/通孔604、導(dǎo)電線510以及底部PPI結(jié)構(gòu)(包括導(dǎo)電接觸件/通孔408c和404c、導(dǎo)電線406c)，使導(dǎo)電線704電連接至TSV結(jié)構(gòu)308。如圖7A所示，支撐焊盤504的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔408b的頂面直接物理接觸。通過包括導(dǎo)電接觸件/通孔408b和404b、導(dǎo)電線406b以及導(dǎo)電區(qū)域402b的底部PPI結(jié)構(gòu)使支撐焊盤504電連接至導(dǎo)電焊盤220b。

如圖7B所示，在實(shí)施例中，接合焊盤702的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔602直接物理接觸，反過來該導(dǎo)電接觸件/通孔與支撐焊盤504直接物理接觸。通過導(dǎo)電接觸件/通孔602、支撐焊盤504以及底部PPI結(jié)構(gòu)(包括導(dǎo)電接觸件/通孔408b和404b、導(dǎo)電線406b和導(dǎo)電區(qū)域402b)，使接合焊盤702電連接至導(dǎo)電焊盤220b。還如圖7B所示，導(dǎo)電溝道508的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔408a的頂面物理接觸。通過包括導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a以及導(dǎo)電區(qū)域402a的底部PPI結(jié)構(gòu)使導(dǎo)電溝道508電連接至導(dǎo)電焊盤220a。

如圖7C所示，在實(shí)施例中，接合焊盤702的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔602直接物理接觸，反過來該導(dǎo)電接觸件/通孔與導(dǎo)電線510直接物理接觸。通過導(dǎo)電接觸件/通孔602、導(dǎo)電線510和底部PPI結(jié)構(gòu)400中的組件使接合焊盤702電連接至導(dǎo)電焊盤220b。還如圖7C所示，與圖6D所示的實(shí)施例類似，通過包括導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a以及導(dǎo)電區(qū)域402a的底部PPI結(jié)構(gòu)400使支撐焊盤504電連接至導(dǎo)電焊盤220a。

如圖7D所示，在實(shí)施例中，接合焊盤702的底面與導(dǎo)電接觸件/通孔602直接物理接觸，反過來該導(dǎo)電接觸件/通孔與導(dǎo)電線510直接物理接觸。通過導(dǎo)電接觸件/通孔602、導(dǎo)電線510以及底部PPI結(jié)構(gòu)400(包括導(dǎo)電接觸件/通孔408c和404c、導(dǎo)電線406c)，使接合焊盤702電連接至TSV結(jié)構(gòu)308。還如圖7D所示，與圖6D所示的實(shí)施例類似，通過包括導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a以及導(dǎo)電區(qū)域402a的底部PPI結(jié)構(gòu) 400使支撐焊盤504電連接至導(dǎo)電焊盤220a。

可以使用在接合焊盤702與襯底202中的半導(dǎo)體器件204之間提供連接的多個(gè)其他的實(shí)施例。應(yīng)該注意，圖7A至圖7D中所示的配置和連接僅是示例性的，并且不意欲限制下文所要求的明確列出的內(nèi)容之外的內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)給定的器件設(shè)計(jì)或工藝技術(shù)或其他的工藝條件，可以期望并且選擇其他的配置和連接。在一些實(shí)施例中，基于電路布線和/或信號完整性要求來選擇配置和連接。在實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑(導(dǎo)電線或通孔)使接合焊盤702連接至支撐焊盤504和導(dǎo)電溝道508中的一個(gè)。在又一實(shí)施例中，不通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑使接合焊盤702連接至支撐焊盤504和導(dǎo)電溝道508中的任一個(gè)。在又另一實(shí)施例中，通過不同的連續(xù)的導(dǎo)電路徑(如，不同的導(dǎo)電線和/或通孔)使接合焊盤702連接至支撐焊盤504和導(dǎo)電溝道508兩者。在又另一實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑使接合焊盤702連接至導(dǎo)電線510。在又另一實(shí)施例中，通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑使接合焊盤702連接至MLI結(jié)構(gòu)214的第一組件。可以通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑使支撐焊盤504連接至MLI結(jié)構(gòu)214的第二組件。可以通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑使導(dǎo)電溝道508連接至MLI結(jié)構(gòu)214的第三組件。在又另一實(shí)施例中，可以通過不同的連續(xù)的導(dǎo)電路徑使接合焊盤702、支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和/或?qū)щ娋€510分別連接至MLI結(jié)構(gòu)214的相同的組件或連接至MLI結(jié)構(gòu)214的不同的組件。在又另一實(shí)施例中，可以通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑使接合焊盤702連接至在3D封裝件中提供貫穿管芯的連接件的TSV結(jié)構(gòu)，這將在下文中參考圖14進(jìn)行詳細(xì)地描述。

