專利名稱：芯片封裝體、其導(dǎo)電柱的制造及修改其上載球?qū)拥姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶圓級(jí)芯片尺寸封裝(wafer-level chip-scale packaging; WLCSP)技術(shù)，特別涉及用于晶圓級(jí)芯片尺寸封裝的釘狀導(dǎo)電柱。
背景技術(shù)：
在過(guò)去數(shù)十年可看到電子與半導(dǎo)體封裝的演變已沖擊整體的半導(dǎo)體工 業(yè)。 一般而言，表面貼裝技術(shù)(surface-mount technology; SMT)、球柵陣 列(ball grid array; BGA)、與平墊格狀陣列(land grid array; LGA)等封 裝技術(shù)的引進(jìn)，是使得集成電路(integrated circuit; IC)邁向高產(chǎn)能的重要 里程碑，并且同時(shí)減少了印刷電路板上的連接焊盤的間距。傳統(tǒng)上已封裝的 集成電路的結(jié)構(gòu)，是以微細(xì)的金線作為內(nèi)連線，而連接于芯片上的金屬焊盤 與散布于樹脂封裝體外側(cè)的電極之間。雙列式封裝(Dual Inline Package; DIP) 或四面扁平封裝(Quad Flat Package; QFP)是現(xiàn)行集成電路封裝的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)； 然而其引腳(lead)圍繞于封裝體的周圍，其引腳數(shù)量的增加往往會(huì)使得引 腳的間距過(guò)短，從而對(duì)集成電路封裝體固定于印刷電路板上的工藝產(chǎn)生限制。
芯片尺寸封裝(chip-scale or chip-size packaging; CSP)、球柵陣列封裝、 與平墊格狀陣列封裝等技術(shù)可在不大幅增加封裝尺寸的前提下，達(dá)成接點(diǎn)排 列的密集化，從而解決了上述問(wèn)題。芯片尺寸封裝可以芯片尺寸的規(guī)模進(jìn)行 封裝，其封裝體的大小通常為芯片尺寸的1.2倍以內(nèi)，而使用芯片尺寸封裝 的原料可減少其所制造的裝置的可能尺寸。雖然上述先進(jìn)的技術(shù)己可達(dá)成電 子裝置的最小化，但是對(duì)消費(fèi)性電子產(chǎn)品對(duì)更而言仍有進(jìn)一步地輕、薄、短、 小的需求，連帶地也對(duì)封裝體有更加小型化的需求。
為了滿足市場(chǎng)上對(duì)小型化與功能性不斷增加的需求，近年來(lái)電子封裝業(yè) 界已引進(jìn)了晶圓級(jí)芯片尺寸封裝技術(shù)，在增加元件密度、性能、與成本效益 的同時(shí)，卻能減少裝置的重量與尺寸。在晶圓級(jí)芯片尺寸封裝技術(shù)中，通常 是將球柵陣列或平墊格狀陣列的接點(diǎn)直接產(chǎn)生于芯片上從而完成封裝。最近
所開發(fā)的電子裝置例如移動(dòng)電話、便攜式電腦、攝像機(jī)(camcorder)、個(gè)人 數(shù)字助理(personal digital assistant; PDA)、與其他類似裝置使用輕、薄、 短、小、且非常高密度封裝的集成電路。借助晶圓級(jí)芯片尺寸封裝技術(shù)的使 用，可對(duì)芯片尺寸較小且接點(diǎn)數(shù)量較少的裝置進(jìn)行封裝，而其所對(duì)應(yīng)的晶圓 的優(yōu)勢(shì)在于單片的晶圓可容納更多的芯片，因而具有成本效益。
晶圓級(jí)芯片尺寸封裝接點(diǎn)技術(shù)的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)在于形成于晶圓與軟焊料球狀 物之間的柱狀接點(diǎn)的形狀。根據(jù)現(xiàn)行的晶圓級(jí)芯片尺寸封裝流程，上述柱狀 接點(diǎn)的直徑即是軟焊料球狀物連接焊盤的最終尺寸。如果在后續(xù)的工藝發(fā)現(xiàn) 植上較大的軟焊料球狀物對(duì)半導(dǎo)體裝置較有利，可相應(yīng)地增加柱狀物的直徑。 然而此直徑加大的工藝不但會(huì)增加鍍制的成本，對(duì)連接焊盤間距細(xì)微化設(shè)計(jì) 而言，也不是一項(xiàng)好的解決方案。
