芯片两侧分段式通路的形成制造技术

技术编号:8937113 阅读:154 留言:0更新日期:2013-07-18 06:41
制造半导体组件(10)的方法包括,提供具有正面(21)、背面(22)及复数个导电垫(50)的半导体元件(20),通过从正面(21)上方应用相应导电垫(50)的处理过程形成穿过相应导电垫(50)而延伸的至少一个孔(40),形成从背面(22)至少穿过半导体元件(20)的部分厚度而延伸的开口(30),使得至少一个孔(30)与开口(40)在正面与背间之间的位置相交,形成在背面(22)暴露的至少一个导电元件(60,80),用于与外部器件电连接,至少一个导电元件在至少一个孔(30)内延伸,并至少延伸至开口(40)内,导电元件与相应导电垫(50)电连接。?

The formation of a segmented path on both sides of the chip

Manufacture of semiconductor components (10) method includes providing a positive (21), back (22) and a plurality of conductive pads (50) of the semiconductor element (20), from positive (21) above the corresponding application of conductive pads (50) process is formed through the corresponding conductive pad (50) at least one hole extending (40), formed from the back (22) at least through the semiconductor element (20) part of the thickness and extension of the opening (30), so that at least one hole (30) and opening (40) between the front and back between the intersecting position, formed on the back (22) at least one the exposed conductive element (60,80), for connection to the external device, at least one of the conductive elements in at least one hole (30) extends, and extending at least to the opening (40), and the corresponding conductive element (50) electrically connected to a conductive pad. ?

