封裝件結構及其形成方法技術

本發(fā)明專利技術的實施例提供了封裝件結構及其形成方法。封裝件結構包括襯底和在襯底上方形成的半導體管芯。封裝件結構還包括覆蓋半導體管芯的封裝件層和在封裝件層中形成的導電結構。封裝件結構包括在導電結構上形成的第一絕緣層，并且第一絕緣層包括一價金屬氧化物。在第一絕緣層和封裝件層之間形成第二絕緣層。第二絕緣層包括一價金屬氧化物，并且第二絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比大于第一絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比。

Package structure and forming method thereof

Embodiments of the present invention provide a package structure and a method of forming the package structure. The package structure includes a substrate and a semiconductor die core formed over the substrate. The package structure also includes a package layer covering the semiconductor die core and a conductive structure formed in the package layer. The package structure includes a first insulating layer formed on the conductive structure, and the first insulating layer includes a monovalent metal oxide. A second insulating layer is formed between the first insulating layer and the package layer. The second insulating layer includes a monovalent metal oxide, and the weight ratio of the monovalent metal oxide in the second insulating layer is larger than the weight ratio of the monovalent metal oxide in the first insulating layer.

【技術實現步驟摘要】
封裝件結構及其形成方法相關申請的交叉引用本申請涉及下列于2015年12月16日提交的美國序列號第14/970,962號的共同待審通常指定的專利申請，其整體內容引入本文作為參考。
本專利技術涉及半導體領域，更具體地，涉及封裝件結構及其形成方法。
技術介紹
半導體器件用于許多電子應用，作為實例諸如個人電腦、移動電話、數碼相機以及其他電子設備。通常，通過在半導體襯底上依次沉積材料的絕緣或介電層、導電層以及半導體層，并且使用光刻圖案化各個材料層以在所述材料層上形成電路部件和元件來制造半導體器件。通常，在單個半導體晶圓上制造許多集成電路，并且通過沿著劃線在集成電路之間鋸切將單個管芯分割。通常，例如，在多芯片模塊或在其他類型的封裝件中將單個管芯單獨封裝。已經開始研發(fā)諸如堆疊式封裝(PoP)的新封裝技術，其中將具有器件管芯的頂部封裝件接合至具有另一個器件管芯的底部封裝件。通過采用新的封裝技術，將具有不同或類似功能的各種封裝件集成在一起。通常，盡管現有封裝件結構以及制造封裝件結構的方法足夠用于它們的預期目的，但它們并非在所有方面完全符合要求。
技術實現思路
根據本專利技術的實施例，提供了一種封裝件結構，包括：襯底；在襯底上方形成的半導體管芯；鄰近半導體管芯的封裝件層；在封裝件層中形成的導電結構；在導電結構上形成的第一絕緣層，其中，第一絕緣層包括一價金屬氧化物；以及在第一絕緣層和封裝件層之間形成的第二絕緣層，其中，第二絕緣層包括一價金屬氧化物，并且其中，第二絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比大于第一絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比。根據本專利技術的實施例，提供了一種封裝件結構，包括：襯底；在襯底上方形成的半導體管芯；鄰近半導體管芯的封裝件層；在封裝件層中形成的導電結構；以及在導電結構上形成的絕緣層，其中，絕緣層包括鄰近絕緣層的外表面的第一位置處的一價金屬氧化物，并且在第一位置處的一價金屬氧化物多于鄰近與導電結構接觸的內表面的第二位置處的一價金屬氧化物。根據本專利技術的實施例，提供了一種形成封裝件結構的方法，包括：在襯底上方形成導電結構；在襯底上方形成半導體管芯，其中，半導體管芯被導電結構包圍；在導電結構上實施濕工藝或等離子體工藝以在導電結構上方形成絕緣層，其中，絕緣層包括在第一絕緣層上方的第二絕緣層，其中，第一絕緣層和第二絕緣層都包括一價金屬氧化物，并且第二絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比大于第一絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比；以及在半導體管芯和第二絕緣層上方形成封裝件層。附圖說明當結合附圖進行閱讀時，根據下面詳細的描述可以更好地理解本專利技術。應該強調的是，根據工業(yè)中的標準實踐，各種部件沒有被按比例繪制并且僅用于說明的目的。實際上，為了清楚的討論，各種部件的數量和尺寸可以被任意增加或減少。圖1A至圖1N示出根據本專利技術的一些實施例的形成封裝件結構的各個階段的截面視圖。圖1H’示出根據本專利技術的一些實施例的在導電結構上實施的濕工藝的截面視圖。圖2A示出根據本專利技術的一些實施例的在等離子體工藝或濕工藝之前的導電結構的頂視圖。圖2B示出根據本專利技術的一些實施例的在等離子體工藝或濕工藝之后的導電結構的頂視圖。圖3A示出根據本專利技術的一些實施例的在等離子體工藝或濕工藝之前的導電結構的頂視圖。圖3B示出根據本專利技術的一些實施例的在等離子體工藝或濕工藝之后的導電結構的頂視圖。具體實施方式以下公開的內容提供了多種不同實施例或實例，用于實現本專利技術的不同部件。以下將描述組件和布置的特定實例以簡化本專利技術。當然，這些僅是實例并且不旨在限制本專利技術。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施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之間使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。另外，本專利技術可以在多個實例中重復參考符號和/或字符。這種重復用于簡化和清楚，并且其本身不表示所述多個實施例和/或配置之間的關系。描述了實施例的一些變型。在整個各個視圖和示出的實施例中，相同的引用符號用于指定相同元件。應當理解，在方法之前、期間和之后可提供額外的操作，并且對于方法的其他實施例，可替換或消除所描述的一些操作。提供了封裝件結構及其形成方法的實施例。圖1A至圖1N示出根據本專利技術的一些實施例的形成封裝件結構100的各個階段的截面視圖。封裝件結構100適用于晶圓級封裝件(WLP)。如圖1A所示，提供了襯底102。襯底102為臨時支撐襯底。在一些實施例中，襯底102由半導體材料、陶瓷材料、聚合物材料、金屬材料、任何適用的材料或其組合制成。在一些實施例中，襯底102為玻璃襯底。在一些實施例中，襯底102為諸如硅晶圓的半導體襯底。在襯底102上形成粘合劑層104。在一些實施例中，粘合劑層由膠水或箔制成。在一些其他實施例中，粘合劑層104由通過光輻射從襯底102中容易分離的感光材料制成。在一些實施例中，粘合劑層104由熱敏材料制成。此后，在粘合劑層104上形成基底層106。在一些實施例中，基底層106由聚合物層或含聚合物的層制成。基底層106可為聚對苯撐苯并雙噻唑(PBO)層、聚酰亞胺(PI)層、阻焊(SR)層、味之素堆積膜(ABF)、管芯附接膜(DAF)、另外的適用材料或其組合。在一些實施例中，在襯底102上方沉積或層壓粘合劑層104和基底層106。此后，根據本專利技術的一些實施例，如圖1B所示，在基底層106上方形成晶種層108。在一些實施例中，晶種層108由諸如銅(Cu)、鈦(Ti)、銅合金、鈦合金或其組合的金屬材料制成。在一些實施例中，通過諸如化學汽相沉積工藝(CVD)、物理汽相沉積工藝(PVD)、另一種適用的工藝或其組合的沉積工藝形成晶種層108。根據本專利技術的一些實施例，如圖1C所示，在基底層106上形成晶種層108之后，在晶種層108上形成掩模層110。在掩模層110中形成開口112。通過開口112暴露晶種層108。開口112用于限定導電結構(隨后形成，在圖1D中示出)的位置。在一些實施例中，掩模層110由光刻膠材料制成。通過圖案化工藝形成開口112。圖案化工藝包括光刻工藝和蝕刻工藝。光刻工藝的實例包括軟烘烤、掩模對齊、曝光、曝光后烘烤、顯影和光刻、沖洗和干燥(例如，硬烘烤)。蝕刻工藝可為干蝕刻或濕蝕刻工藝。此后，根據本專利技術的一些實施例，如圖1D所示，在掩模層110中形成導電結構114。將導電結構114填充至開口112中。導電結構114可由諸如銅(Cu)、鋁(Al)、鎢(W)、鎳(Ni)、其合金或其組合的金屬材料制成。導電結構114的頂視圖形狀可為矩形、正方形、圓形等。導電結構114的高度取決于掩模層110的厚度。在一些實施例中，通過電鍍工藝形成導電結構114。此后，根據本專利技術的一些實施例，如圖1E所示，去除掩模層110，并且實施蝕刻工藝以去除晶種層108的部分。在蝕刻工藝期間，導電結構114用作掩模。因此，導電結構114和剩余的晶種層108結合在一起稱為InFO通孔(TIV)116，還將其稱為通孔116。在一些實施例中，導電結構114和晶種層108由相同材料制成，因此在導電結構114和晶種層108之間沒有可區(qū)分的界面。此后，根據本專利技術的一些實施例，如圖1F所示，通過粘合劑層122在基底層106上方形成半導體管芯120。導電結構114本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種封裝件結構，包括：襯底；在所述襯底上方形成的半導體管芯；鄰近所述半導體管芯的封裝件層；在所述封裝件層中形成的導電結構；在所述導電結構上形成的第一絕緣層，其中，所述第一絕緣層包括一價金屬氧化物；以及在所述第一絕緣層和所述封裝件層之間形成的第二絕緣層，其中，所述第二絕緣層包括一價金屬氧化物，并且其中，所述第二絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比大于所述第一絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比。