如下文參考圖9B至圖9C所詳細(xì)地討論的，對于上部PPI結(jié)構(gòu)708的強(qiáng)度和機(jī)械應(yīng)力的分配來說，包括第一上部連接層500、上部中間層600和第二上部連接層700的上部PPI結(jié)構(gòu)708的組件(如，接合焊盤702和支撐焊盤504)的尺寸和位置是重要的。在一些實(shí)施例中，接合焊盤702的中心與支撐焊盤504的中心基本垂直對準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，接合焊盤702的頂視圖與支撐焊盤504的頂視圖基本重疊。在一些實(shí)施例中，接合焊盤702的頂視圖具有比支撐焊盤504的頂視圖的面積小的面積。在一個(gè)實(shí)例中，接合焊盤702的頂視圖完全被支撐焊盤504的頂視圖包圍。在一 些實(shí)施例中，支撐焊盤504具有比接合焊盤702的寬度大的寬度。在一個(gè)實(shí)例中，支撐焊盤504的寬度與接合焊盤702的寬度之間的差值約大于40μm。

接合焊盤702和導(dǎo)電線704可以包括銅。用于接合焊盤702和導(dǎo)電線704的內(nèi)含物的合適的材料與用于以上參考圖5A至圖5B所討論的支撐焊盤504、導(dǎo)電溝道508和導(dǎo)電線510的合適的材料基本類似。

介電區(qū)域706可以包括氧化硅、低k介電材料、其他合適的介電材料或它們的組合。用于介電區(qū)域706中的內(nèi)含物的合適的材料與用于以上參考圖5A至圖5B所討論的介電區(qū)域502和506的合適的材料基本類似。

可以通過使用傳統(tǒng)的光刻技術(shù)(包括形成光刻膠層、烘焙工藝、曝光工藝、顯影工藝和/或其他合適的處理)圖案化沉積在上部中間層600上方的介電層來形成第二上部連接層700。

可選地，可以通過在上部中間層600上方形成一個(gè)固體導(dǎo)電層來形成第二上部連接層700?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)圖案化工藝(如，光刻工藝)蝕刻或圖案化固體導(dǎo)電層，以形成接合焊盤702和導(dǎo)電線704。然后在圖案化的導(dǎo)電層上沉積介電材料。例如，然后可以使用CMP來回蝕刻和/或處理介電層，以形成介電區(qū)域706。

方法100進(jìn)行至框114，其中在第二上部連接層上方形成第二保護(hù)層?，F(xiàn)在參考圖8的實(shí)例，示出了器件200，其中在第二上部連接層700上方形成第二保護(hù)層800。第二保護(hù)層800可以包含多個(gè)層，以對下面的材料提供保護(hù)。如圖8所示，第二保護(hù)層800包括保護(hù)區(qū)域802和開口804。

在實(shí)施例中，第二保護(hù)層800的厚度在介于大約5μm與大約30μm之間的范圍內(nèi)。在第二保護(hù)層800的位于接合焊盤702上方的部分中形成開口804。第二保護(hù)層800中的開口804暴露接合焊盤702的頂面的至少一部分。在實(shí)施例中，凸塊結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在第二保護(hù)層800上方并且至少部分填充第二保護(hù)層800中的開口804，并且凸塊結(jié)構(gòu)的底面可以與接合焊盤702的頂面的一部分直接物理接觸，這將在下文中參考圖9A至圖10B進(jìn)行詳細(xì)地描述。

保護(hù)區(qū)域802可以包括酰亞胺單體的聚合物。用于保護(hù)區(qū)域802中的 內(nèi)含物的合適的材料與用于以上參考圖3A至圖3B所討論的第一保護(hù)層302的合適的材料基本類似。保護(hù)區(qū)域802可以包括與第一保護(hù)層302的材料相同的材料，或可以包括與第一保護(hù)層302的材料不同的材料。在一些實(shí)施例中，使用旋涂方法和/或合適的沉積方法來形成第二保護(hù)層800。例如，通過濕蝕刻或干蝕刻工藝來圖案化和蝕刻第二保護(hù)層，并且通過開口804來暴露接合焊盤702的至少一部分。

方法100進(jìn)行至框116，其中在第二保護(hù)層上方形成UBM層。圖9A示出了器件200，其中在第二保護(hù)層800上方形成UBM層900?？梢哉J(rèn)為UBM層900是凸塊結(jié)構(gòu)的一部分。UBM層900包括至少部分填充第二保護(hù)層800中的開口804的UBM組件902。UBM組件902可以是金屬焊盤，在之后的工藝中將在該金屬焊盤上形成導(dǎo)電凸塊(諸如焊料球或焊料凸塊)。這樣，UBM組件902可以被稱為UBM焊盤。