圖1是顯示芯片封裝體10的剖面圖。芯片封裝體10通常包含晶圓100 與絕緣層102內(nèi)的多個(gè)柱狀接點(diǎn)101。然后以印刷、植球、或焊接的方式將 多個(gè)軟焊料球狀物103形成于每個(gè)柱狀接點(diǎn)101的頂端。如果在后續(xù)的工藝 發(fā)現(xiàn)應(yīng)該要直徑較大的軟焊料球狀物例如軟焊料球狀物104 (以虛線顯示) 來(lái)取代軟焊料球狀物103時(shí)，則會(huì)蝕除絕緣層102，而將添加的材料鍍?cè)谖?于蝕刻截面的柱狀接點(diǎn)101上，便增加其體積而成為柱狀接點(diǎn)105 (以虛線 顯示)。為了產(chǎn)生較大的柱狀接點(diǎn)105，此直徑加大的工藝會(huì)增加工藝步驟 與鍍制成本。
請(qǐng)注意為了簡(jiǎn)化附圖，只在圖中的一處以虛線圍繞原結(jié)構(gòu)來(lái)顯示較大的 軟焊料球狀物與柱狀接點(diǎn)。在實(shí)際上，每個(gè)原結(jié)構(gòu)中的軟焊料球狀物與柱狀 接點(diǎn)，都會(huì)由以虛線所繪示的較大的軟焊料球狀物與柱狀接點(diǎn)所取代。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供晶圓級(jí)芯片尺寸封裝的柱狀接點(diǎn)， 其具有釘狀的截面，以解決上述或其他問(wèn)題或防止其發(fā)生，并達(dá)成所需的技 術(shù)效益。用以形成上述釘狀截面的柱狀凹部與頂蓋凹部可分開形成于不同的 層積薄膜層中，接下來(lái)可鍍上或沉積導(dǎo)電材料例如銅以形成多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱。 在除去上述層積薄膜層之后，將由各種環(huán)氧樹脂(epoxy)或合成樹脂(resin) 所制得的封裝層置于襯底的表面上，以封入上述釘狀導(dǎo)電柱。當(dāng)改變所使用
的軟焊料凸塊的尺寸，而使得所制成的釘狀導(dǎo)電柱的釘頭部太大或太小時(shí)， 只需要針對(duì)上述釘頭部予以重制(例如除去舊的釘頭部后重新成形，以符合 軟焊料球狀物/凸塊的尺寸)，而可適用于已變換成適當(dāng)尺寸的凸塊/球狀物。
因此，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供一種修改芯片封裝體上的載球?qū)拥姆椒ǎ?包含從上述芯片封裝體的表面除去上述載球?qū)樱辉谏鲜霰砻嫔铣练e層積膜; 在上述層積膜中形成多個(gè)凹部，上述凹部的尺寸適于重制釘頭部寬度；以及 將導(dǎo)電材料填入上述凹部中，而形成多個(gè)重制釘狀導(dǎo)電柱。上述載球?qū)泳哂? 多個(gè)釘頭部，每一個(gè)上述釘頭部均設(shè)于多個(gè)導(dǎo)電樁中與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電樁上； 及將上述釘頭部封入的環(huán)氧樹脂。
上述修改芯片封裝體上的載球?qū)拥姆椒ㄟ€可包含將所述多個(gè)重制釘狀 導(dǎo)電柱的多個(gè)重制釘頭部封入環(huán)氧樹脂層中。
上述修改芯片封裝體上的載球?qū)拥姆椒ㄟ€可包含將排列成陣列的多個(gè) 軟焊料凸塊設(shè)于該芯片封裝體，其中每個(gè)所述多個(gè)軟焊料凸塊連接于對(duì)應(yīng)的 各該重制釘狀導(dǎo)電柱的重制釘頭部。
上述修改芯片封裝體上的載球?qū)拥姆椒ㄟ€可包含在所述多個(gè)重制釘頭 部中的每一個(gè)上形成凸塊下金屬層，每個(gè)所述多個(gè)軟焊料凸塊經(jīng)由該凸塊下 金屬層而與所述多個(gè)重制釘狀導(dǎo)電柱連接。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例又提供一種導(dǎo)電柱的制造方法，包含在上述 半導(dǎo)體晶圓的襯底上沉積第一薄膜層；在上述第一薄膜層中形成多個(gè)柱狀凹 部，上述柱狀凹部延伸至上述襯底；在上述第一薄膜層上沉積第二薄膜層； 對(duì)應(yīng)于每個(gè)上述柱狀凹部，各形成頂蓋凹部；在每個(gè)上述柱狀凹部與每個(gè)上 述頂蓋凹部中沉積導(dǎo)電材料；除去上述第一薄膜層與上述第二薄膜層，留下 來(lái)的上述導(dǎo)電材料即形成多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱；以及將上述釘狀導(dǎo)電柱封入封裝 層中。