【技術特征摘要】
2015.12.16 US 14/971,1321.一種封裝件結構，包括：襯底；在所述襯底上方形成的半導體管芯；鄰近所述半導體管芯的封裝件層；在所述封裝件層中形成的導電結構；在所述導電結構上形成的第一絕緣層，其中，所述第一絕緣層包括一價金屬氧化物；以及在所述第一絕緣層和所述封裝件層之間形成的第二絕緣層，其中，所述第二絕緣層包括一價金屬氧化物，并且其中，所述第二絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比大于所述第一絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比。2.根據權利要求1所述的封裝件結構，其中，所述導電結構包括金屬材料，且所述一價金屬氧化物包括與所述金屬材料相同的金屬元素。3.根據權利要求1所述的封裝件結構，其中，所述第一絕緣層還包括二價金屬氧化物，所述第二絕緣層還包括二價金屬氧化物，且所述第二絕緣層中的二價金屬氧化物的重量比小于所述第一絕緣層中的二價金屬氧化物的重量比。4.根據權利要求3所述的封裝件結構，其中，所述一價金屬氧化物為氧化亞銅(Cu2O)，且所述二價金屬氧化物為氧化銅(CuO)。5.根據權利要求1所述的封裝件結構，其中，所述第二絕緣層中的一價金屬氧化物的重量比在從約30wt％至約60wt％的范圍內。6.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：余振華，林俊成，符策忠，
申請(專利權)人：臺灣積體電路制造股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：中國臺灣,71