參考圖9A的實(shí)例，UBM焊盤902具有與接合焊盤702的頂面直接接觸的底面904。底面被稱為UBM焊盤接觸區(qū)域904。通過接合焊盤702、導(dǎo)電接觸件/通孔602、導(dǎo)電溝道508以及底部PPI結(jié)構(gòu)400(包括使用導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a和導(dǎo)電區(qū)域402a)，使UBM焊盤902電連接至導(dǎo)電焊盤220a。

各個(gè)應(yīng)力源(如，接合、電測試)可以導(dǎo)致對于凸塊結(jié)構(gòu)(包括UBM焊盤和導(dǎo)電凸塊)和周圍區(qū)域的機(jī)械應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力可以導(dǎo)致對于凸塊結(jié)構(gòu)以及下面的層的損害。引起的損害的類型的實(shí)例包括破裂和延遲。對于包括第一上部連接層500、上部中間層600和第二上部連接層700的上部PPI結(jié)構(gòu)708的強(qiáng)度以及機(jī)械應(yīng)力的分配來說，凸塊結(jié)構(gòu)(包括UBM焊盤902和導(dǎo)電凸塊)和下面的層中的組件(包括支撐焊盤)的尺寸和位置是重要的?，F(xiàn)在參考圖9B和圖9C的實(shí)例，UBM焊盤接觸區(qū)域904具有中心c1和寬度d1。支撐焊盤504的頂面具有中心c2和寬度d2?，F(xiàn)在參考圖9B的實(shí)例，提供了UBM焊盤接觸區(qū)域904關(guān)于支撐焊盤504的頂視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，c1與c2基本對準(zhǔn)。例如，介于c1與c2之間的距離d3小于d1的20％。在一些實(shí)施例中，UBM焊盤接觸區(qū)域904具有比支撐焊盤504小的面積，并且UBM焊盤接觸區(qū)域904的頂視圖完全與支撐焊盤 504的頂視圖重疊。

現(xiàn)在參考圖9C，在一些實(shí)施例中，UBM焊盤接觸區(qū)域904具有比支撐焊盤504小的面積，并且UBM焊盤接觸區(qū)域904的頂視圖基本與支撐焊盤504的頂視圖重疊。在一些實(shí)施例中，UBM焊盤接觸區(qū)域904具有重疊區(qū)906，其中重疊區(qū)906的頂視圖完全與支撐焊盤504的頂視圖重疊。在實(shí)例中，重疊區(qū)906的頂視圖具有大于UBM焊盤接觸區(qū)域904的頂視圖的面積的80％的面積。在又一實(shí)例中，c1可以不與c2基本對準(zhǔn)。在又一實(shí)例中，介于c1與c2之間的距離d3大于d1的40％。

應(yīng)該注意，圖9A至圖9C所示的UBM焊盤接觸區(qū)域904和支撐焊盤504的配置(包括相對尺寸和位置)僅是示例性的，并且不意欲限制下文權(quán)利要求中明確列出的內(nèi)容之外的內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以使用其他的配置。UBM焊盤接觸區(qū)域904和支撐焊盤504可以具有相同的形狀或具有不同的形狀。任何形狀都可以用于UBM焊盤接觸區(qū)域904和支撐焊盤504中的任一個(gè)。在一些實(shí)施例中，UBM焊盤接觸區(qū)域904的中心c1與支撐焊盤504的中心c2基本對準(zhǔn)。在又一實(shí)施例中，介于c1與c2之間的距離d3小于UBM焊盤接觸區(qū)域904的寬度d1的20％。在另一實(shí)施例中，UBM焊盤接觸區(qū)域904具有比支撐焊盤504小的面積。在又另一實(shí)施例中，UBM焊盤接觸區(qū)域904的頂視圖與支撐焊盤504的頂視圖完全重疊。在又另一實(shí)施例中，UBM焊盤接觸區(qū)域904的頂視圖的80％以上的面積與支撐焊盤504的頂視圖重疊。

UBM層900可以包含多個(gè)金屬層，以提供與其下面的接合焊盤702的足夠的附著并且對下面的材料提供保護(hù)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過以下工藝來形成UBM層900：使用濺射工藝在第二保護(hù)層800上形成鈦層，然后使用濺射工藝在鈦層上形成第一銅層，隨后使用鍍敷工藝在第一銅層上形成第二銅層。在實(shí)施例中，鈦層的厚度在從大約0.4千埃至大約的范圍內(nèi)。在另一實(shí)施例中，第一銅層(如，通過濺射工藝形成)的厚度在從大約至大約的范圍內(nèi)。在又另一實(shí)施例中，第二銅層(如，通過鍍敷工藝形成)的厚度在從大約2微米(μm)至大約10μm的范圍內(nèi)。