上述導(dǎo)電柱的制造方法中，所述多個(gè)頂蓋凹部的寬度可大于所述多個(gè)柱 狀凹部的寬度。
上述導(dǎo)電柱的制造方法還可包含以下步驟在每個(gè)所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱 上各植上軟焊料球狀物。
上述導(dǎo)電柱的制造方法還可包含以下步驟在每個(gè)所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱 上各沉積凸塊下金屬層。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例又提供一種晶圓級(jí)芯片尺寸封裝的連接陣列的 制造方法，包含從半導(dǎo)體晶圓的表面除去第一層，上述第一層具有多個(gè)釘 頭部與將上述釘頭部封入的封裝材料，每一個(gè)上述釘頭部均設(shè)于多個(gè)導(dǎo)電樁 中與其對(duì)應(yīng)者上；沉積可圖形化材料于上述表面上；形成圖形于上述可圖形 化材料中，上述圖形對(duì)應(yīng)于預(yù)定形成于上述導(dǎo)電樁上的多個(gè)重制釘頭部；將 導(dǎo)電材料填入上述圖形中，而形成上述重制釘頭部；以及在上述表面上，使 用上述封裝材料而將上述重制釘頭部封入上述封裝材料中。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例又提供一種芯片封裝體，包含多個(gè)導(dǎo)電樁， 從半導(dǎo)體芯片的表面延伸，其中上述半導(dǎo)體芯片是晶圓中的多個(gè)芯片之一； 多個(gè)釘頭部，每一個(gè)上述釘頭部均設(shè)于上述導(dǎo)電樁中與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電樁上， 而形成多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱；多個(gè)軟焯料球狀物，每一個(gè)上述軟焊料球狀物連接 于上述釘頭部的其中之一；以及封裝層，位于上述表面上，其中上述釘狀導(dǎo) 電柱的延伸穿透上述封裝層。
上述芯片封裝體還可包含凸塊下金屬層，位于每個(gè)所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電 柱上，其中所述多個(gè)軟焊料球狀物經(jīng)由該凸塊下金屬層而與所述多個(gè)釘狀導(dǎo) 電柱連接。
上述芯片封裝體中，所述多個(gè)釘頭部的寬度可大于所述多個(gè)導(dǎo)電樁的寬度。
上述芯片封裝體中，該封裝層可封入所述多個(gè)釘頭部與所述多個(gè)導(dǎo)電樁。 本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)軟焊料球狀物的尺寸與釘狀導(dǎo)電柱
的現(xiàn)有釘頭部的尺寸不合時(shí)，僅僅需要修改上述釘狀導(dǎo)電柱的釘頭部。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)軟焊料球狀物的尺寸影響了此接
點(diǎn)陣列的植球時(shí)，可以較少的工藝步驟來(lái)作出對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)修改，并可節(jié)省成本。


圖1為剖面圖，顯示常見的芯片封裝體。
圖2A 圖2D為一系列的剖面圖，顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的芯片封裝體 結(jié)構(gòu)。
圖3A 圖3J為一系列的剖面圖，顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝中的半導(dǎo)
體晶圓。