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】芯片两侧分段式通路的形成相关申请的交叉引用 本申请要求申请号为12/884649、申请日为2010年9月17日、名称为“芯片两侧分段式通路的形成”的专利申请之利益,其公开的内容以引用的方式并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及微电子器件的封装,尤其是半导体器件的封装。微电子元件通常包括,如硅或砷化镓的半导体材料的薄板,通常称为裸片或半导体芯片。通常半导体芯片设置为单独的、预先封装的单元。在一些单元的设计中,半导体芯片安装在基板或芯片载体上,而基板或芯片载体又安装在如印刷电路板这样的电路板上。有源电路制备在半导体芯片的第一表面(如正面)。为便于与有源电路电连接,在芯片的同一表面设置有结合垫。结合垫通常以规则阵列的形式设置,或者沿裸片的边缘,或者在裸片的中心,对于许多存储器件来说设置在裸片的中心。结合垫通常由如铜或铝等的导电金属制成,大约为0.5微米厚。结合垫可包括单层或多层的金属。结合垫的大小随器件类型而变化,但典型地,在一侧的尺寸为几十微米至几百微米。贯通硅通路(TSV)用于使结合垫与半导体芯片的与第一表面相对的第二表面(如背面)连接。常规通路包括穿透半导体芯片的孔及从第一表面穿过孔延伸至第二表面的导电材料。结合垫可与通路电连接,以允许结合垫与半导体芯片第二表面上的导电元件连通。常规的贯通硅通路(TSV)孔会使可用于容纳有源电路的第一表面部分缩减。这种第一表面上可用于有源电路的可利用空间的减少,会使生产每个半导体芯片所需的硅量增加,从而潜在地增加每个芯片的成本。由于通路内不理想的应力分布、及如半导体芯片与如芯片将结合的结构之间热膨胀系数(CTE)的不匹配,常规通路可能会面临可靠性方面的挑战。例如,当半导体芯片内的导电通路通过相对薄且为刚性的介电材料而绝缘时,通路内可存在相当大的应力。另外,当半导体芯片与聚合物基板的导电元件结合时,芯片与基板的较高热膨胀系数(CTE)的结构之间电连接,将由于热膨胀系数(CTE)的不匹配而处于应力下。在芯片的任一几何布置中,尺寸是重要的考虑因素。随着便携式电子装置的快速发展,芯片的更紧凑几何布置的需求变得更为强烈。仅以示例的方式说明,通常称为“智能手机”的装置,集成了移动电话及强大的数据处理器、存储器、如全球定位系统接收器、数码相机等的辅助器件等的功能,以及局域网连接,并伴有高分辨率的显示及相关的图像处理芯片。这种装置可提供如完整的互联网连接、包括高清视频等的娱乐、导航、电子银行及更多的功能,都设置在袖珍式的装置内。复杂的便携装置要求把大量芯片包装至狭小的空间内。此外,一些芯片具有许多输入和输出接口,一般称为“I/O 口”。这些I/O 口必须与其他芯片的I/o 口互连。这种互连应尽量短且应具有低的阻抗,以使信号传输延迟最小化。形成这些互连的元器件应不大幅度增加组件的尺寸。类似需求也出现在其他应用中,例如,数据服务器,如在互联网搜索引擎中使用的数据服务器。例如,在复杂芯片之间设置大量短且阻抗低的互连的结构,可增加搜索引擎的频带宽度(bandwidth),并降低其能耗。尽管在半导体通路的形成和互连方面已取得进展,进一步的改进仍是可以做出的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面,制造半导体组件的方法可包括,提供具有正面、远离正面的背面及复数个导电垫的半导体元件。每个垫可具有在正面暴露的顶面,且可具有远离顶面的底面。该方法还可包括,通过从正面上方应用至相应导电垫的处理过程,形成至少穿过相应的一个导电垫的至少一个孔。该方法还可包括,形成从背面至少穿过半导体元件的部分厚度而延伸的开口,使得至少一个孔与开口在正面与背面之间的位置相交。该方法还可包括,形成在背面暴露的至少一个导电元件,用于与外部器件电连接。该至少一个导电元件可在至少一个孔内延伸,并至少延伸至开口内。导电元件可与相对应的导电垫电连接。 在特定实施例中,该方法还可包括,形成连续介电层,所述连续介电层至少在相应导电垫的上方位置部分地覆盖相应导电垫、并覆盖半导体元件在孔内的内表面。在示例性的实施例中,形成至少一个导电元件的步骤中,可形成至少一条与相应导电垫直接或间接连结的导电互连件,及至少一个与相应导电互连件连结的导电触点。至少一个导电触点可在背面暴露。在特定实施例中,至少一个导电触点可覆盖半导体元件的背面。在一个实施例中,开口可具有沿背面横向的第一宽度,至少一个导电触点可具有沿该横向的第二宽度,第一宽度比第二宽度大。在特定实施例中,至少一个触点可在竖直方向上与半导体的开口内的部分对齐,该竖直方向为半导体元件厚度的方向。在示例性的实施例中,可进行形成至少一个孔的步骤,使得该至少一个孔穿过半导体元件的部分厚度而延伸。在一个实施例中,可进行形成至少一个孔的步骤,使得该至少一个孔向上穿过半导体元件的厚度、延伸至正面与背面之间三分之一的距离。开口可穿过没有被至少一个孔占用的、半导体元件的剩余厚度而延伸。在特定实施例中,半导体元件可包括复数个有源半导体器件。复数个导电垫中的至少一个导电垫可与复数个有源半导体器件中的至少一个有源半导体器件电连接。在示例性的实施例中,孔和开口当中任意种的一个或多个,可通过朝半导体元件引入精细研磨颗粒喷射流而形成。在一个实施例中,形成至少一个孔的步骤可形成两个或更多个的孔。可进行形成开口的步骤,使得开口从半导体元件的背面延伸至两个或更多个孔。在特定实施例中,可进行形成开口的步骤,使得开口具有通道形状,且具有沿半导体元件表面的第一方向延伸的长度、及沿与所述第一方向垂直的第二横向延伸的宽度,长度大于宽度。在示例性的实施例中,可从正面上方对相应导电垫应用的处理过程可为化学蚀刻、激光钻孔、或等离子蚀刻。在一个实施例中,制造堆叠组件的方法可至少包括,第一半导体组件和第二半导体组件。该方法还可包括,使第一半导体组件与第二半导体组件电连接的步骤。在特定实施例中,形成至少一个导电元件的步骤中,可形成至少一条在背面暴露以用于与外部器件电连接的导电互连件、及至少一条导电通路。至少一个导电互连件可至少延伸至开口内。每条通路可在相应孔内延伸,并可与相应导电互连件及相应垫连结。在一个实施例中,形成至少一个导电元件的步骤中,可形成两条或更多个导电互连件。复数个孔可与开口相交,且导电互连件可至少从开口内延伸至相应通路。在示例性的实施例中,每个导电互连件可通过电镀至少覆盖开口内表面的金属层而形成。导电互连件可与开口的轮廓一致。在特定实施例中,导电互连件可沿开口内表面的相应部分而延伸。在一个实施例中,可进行形成至少一个导电元件的步骤,从而至少在开口内形成两条或更多个导电互连件。该两条或更多个导电互连件中的每个导电互连件都可延伸至单独的一条导电通路。在示例性的实施例中,每个导电互连件都可限定内部空间。在特定实施例中,该方法还可包括用介电材料填充每个内部空间的步骤。在一个实施例中,该方法还可包括形成至少覆盖开口内表面的介电层的步骤。每个导电互连件可在介电层的表面之间填充一容积。在示例性的实施例中,该方法还可包括,形成开口内的介电区域、及形成穿过介电区域延伸的孔隙。孔隙可具有恒定的直径或可沿朝着正面的方向逐渐变细,且可具有与开口轮廓不一致的轮廓。形成至少一个导电元件的步骤中,可至少在孔隙内形成相应的一个导电互连件。在特定实施例中,相应的一个导电互连件本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:瓦格·奥甘赛安贝勒卡西姆·哈巴伊利亚斯·默罕默德克雷格·米切尔皮尤什·萨瓦利亚
申请(专利权)人:德塞拉股份有限公司
类型:
国别省市:

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