在另一實(shí)施例中，可以通過以下工藝來形成UBM層900：使用濺射工藝在第二保護(hù)層800上形成鈦層，然后使用濺射工藝在鈦層上形成第一銅層，隨后使用鍍敷工藝在第一銅層上形成第二銅層，之后使用鍍敷工藝在第二銅層上形成鎳層。在實(shí)施例中，鈦層的厚度在從大約至大約的范圍內(nèi)。在另一實(shí)施例中，第一銅層(如，通過濺射工藝形成)的厚度在從大約至大約的范圍內(nèi)。在又另一實(shí)施例中，第二銅層(通過鍍敷工藝形成)的厚度在從大約1μm至大約3μm的范圍內(nèi)。在又另一實(shí)施例中，鎳層的厚度在從大約0.2μm至大約千0.4μm的范圍內(nèi)。

方法100進(jìn)行至框118，其中在器件上設(shè)置導(dǎo)電凸塊。導(dǎo)電凸塊可以對器件提供輸入/輸出端(I/O)。根據(jù)框118的實(shí)施例，圖10A示出了器件200，其中導(dǎo)電凸塊1000形成在UBM焊盤902上方并且連接(如，電連接)至該UBM焊902盤。導(dǎo)電凸塊1000是凸塊結(jié)構(gòu)的一部分。在實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊1000直接形成在UBM焊盤902上。如圖10A所示，導(dǎo)電凸塊1000電連接至導(dǎo)電焊盤220a，并且允許外部器件電連接至(或能夠電訪問)半導(dǎo)體器件204。因此，導(dǎo)電凸塊1000用作器件200的導(dǎo)電端子。

例如，基于與以上參考圖9A至圖9C所詳細(xì)地討論的那些基本類似的理由，對于機(jī)械應(yīng)力的分配來說，導(dǎo)電凸塊1000的相對于下面的層的位置是重要的。在實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊1000的中心與UBM焊盤接觸區(qū)域904的中心基本對準(zhǔn)。在實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊1000的中心與支撐焊盤504的中心基本對準(zhǔn)。

參考框118和圖10B的實(shí)例，在實(shí)施例中，未在接合焊盤702上方形成UBM層。如圖10B所示，導(dǎo)電凸塊1000形成在(并且因此電連接至)接合焊盤702上方，并且至少部分填充第二保護(hù)層800中的開口804?？梢哉J(rèn)為導(dǎo)電凸塊1000是凸塊結(jié)構(gòu)的一部分。導(dǎo)電凸塊1000的底面與接合焊盤702的頂面物理接觸。導(dǎo)電凸塊1000的底面被稱為凸塊結(jié)構(gòu)接觸區(qū)域1002。在一些實(shí)施例中，凸塊結(jié)構(gòu)接觸區(qū)域1002和支撐焊盤504的尺寸和位置與以上參考圖9A至圖9C所討論的UBM焊盤接觸區(qū)域904和支撐焊盤504的尺寸和位置基本類似。

在實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊1000包括可以在植球工藝(ball mount process) 或鍍敷工藝中形成的焊料球或焊料凸塊。在實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊1000包括諸如鉛(Pb)的金屬材料。在實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊1000包括諸如銅柱的導(dǎo)電柱。在實(shí)施例中，導(dǎo)電凸塊1000是球柵陣列(BGA)球。

應(yīng)該注意，圖10A至圖10B中所示的凸塊結(jié)構(gòu)的配置僅是示例性的，并且不意欲限制下文權(quán)利要求明確列出的內(nèi)容之外的內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以在襯底202上方形成多個(gè)凸塊結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，可以通過不同的連續(xù)的導(dǎo)電路徑(如，分別使用導(dǎo)電焊盤220a和220b)使不同的凸塊結(jié)構(gòu)分別連接至襯底202中的不同的半導(dǎo)體器件204。

器件200還可以經(jīng)受本領(lǐng)域已知的處理。此外，可以在方法100之前、期間和之后實(shí)施附加的工藝步驟，并且根據(jù)方法100的各個(gè)實(shí)施例，可以替換或消除以上描述的一些工藝步驟。