圖4為立體圖，顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的芯片封裝體結(jié)構(gòu)。
圖5為流程圖，顯示實(shí)施本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例時(shí)所施行的例示步驟'
圖6為流程圖，顯示實(shí)施本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例時(shí)所施行的例示步驟(
其中，附圖標(biāo)i「——' 一 10 芯片封裝體 30 半導(dǎo)體晶圓 31-l 第一部分 31-3 第三部分 40 芯片封裝體 101~柱狀接點(diǎn) 103 軟焊料球狀物 105~柱狀接點(diǎn) 201~導(dǎo)電樁 203 釘頭部 205-重制釘頭部 210 釘狀導(dǎo)電柱 300~襯底 302~柱狀凹部 304~頂蓋凹部 306 導(dǎo)電樁 308~掩模層 310-軟焊料球狀物 312 凸塊下金屬層 321 重制釘狀導(dǎo)電柱400 襯底 401 環(huán)氧樹脂封裝材402~釘頭部 403~導(dǎo)電樁 405~釘狀導(dǎo)電柱
500 步驟 501~步驟 502 步驟 503~步驟 504~步驟 505~步驟
下
20 芯片封裝體
31 芯片封裝體
31-2~第二部分
31-4~第四部分
100 晶圓
102 絕緣層
104 軟焊料球狀物
200~晶圓
202-環(huán)氧樹脂封裝材
204 軟焊料球狀物
206 軟焊料球狀物
211-重制釘狀導(dǎo)電柱
301~層積薄膜層
303 層積薄膜層
305~釘頭部
307 環(huán)氧樹脂層
309~重制釘頭部
311-軟焊料球狀物
320 釘狀導(dǎo)電柱
506 步驟 600~步驟 602~步驟 604 步驟
507~步驟 601~步驟 603~步驟 605~步驟
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉
出優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下
以下，通過(guò)特定的裝置——具有銅質(zhì)導(dǎo)電柱的以晶圓級(jí)封裝技術(shù)所制造 的半導(dǎo)體芯片封裝體，來(lái)針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提出詳細(xì)的說(shuō)明。然而， 本發(fā)明的實(shí)施方式也可加以變化，例如可在以晶圓級(jí)封裝技術(shù)所制造的半導(dǎo) 體芯片封裝體中使用其他的材料。
請(qǐng)參考圖2A，此圖是顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的芯片封裝體20的剖面圖。 芯片封裝體20包含晶圓200、多個(gè)導(dǎo)電樁201、環(huán)氧樹脂封裝材202、與多 個(gè)軟焊料球狀物204。在每個(gè)導(dǎo)電樁201上各具有橫越其頂端的釘頭部203， 而分別形成釘狀導(dǎo)電柱210。釘狀導(dǎo)電柱210的釘頭部203用于承載軟焊料 球狀物204。然而，在某些情況之下，會(huì)在后續(xù)工藝發(fā)覺(jué)到對(duì)所欲形成的芯 片封裝體20而言，軟焊料球狀物204的尺寸太小。
接下來(lái)請(qǐng)參考圖2B，此圖為剖面圖，顯示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝步 驟中的芯片封裝體20。為了使得芯片封裝體20可適用于尺寸較大的軟焊料 球狀物，則將軟焊料球狀物204與釘頭部203 (請(qǐng)參考圖2A)除去。在此處， 包含釘頭部203與圍繞釘頭部203的環(huán)氧樹脂封裝材202稱為"載球?qū)?。 可使用各種方法來(lái)除去軟焊料球狀物204 (請(qǐng)參考圖2A)與上述載球?qū)?即 部分的環(huán)氧樹脂封裝材202與釘頭部203)，例如化學(xué)機(jī)械研磨(chemical mechanical polishing; CMP)、濕蝕刻/干蝕刻、或其他類似方法。除去后， 芯片封裝體20留下晶圓200、導(dǎo)電樁201 、與另一部分的環(huán)氧樹脂封裝材202， 而導(dǎo)電樁201的頂端凸出于留下來(lái)的環(huán)氧樹脂封裝材202的上表面。
