[发明专利]封装组合与应用此封装组合的集成电路装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种封装组合与应用此封装组合的集成电路装置。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业经历了快速的成长。在集成电路技术产生变革的期间，当几何尺寸(例如：运用一制程可制造获得的最小元件(或线))变小时，功能密度(例如：每一芯片区域的内连接装置的数量)一般都会增加。此小型化制程一般是通过增加生产效率和降低相关的成本来提供益处。此缩小化也增加了IC制造与加工的复杂度，而且为了这些欲实现的发展，在IC加工和制造中需要有类似的发展。

例如，内连接和封装问题所引起的需求不仅包含对快速且高效率的IC的需求，也包含对同样高速且可靠的封装的需求。例示性的芯片封装系统被称为“覆晶(flip-chip)”技术，一种将IC设置在封装体上的系统。此系统牵涉到将焊接凸块置放在晶粒或IC上；翻转IC；将IC与基材上的接触垫对准；以及回焊焊球来建立IC和基材间的连接。焊球是做为IC和基板间的内连接体。在已知的内连接几何中，可观察到已知内连接几何展现出凸块疲劳以及不受欢迎的连接可靠度。因此，出现一种解决这些内连接几何问题的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种覆晶封装组合、集成电路、及封装组合，解决现有技术中的内连接几何问题。

本发明准备了多个实施例。例示性的覆晶封装组合包含第一基材、第二基材和设置于第一基材与第二基材间的多个连接结构。每一连接结构包含位于第一基材与第二基材间的内连接柱体以及位于内连接柱体和第二基材间的焊料，其中内连接柱体具有宽度和第一高度。每两相邻连接结构之间的距离是以间隙(pitch)来定义。第一高度小于间隙的一半。

例示性的集成电路装置包含有接合垫的半导体基材以及形成于半导体基材上方且电性连接至接合垫的凸块结构，其中每两相邻连接结构之间的距离是以间隙来定义。每一凸块结构包含铜柱，此铜柱具有宽度和高度，其中高度小于间隙的一半。

例示性的封装组合包含：一第一基材和一第二基材；以及多个连接结构，耦接于该第一基材和该第二基材之间，该些连接结构包含一内连接柱体和一连接焊料，其中每两相邻的该些连接结构之间的距离是以一间隙来定义；其中，该连接结构具有一第一高度，该内连接柱体具有一第二高度，而该焊料具有一第三高度，该第二高度小于该间隙的一半。

本发明的实施例的连接结构几何有益地增加连接可靠度和减轻凸块疲劳问题。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，上文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

图1是绘示根据本发明的一方面的用以封装集成电路装置的方法的流程示意图；

图2是绘示根据本发明的一方面的上方设置有凸块结构的集成电路装置的实施例的剖面示意图；

图3A-3B是绘示根据图1的方法的集成电路装置封装制程的实施例的各种不同剖面示意图。

【主要元件符号说明】

100：方法                102：方块

104：方块                106：方块

200：第一基材            204：接合垫

206：钝化层              300：凸块结构

302：底层凸块金属化层    304：内连接柱体

306：焊料                306a：焊料层

306b：焊料层             308：连接结构

400：第二基材            H_J：连接结构高度

H_Post：内连接柱体高度        H_S：连接焊料高度

W_Post：内连接柱体宽度

具体实施方式

本发明一般是有关于集成电路封装制程，特别是有关于应用于覆晶封装制程的内连接结构。

可以理解的是，在本说明中提供了许多不同的实施例或范例，以完成本发明的不同特征。以下所讨论的元件和配置的特定实施例仅用以简化本发明。当然，这些仅为实施例，而并非用以限定本发明的范围。例如，在说明中提到第一特征形成在第二特征的上方或之上时，此说明包含第一特征与第二特征直接接触的实施例，也包含额外特征形成于第一特征与第二特征间的实施例，所以第一特征与第二特征是非直接接触。另外，为了简化及清楚说明起见，重复使用参考数字及/或符号于本发明的各实施例中，然而此重复本身并非规定所讨论的各实施例及/或配置之间必须有任何的关联。