如以上所討論的，本文描述的一些實(shí)施例的一個(gè)特征在于，第一上部連接層500中的導(dǎo)電溝道和支撐焊盤可以執(zhí)行電路布線，并且可以通過不同的路徑與其他層(如，第二上部連接層、上部中間層、底部PPI結(jié)構(gòu)和/或?qū)щ姾副P)中的各個(gè)組件直接物理接觸和/或電連接。現(xiàn)在參考圖11A至圖11E的實(shí)例，描述了一些示例性實(shí)施例。圖11A至圖11E是上部中間層600中的導(dǎo)電接觸件/通孔和第一上部連接層500中的組件的頂視圖。參考圖11A的實(shí)例，在實(shí)施例中，在第一上部連接層500中，導(dǎo)電溝道508的第一部分在支撐焊盤504中的開口512中部分地穿過支撐焊盤504。開口512具有兩個(gè)開口分支512a和512b。導(dǎo)電溝道508的第一部分包括設(shè)置在開口分支512a中的導(dǎo)電溝道分支508a和設(shè)置在開口分支512b中的導(dǎo)電溝道分支508b。介電組件506(包括介電組件506a和506b)插入在導(dǎo)電溝道508的第一部分(包括其導(dǎo)電溝道分支508a和508b)與支撐焊盤504之間。在第一上部連接層500上方形成包括導(dǎo)電接觸件/通孔602和604的上部中間層600。導(dǎo)電接觸件/通孔602和604分別與導(dǎo)電溝道分支508a和508b直接接觸。導(dǎo)電接觸件/通孔602和604可以與第二上部連接層700中的各個(gè)組件直接物理接觸。在實(shí)例中，導(dǎo)電接觸件/通孔602和604都與第二上部連接層700中的接合焊盤702直接接觸。在又一實(shí)例中，導(dǎo)電接觸件/通孔602和604都與第二上部連接層700中的導(dǎo)電線704直接物理接觸。

參考圖11B的實(shí)例，在第一上部連接層500中，導(dǎo)電溝道508的第一部分在支撐焊盤504中的開口中完全穿過支撐焊盤504。支撐焊盤504包括第一支撐焊盤部分504a和第二支撐焊盤部分504b。介電區(qū)域506a插入在導(dǎo)電溝道508的第一部分與第一支撐焊盤部分504a之間。介電區(qū)域506b插入在導(dǎo)電溝道508的第一部分與第二支撐焊盤部分504b之間。第一支撐焊盤部分504a和第二支撐焊盤部分504b可以用作供電電源引線、偽引線、地引線或信號引線，并且可以具有彼此不同的引線功能，或可以具有彼此相同的引線功能。第一支撐焊盤部分504a和第二支撐焊盤部分504b可以電連接至不同的導(dǎo)電焊盤。例如，可以通過底部PPI結(jié)構(gòu)400使第一支撐焊盤部分504a電連接至導(dǎo)電焊盤220a，并且可以通過底部PPI結(jié)構(gòu)400使第二支撐焊盤部分504b電連接至導(dǎo)電焊盤220b。在第一上部連接層500上方形成上部中間層600。上部中間層600包括：導(dǎo)電接觸件/通孔602和604，分別連接至導(dǎo)電溝道508的第一部分和導(dǎo)電溝道508的未穿過支撐焊盤504的部分。與以上參考圖11A所討論的導(dǎo)電接觸件/通孔602和604類似，導(dǎo)電接觸件/通孔602和604可以與第二上部連接層700中的各個(gè)組件直接物理接觸。

參考圖11C的實(shí)例，在實(shí)施例中，在第一上部連接層500中，導(dǎo)電溝道508的第一部分和導(dǎo)電溝道520的第一部分分別至少部分地穿過支撐焊盤504。在第一上部連接層500上方形成上部中間層600。上部中間層600包括：連接至導(dǎo)電溝道508的第一部分和導(dǎo)電溝道520的第二部分的導(dǎo)電接觸件/通孔602和604。導(dǎo)電接觸件/通孔602和604可以分別與第二上部連接層700中的接合焊盤702和導(dǎo)電線704直接物理接觸。

現(xiàn)在參考圖11D和圖11E的實(shí)例，在一些實(shí)施例中，支撐焊盤504不包括任何開口，并且沒有導(dǎo)電溝道至少部分地穿過支撐焊盤504。參考圖11D，在實(shí)施例中，上部中間層600包括連接至支撐焊盤504的導(dǎo)電接觸件/通孔602。導(dǎo)電接觸件/通孔602可以與第二上部連接層700中的接合焊盤702或?qū)щ娋€704直接物理接觸。參考圖11E的實(shí)例，上部中間層600不包括與支撐焊504直接物理接觸的任何導(dǎo)電接觸件/通孔。

應(yīng)該注意，圖11A至圖11E所示的第一上部連接層500和上部中間層 600的配置和連接僅是示例性的，并且不意欲限制下文權(quán)利要求明確列出的內(nèi)容之外的內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)給定的器件設(shè)計(jì)或工藝技術(shù)或其他的工藝條件，可以期望并且選擇其他的配置和連接。在一些實(shí)施例中，基于電路布線和/或信號完整性要求來選擇配置和連接。在實(shí)施例中，開口512可以包括多個(gè)開口分支，每一個(gè)開口分支都包括導(dǎo)電溝道分支。在另一實(shí)施例中，支撐焊盤504可以包括多導(dǎo)電溝道，多導(dǎo)電溝道包括完全穿過支撐焊盤504的導(dǎo)電溝道。在又另一實(shí)施例中，支撐焊盤504不包括任何開口。在又另一實(shí)施例中，導(dǎo)電溝道連接至上部中間層600中的多導(dǎo)電接觸件/通孔。在又另一實(shí)施例中，第一上部連接層500中的多導(dǎo)電溝道分別連接至上部中間層600中的導(dǎo)電接觸件/通孔。在另一實(shí)施例中，支撐焊盤504未連接至上部中間層600中的任何導(dǎo)電接觸件/通孔。還應(yīng)該理解，可以使用以上描述的配置和連接的任何數(shù)量的組合。