接下來(lái)請(qǐng)參考圖2C，此圖為剖面圖，顯示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝步 驟中的芯片封裝體20。在此步驟中，將重制釘頭部205沉積于芯片l寸裝體20 上，其中在每個(gè)導(dǎo)電樁201上，各放上重制釘頭部205，而成為重制釘狀導(dǎo)
電柱211。重制釘頭部205的表面積大于釘頭部203 (請(qǐng)參考圖2)的表面積， 以適用于尺寸較大的軟焊料球狀物。
接下來(lái)請(qǐng)參考圖2D，此圖為剖面圖，顯示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝步 驟中的芯片封裝體20。將重制釘頭部205形成于芯片封裝體20上之后，將 軟焊料球狀物206印刷或沉積于重制釘頭部205上。尺寸較大的重制釘頭部 205可在導(dǎo)電樁201與軟焊料球狀物206之間提供適當(dāng)?shù)倪B接。由于使得芯 片封裝體20合于較大的軟焊料球狀物206的工藝只需對(duì)釘狀導(dǎo)電柱的釘頭部 即釘狀導(dǎo)電柱210的釘頭部203 (請(qǐng)參考圖2A)進(jìn)行再加工(返工)，而減 少需返工與重新金屬化的量，而可增加整體工藝的成本效益。
須注意的是，取決于釘狀導(dǎo)電柱210與211、軟焊料球狀物204與206 軟焊料球狀物204所用的材料，可將軟焊料球狀物204與206直接置于釘狀 導(dǎo)電柱210與211上，或是在釘狀導(dǎo)電柱210與211上沉積凸塊下金屬(under bump metallurgy; UBM)層后，再將軟焊料球狀物204與206形成于上述凸 塊下金屬層上，而使得上述凸塊下金屬層位于軟焊料球狀物204與釘狀導(dǎo)電 柱210之間、或位于軟焊料球狀物206與重制釘狀導(dǎo)電柱211之間。本發(fā)明 的各種實(shí)施例并不僅限于直接將軟焊料球狀物置于釘狀導(dǎo)電柱上。
請(qǐng)參考圖3A 圖3J，它們?yōu)橐幌盗械钠拭鎴D，顯示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例 的工藝步驟中的半導(dǎo)體晶圓30。在圖3A中，層積薄膜層301沉積于襯底300 上。然后如圖3B中所示， 一系列的柱狀凹部302成長(zhǎng)或形成于層積薄膜層 301中；在形成柱狀凹部302后，將層積薄膜層303沉積于半導(dǎo)體晶圓30的 上表面上。圖3C則顯示一系列的頂蓋凹部304成長(zhǎng)或形成于層積薄膜層303 中。
接下來(lái)如圖3D所示，進(jìn)行沉積工藝?yán)珉婂?、濺鍍、或其他類似方法， 將導(dǎo)電材料例如銅、鎢、鋁、例如為鋁-銅合金等的導(dǎo)電合金、金、或其他類 似材料，沉積于柱狀凹部302與頂蓋凹部304中。所沉積的導(dǎo)電材料在襯底 300上形成具有導(dǎo)電樁306與其上的釘頭部305的多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱320。接下 來(lái)如圖3E所示，除去層積薄膜層301與303，而留下從襯底300的表面延伸 的釘狀導(dǎo)電柱320。圖3F則顯示已沉積封裝材料層的半導(dǎo)體晶圓30。在圖 3F中，可見已沉積封裝材料層例如為環(huán)氧樹脂層307，而將釘狀導(dǎo)電柱320 (包含導(dǎo)電樁306與釘頭部305)封入環(huán)氧樹脂層307中。
須注意的是在本發(fā)明附加或替換的實(shí)施例中，可使用各種的環(huán)氧樹脂
(epoxy)或合成樹脂(resin)材料來(lái)作為封裝材料層。此外，在本發(fā)明的各 種實(shí)施例中，可調(diào)整導(dǎo)電樁306與釘頭部305的高度，以滿足最終的芯片封 裝體在應(yīng)用上的需求。