參考沿著圖11A的不同的線的圖11A中所示的同一器件200的截面圖，描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例。圖12A至圖12C分別是沿著圖11A的線D-D'、E-E'和F-F'的同一器件200的截面圖。如圖12A所示，在沿著圖11A的線D-D'的截面圖中，上部中間層600中的導(dǎo)電接觸件/通孔602和604分別與導(dǎo)電溝道分支508a和508b直接物理接觸。導(dǎo)電接觸件/通孔602和604都與接合焊盤702直接物理接觸。如圖12A所示，通過UBM焊盤902、接合焊盤702、導(dǎo)電接觸件/通孔602、導(dǎo)電溝道分支508a以及底部PPI結(jié)構(gòu)400(包括使用導(dǎo)電接觸件/通孔408a和404a、導(dǎo)電線406a和導(dǎo)電區(qū)域402a)，使導(dǎo)電凸塊電連接至導(dǎo)電焊盤220a。

現(xiàn)在參考圖12B的實(shí)例，在沿著圖11A的線E-E'的截面圖中，上部中間層600中沒有導(dǎo)電接觸件/通孔與導(dǎo)電溝道分支508a、導(dǎo)電溝道分支508b和接合焊盤702直接物理接觸?，F(xiàn)在參考圖12C，在沿著圖11A的線F-F'的截面圖中，上部中間層600中沒有導(dǎo)電接觸件/通孔與導(dǎo)電溝道508和接合焊盤702直接物理接觸。

應(yīng)該注意，本文參考圖12A至圖12C所提供的連接僅是示例性的，并且不意欲以任何方式限制權(quán)利要求中明確列出的內(nèi)容之外的內(nèi)容。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)給定的器件設(shè)計(jì)或工藝技術(shù)或其他的工藝條件， 可以期望并且選擇不同的連接。例如，可以通過除了圖12A至圖12C所示之外的不同的連續(xù)導(dǎo)電路徑(如，使用底部PPI結(jié)構(gòu)400中的導(dǎo)電線/接觸件/通孔)分別使導(dǎo)電溝道分支508a和508b連接至襯底202中的不同的半導(dǎo)體器件204(如，使用導(dǎo)電焊盤220)。

一些實(shí)施例用于多芯片InFO封裝件。現(xiàn)在參考圖13的實(shí)例，在實(shí)施例中，提供了載體1300和層壓在載體1300上的聚合物基層1302。載體1300可以是空白玻璃載體、空白陶瓷載體等。聚合物基層1302可以由以下材料形成：味之素增強(qiáng)膜(ABF)、聚酰亞胺、聚苯并惡唑(PBO)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、阻焊(SR)膜、管芯附著膜(DAF)等，但是可以使用其他類型的聚合物。聚合物基層1302具有平坦的頂面。與以上討論的器件200類似的器件1304和1306放置在聚合物基層1302上方。器件1304和1306可以具有彼此不同的結(jié)構(gòu)，或可以具有彼此相同的結(jié)構(gòu)。成型材料1306在器件1304和1306上模制，并且填充器件1304與1306之間的間隙。

本發(fā)明的一些實(shí)施例用于3D封裝件?，F(xiàn)在參考圖14，與以上參考圖1至圖12C所討論的器件200類似的器件1400堆疊在器件1402上，并且與以上參考圖1至圖12C所討論的器件200類似的器件1404堆疊在器件1406上。器件1400、1402、1404和1406包括在3D封裝件中提供貫穿管芯的連接件的TSV結(jié)構(gòu)308。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖14所示，器件1404包括：接合焊盤702，通過使用器件1404的導(dǎo)電接觸件/通孔602、導(dǎo)電線510、底部PPI結(jié)構(gòu)400a中的組件(包括導(dǎo)電接觸件/通孔408c和404c以及導(dǎo)電線406c)、TSV結(jié)構(gòu)308以及器件1406的底部PPI結(jié)構(gòu)400b的連續(xù)的導(dǎo)電路徑電連接至器件1406的第一接合焊盤220d(和/或第一半導(dǎo)體器件，如，晶體管或二極管)。在圖14的實(shí)例中，器件1404的支撐焊盤504和導(dǎo)電溝道508都未通過使用器件1404的TSV結(jié)構(gòu)308的連續(xù)的導(dǎo)電路徑電連接至器件1406的第一接合焊盤220d(或第一半導(dǎo)體器件)。在圖14的實(shí)例中，通過使用器件1404的底部PPI結(jié)構(gòu)400a的連續(xù)的導(dǎo)電路徑，使器件1404的導(dǎo)電溝道508電連接至器件1404的第二接合焊盤220a(和/或第二半導(dǎo)體器件，如，晶體管或二極管)，然而支撐焊盤504和接合焊盤702都未通過連續(xù)的導(dǎo)電路徑電連接至器件1404的第二接合焊盤220a (或第二半導(dǎo)體器件)。在又一實(shí)施例中，可以通過使用器件1404的底部PPI結(jié)構(gòu)400a和TSV結(jié)構(gòu)308以及器件1406的底部PPI結(jié)構(gòu)400b的連續(xù)的導(dǎo)電路徑，使器件1404的第一上部連接層500中的支撐焊盤或?qū)щ姕系离娺B接至器件1406的第三接合焊盤220c(和/或第三半導(dǎo)體器件，如，晶體管或二極管)，然而器件1404的接合焊盤702未通過使用器件1404的底部PPI結(jié)構(gòu)400a和TSV結(jié)構(gòu)308以及器件1406的底部PPI結(jié)構(gòu)400b的連續(xù)的導(dǎo)電路徑電連接至器件1406的第三接合焊盤220c(或第三半導(dǎo)體器件)。

與傳統(tǒng)的PPI結(jié)構(gòu)相比，以上所討論的本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例提供了優(yōu)勢。不要求所有的實(shí)施例都具有特定的優(yōu)勢，并且不同的實(shí)施例可以提供不同的優(yōu)勢。一些實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)勢在于，可以在第一上部連接層中的支撐焊盤中形成導(dǎo)電溝道，并且支撐焊盤和導(dǎo)電溝道都可以執(zhí)行電路布線。通過做到這些，本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了更加靈活的電路布線能力、更高的設(shè)計(jì)靈活性以及更好的信號完整性。此外，使用本發(fā)明的一些實(shí)施例，需要更少的PPI層，這降低了成本并且擴(kuò)大了工藝窗。

因此，在實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件包括包含襯底和接合焊盤的管芯。連接層設(shè)置在管芯上方。連接層包括支撐焊盤和導(dǎo)電溝道。導(dǎo)電溝道的一部分至少部分地穿過支撐焊盤。至少一個(gè)介電區(qū)域插入在支撐焊盤與導(dǎo)電溝道的至少部分地穿過支撐焊盤的部分之間。

在另一實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了一種制造半導(dǎo)體器件。管芯包括多層互連(MLI)結(jié)構(gòu)。MLI結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電組件和第二導(dǎo)電組件。連接層設(shè)置在管芯上方。連接層包括焊盤。支撐焊盤電連接至MLI結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電組件。支撐焊盤具有從支撐焊盤的邊緣延伸至支撐焊盤內(nèi)的點(diǎn)處的開口。開口包括電連接至MLI結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電組件的連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑。開口還包括插入在連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑與支撐焊盤之間的至少一個(gè)介電組件。

還提供了形成半導(dǎo)體器件的方法的實(shí)施例。在實(shí)施例中，方法包括提供具有襯底和位于第一襯底上方的接合焊盤的管芯。方法還包括在管芯上 方形成連接層，這包括在管芯上方沉積介電材料的介電層并且圖案化介電層。圖案化介電層包括形成支撐焊盤區(qū)域。圖案化介電層還包括形成導(dǎo)電溝道區(qū)域，包括導(dǎo)電溝道區(qū)域的至少部分地穿過支撐焊盤區(qū)域的部分。至少一個(gè)介電區(qū)域插入在導(dǎo)電溝道區(qū)域的部分與支撐焊盤區(qū)域之間。支撐焊盤區(qū)域和導(dǎo)電溝道區(qū)域填充有導(dǎo)電材料。導(dǎo)電材料的支撐焊盤區(qū)域形成支撐焊盤。導(dǎo)電材料的導(dǎo)電溝道區(qū)域形成導(dǎo)電溝道。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：管芯，包括襯底和接合焊盤；以及連接層，設(shè)置在所述管芯上方，其中，所述連接層包括：支撐焊盤；導(dǎo)電溝道，其中，所述導(dǎo)電溝道的部分至少部分地穿過所述支撐焊盤；和至少一個(gè)介電區(qū)域，插入在所述支撐焊盤與所述導(dǎo)電溝道的所述部分之間。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述導(dǎo)電溝道的所述部分完全穿過所述支撐焊盤。