設(shè)計(jì)上的考量會(huì)決定使用比原始設(shè)計(jì)還小的軟焊料球狀物的尺寸，因此 釘頭部305就顯得太大，二者尺寸不合時(shí)，會(huì)有在釘狀導(dǎo)電柱320之間發(fā)生 短路的風(fēng)險(xiǎn)。接下來(lái)請(qǐng)參考圖3G，此圖為剖面圖，顯示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例 的工藝步驟中的半導(dǎo)體晶圓30。在圖3G所示步驟中，將包含釘頭部305與 圍繞釘頭部305的部分的環(huán)氧樹脂層307的載球?qū)?，從半?dǎo)體晶圓30除去。 因此，留下導(dǎo)電樁306、其他部分的環(huán)氧樹脂層307、與襯底300。
接下來(lái)請(qǐng)參考圖3H，此圖為剖面圖，顯示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝步 驟中的半導(dǎo)體晶圓30。掩模層308形成于半導(dǎo)體晶圓30的上表面，其具有 凹部用以形成重制的釘頭部。然后，將導(dǎo)電材料沉積于掩模層308上以形成 如圖31所示的重制釘頭部309，每個(gè)導(dǎo)電樁306與其上的重制釘頭部309則 構(gòu)成多個(gè)重制釘狀導(dǎo)電柱321。在圖3I中，將掩模層308除去，再形成相同 的封裝材料而將環(huán)氧樹脂層307延伸，使得其將重制釘頭部309封入其中。 重制釘頭部309小于原來(lái)的釘頭部305 (請(qǐng)參考圖3F)，而可使得半導(dǎo)體晶 圓30適用于較小的軟焊料凸塊或球狀物。
接下來(lái)請(qǐng)參考圖3H，此圖為剖面圖，顯示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中具有釘 狀導(dǎo)電柱的芯片封裝體31的各種范例。在此處，將芯片封裝體31概念性地 分成數(shù)個(gè)部分，以顯示與導(dǎo)電樁306連接的軟焊料球狀物及其連接情形。在 第一部分31-1中，將較小的軟焊料球狀物310直接置于導(dǎo)電樁306上的重制 釘頭部309上；在第二部分31-2中，將較大的軟焊料球狀物311直接置于導(dǎo) 電樁306上的較大的釘頭部305上；在第三部分31-3中，凸塊下金屬層312 作為較小的軟焊料球狀物310與重制釘狀導(dǎo)電柱321 (重制釘頭部309和導(dǎo) 電樁306)之間的界面；在第四部分31-4中，較大的軟焯料球狀物311經(jīng)由 凸塊下金屬層312，而與釘狀導(dǎo)電柱320 (釘頭部305和導(dǎo)電樁306)連接。
圖2A 圖2D、圖3A 圖3J為單純的剖面圖，以二維(2-D)的方式顯示 釘狀導(dǎo)電柱，雖然在剖面圖中顯示為T字型，但是其實(shí)際形狀應(yīng)為柱狀。圖 4為立體圖，顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的芯片封裝體40的結(jié)構(gòu)，芯片封裝體40
建構(gòu)于襯底400與環(huán)氧樹脂封裝材401 。多個(gè)導(dǎo)電樁403與釘頭部404則形 成于環(huán)氧樹脂封裝材401， 二者在第一列的部分以虛線標(biāo)示，位于上表面而 可辨識(shí)的部分、且也以虛線標(biāo)示者即為釘頭部402，釘頭部402穿出于環(huán)氧 樹脂封裝材401，而使二者所構(gòu)成的釘狀導(dǎo)電柱405貫穿整個(gè)環(huán)氧樹脂封裝 材401。立體圖的圖4則以三維(3-D)的方式，更加明確地顯示本發(fā)明的這 一個(gè)實(shí)施例。
圖5為流程圖，顯示實(shí)施本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例時(shí)所施行的例示步驟。在步 驟500中，第一薄膜層沉積于半導(dǎo)體晶圓基板上。在步驟501中，形成多個(gè) 柱狀凹部于上述第一薄膜層中，上述柱狀凹部延伸至該襯底。在步驟502中， 沉積第二薄膜層于上述第一薄膜層上。在步驟503中，對(duì)應(yīng)于每個(gè)上述柱狀 凹部，各形成頂蓋凹部，其中上述頂蓋凹部的寬度大于上述柱狀凹部的寬度。 在步驟504中，沉積導(dǎo)電材料例如銅、鴇、鋁、鋁銅合金、金、或其他類似 材料于每個(gè)上述柱狀凹部與每個(gè)上述頂蓋凹部中。在步驟505中，除去上述 第一薄膜層與上述第二薄膜層，留下來(lái)的上述導(dǎo)電材料即形成多個(gè)釘狀導(dǎo)電 柱。在步驟506中，將上述釘狀導(dǎo)電柱封入環(huán)氧樹脂/合成樹脂層中。在步驟 507中，在每個(gè)上述釘狀導(dǎo)電柱上，各植上軟焊料球狀物。