在上述半導(dǎo)體器件中，還包括：中間層，設(shè)置在所述連接層上方；和第二連接層，設(shè)置在所述中間層上方，其中，所述第二連接層包含接合焊盤；以及凸塊結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述接合焊盤上面，其中，所述凸塊結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電凸塊。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述凸塊結(jié)構(gòu)包括與所述接合焊盤的頂面直接物理接觸的凸塊接觸區(qū)域，其中，所述凸塊接觸區(qū)域的中心與所述支撐焊盤的中心基本對準(zhǔn)。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述凸塊接觸區(qū)域具有比所述支撐焊盤的頂面的面積小的面積尺寸。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述凸塊結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述接合焊盤上面的凸塊下金屬化(UBM)層。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述第二連接層中的所述接合焊盤通過所述中間層中的導(dǎo)電通孔電連接至所述連接層中的所述導(dǎo)電溝道。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：管芯，包括多層互連(MLI)結(jié)構(gòu)，其中，所述MLI結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電組件和第二導(dǎo)電組件；連接層，設(shè)置在所述管芯上方，其中，所述連接層包括支撐 焊盤，其中，所述支撐焊盤電連接至所述MLI結(jié)構(gòu)的所述第一導(dǎo)電組件，其中，所述支撐焊盤具有從所述支撐焊盤的邊緣延伸至位于所述支撐焊盤內(nèi)的點(diǎn)處的開口，所述開口包括：連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑，其中，所述連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑電連接至所述MLI結(jié)構(gòu)的所述第二導(dǎo)電組件；以及至少一個(gè)介電組件，插入在所述連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑與所述支撐焊盤之間。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述支撐焊盤內(nèi)的所述點(diǎn)是所述支撐焊盤的第二邊緣。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述開口延伸至所述支撐焊盤內(nèi)的第二點(diǎn)處，以形成開口分支。

在上述半導(dǎo)體器件中，還包括：中間層，形成在所述連接層上方；第二連接層，設(shè)置在所述中間層上方，其中，所述第二連接層包括接合焊盤；以及凸塊結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述接合焊盤上面，其中，所述凸塊結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電凸塊，其中，所述凸塊結(jié)構(gòu)包括與所述接合焊盤的頂面直接物理接觸的凸塊接觸區(qū)域。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述凸塊接觸區(qū)域具有比所述支撐焊盤的頂面小的面積尺寸。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述凸塊接觸區(qū)域的中心與所述支撐焊盤的中心基本對準(zhǔn)。

在上述半導(dǎo)體器件中，還包括：襯底貫通孔(TSV)結(jié)構(gòu)，其中，使用所述TSV結(jié)構(gòu)使所述接合焊盤電連接至第二管芯。

在上述半導(dǎo)體器件中，通過所述中間層中的導(dǎo)電通孔使所述接合焊盤電連接至所述連續(xù)的導(dǎo)電平面路徑。

在上述半導(dǎo)體器件中，通過所述中間層中的導(dǎo)電通孔使所述接合焊盤電連接至所述支撐焊盤。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述MLI結(jié)構(gòu)包括第三導(dǎo)電組件，并且其中，所述接合焊盤電連接至所述第三導(dǎo)電組件。

根據(jù)本發(fā)明的又另一實(shí)施例，還提供了一種方法，包括：提供管芯，其中，所述管芯包括襯底和位于所述襯底上方的接合焊盤；在所述管芯上方形成連接層，其中，所述的形成所述連接層包括：在所述管芯上方沉積 介電材料的介電層；圖案化所述介電層，其中，所述圖案化所述介電層包括：形成支撐焊盤區(qū)域；和形成導(dǎo)電溝道區(qū)域，其中，所述導(dǎo)電溝道區(qū)域的部分至少部分地穿過所述支撐焊盤區(qū)域，其中，至少一個(gè)介電區(qū)域插入在所述導(dǎo)電溝道區(qū)域的所述部分與所述支撐焊盤之間；以及利用導(dǎo)電材料來填充所述支撐焊盤區(qū)域和所述導(dǎo)電溝道區(qū)域，其中，所述導(dǎo)電材料的所述支撐焊盤區(qū)域形成支撐焊盤，并且其中，所述導(dǎo)電材料的所述導(dǎo)電溝道區(qū)域形成導(dǎo)電溝道。

在上述方法中，還包括：在所述第一連接層上方形成接合焊盤；以及將凸塊結(jié)構(gòu)安裝在所述接合焊盤上面。

在上述方法中，所述凸塊結(jié)構(gòu)包括與所述接合焊盤的頂面直接物理接觸的凸塊接觸區(qū)域，其中，所述凸塊結(jié)構(gòu)的中心與所述支撐焊盤的中心基本對準(zhǔn)。

盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)勢，但應(yīng)該理解，在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明作出各種改變、替換和更改。此外，本申請的范圍并不僅限于本說明書中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)有的或今后開發(fā)的用于執(zhí)行與根據(jù)本發(fā)明所采用的所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造、物質(zhì)組分、工具、方法或步驟可以被使用。因此，所附權(quán)利要求旨在將這些工藝、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、工具、方法或步驟包括在它們的范圍內(nèi)。