圖6為流程圖，顯示實(shí)施本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例時(shí)所施行的例示步驟。在步 驟600中，除去載球?qū)?例如多個(gè)釘頭部，每一個(gè)上述釘頭部均設(shè)于多個(gè) 導(dǎo)電樁中與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電樁上；及將上述釘頭部封入的環(huán)氧樹脂)。在步驟 601中，沉積可圖形化材料于半導(dǎo)體裝置的表面上。在步驟602中，形成多 個(gè)凹部于上述可圖形化材料中，每個(gè)上述凹部的大小是適于重制釘頭部的寬 度。在步驟603中，將導(dǎo)電材料銅、鎢、鋁、鋁銅合金、金、或其他類似材 料填入上述圖形中，而形成多個(gè)重制釘狀導(dǎo)電柱。然后在步驟604中，將排 列成陣列的軟焊料凸塊裝配于半導(dǎo)體裝置上。在步驟605中，將上述陣列中 的每個(gè)軟焊料凸塊連接至其中一個(gè)重制釘狀導(dǎo)電柱的重制釘頭部，其連接可 以是直接連接至上述重制釘頭部；或是可形成凸塊下金屬層，經(jīng)由上述凸 塊下金屬層而間接連接。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任 何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 當(dāng)可作一定的更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種修改芯片封裝體上的載球?qū)拥姆椒ǎ韵虏襟E從該芯片封裝體的表面除去該載球?qū)?，該載球?qū)泳哂卸鄠€(gè)釘頭部，所述多個(gè)釘頭部中的每一個(gè)均設(shè)于多個(gè)導(dǎo)電樁中與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電樁上；及將所述多個(gè)釘頭部封入的環(huán)氧樹脂；在該表面上沉積層積膜；在該層積膜中形成多個(gè)凹部，所述多個(gè)凹部的尺寸適于重制釘頭部寬度；以及將導(dǎo)電材料填入所述多個(gè)凹部中，而形成多個(gè)重制釘狀導(dǎo)電柱。
2. 如權(quán)利要求1所述的修改芯片封裝體上的載球?qū)拥姆椒ǎ€包含 將所述多個(gè)重制釘狀導(dǎo)電柱的多個(gè)重制釘頭部封入環(huán)氧樹脂層中。
3. 如權(quán)利要求l所述的修改芯片封裝體上的載球?qū)拥姆椒?，還包含 將排列成陣列的多個(gè)軟焊料凸塊設(shè)于該芯片封裝體，其中所述多個(gè)軟焊料凸塊中的每一個(gè)連接于對(duì)應(yīng)的各該重制釘狀導(dǎo)電柱的重制釘頭部。
4. 如權(quán)利要求3所述的修改芯片封裝體上的載球?qū)拥姆椒?，還包含 在所述多個(gè)重制釘頭部中的每一個(gè)上形成凸塊下金屬層，所述多個(gè)軟焊料凸塊中的每一個(gè)經(jīng)由該凸塊下金屬層而與所述多個(gè)重制釘狀導(dǎo)電柱連接。
5. —種導(dǎo)電柱的制造方法，包含以下步驟 在半導(dǎo)體晶圓的襯底上沉積第一薄膜層；在該第一薄膜層中形成多個(gè)柱狀凹部，所述多個(gè)柱狀凹部延伸至該襯底； 在該第一薄膜層上沉積第二薄膜層；對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)柱狀凹部中的每一個(gè)，各形成頂蓋凹部； 在所述多個(gè)柱狀凹部中的每一個(gè)與所述多個(gè)頂蓋凹部中的每一個(gè)中沉積 導(dǎo)電材料；除去該第一薄膜層與該第二薄膜層，留下來(lái)的該導(dǎo)電材料即形成多個(gè)釘 狀導(dǎo)電柱；以及將所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱封入封裝層中。
6. 如權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電柱的制造方法，其中所述多個(gè)頂蓋凹部的寬 度大于所述多個(gè)柱狀凹部的寬度。
7. 如權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電柱的制造方法，還包含以下步驟 在所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱中的每一個(gè)上各植上軟焊料球狀物。
8. 如權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電柱的制造方法，還包含以下步驟 在所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱中的每一個(gè)上各沉積凸塊下金屬層。
9. 一種芯片封裝體，包含-多個(gè)導(dǎo)電樁，從半導(dǎo)體芯片的表面延伸，其中該半導(dǎo)體芯片是晶圓中的多個(gè)芯片之一；多個(gè)釘頭部，所述多個(gè)釘頭部中的每一個(gè)均設(shè)于所述多個(gè)導(dǎo)電樁中與其 對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電樁上，而形成多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱；多個(gè)軟焊料球狀物，所述多個(gè)軟焊料球狀物中的每一個(gè)連接于所述多個(gè) 釘頭部的其中之一；以及封裝層，位于該表面上，其中所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱的延伸穿透該封裝層。
10. 如權(quán)利要求9所述的芯片封裝體，還包含凸塊下金屬層，位于所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱的每一個(gè)上，其中所述多個(gè)軟 焊料球狀物經(jīng)由該凸塊下金屬層而與所述多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱連接。
11. 如權(quán)利要求9所述的芯片封裝體，其中所述多個(gè)釘頭部的寬度大于 所述多個(gè)導(dǎo)電樁的寬度。
12. 如權(quán)利要求9所述的芯片封裝體，其中該封裝層封入所述多個(gè)釘頭 部與所述多個(gè)導(dǎo)電樁。
全文摘要
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體裝置的晶圓級(jí)芯片尺寸封裝體、其導(dǎo)電柱的制造及修改其上載球?qū)拥姆椒?，該芯片尺寸封裝體包含襯底；多個(gè)釘狀導(dǎo)電柱，從上述襯底的表面延伸；以及多個(gè)軟焊料球狀物，其中每一個(gè)上述軟焊料球狀物與上述釘狀導(dǎo)電柱的其中之一連接。當(dāng)需要使用不同尺寸的軟焊料球狀物時(shí)，上述半導(dǎo)體的返工可僅需要除去與取代上述釘狀導(dǎo)電柱的釘頭部，而可減少返工的費(fèi)用。借助本發(fā)明，當(dāng)軟焊料球狀物的尺寸與釘狀導(dǎo)電柱的現(xiàn)有釘頭部的尺寸不合時(shí)，僅需修改釘狀導(dǎo)電柱的釘頭部，當(dāng)軟焊料球狀物的尺寸影響接點(diǎn)陣列的植球時(shí)，可用較少的工藝步驟進(jìn)行對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)修改，并可節(jié)省成本。
文檔編號(hào)H01L21/50GK101383292SQ20081009221
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者蘇昭源 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司