[发明专利]半导体器件、其制造方法及半导体器件封装

说明书

本发明公开了半导体器件、其制造方法以及半导体器件封装。在一个实施例中，半导体器件包括在衬底的表面上具有开口的绝缘材料层。一个或多个插入凸块设置在绝缘材料层上方。半导体器件包括具有不设置在绝缘材料层上方的部分的信号凸块。

相关申请的交叉参考

本申请涉及以下于2011年07月28日提交，标题为“Self-aligning ConductiveBump Structure and Method of Making the Same”的序列号为13/192,756的共同未决和共同转让的美国专利申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及半导体器件，其制造方法及其封装。

背景技术

例如，半导体器件用于多种电子应用中，诸如，个人计算机、移动电话、数码相机和其他电子设备。通常通过在半导体衬底上方顺序地沉积绝缘层或介电层、导电层、以及半导体材料层，并且使用光刻图案化多个材料层以在其上形成电路组件和元件来制造半导体器件。通常在单个半导体晶圆上制造数十或数百个集成电路。通过沿着划线切割集成电路来分割(singulate)独立管芯。然后，单独封装独立管芯或将独立管芯与其他独立管芯封装在一起。

半导体工业通过最小特征尺寸的连续减小来继续改进多种电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，从而允许更多部件集成在给定区域中。在一些应用中，这些较小电子部件还要求利用比过去的封装件更小面积的更小封装件。

用于已被开发的半导体器件的一种类型的较小封装是晶圆级封装(WLP)。倒装芯片接合利用导电凸块在集成电路管芯的接触焊盘和封装衬底之间建立电接触。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种半导体器件，包括：衬底；绝缘材料层，在所述衬底的表面上具有开口；一个或多个插入凸块，设置在所述绝缘材料层上方；以及多个信号凸块，具有不设置在所述绝缘材料层上方的部分。

在该半导体器件中，所述多个信号凸块包括：不设置在所述绝缘材料层上方的第一部分和设置在所述绝缘材料层上方的第二部分。

在该半导体器件中，所述多个信号凸块中的每个信号凸块都在所述衬底的所述表面上设置在接触焊盘上方。

在该半导体器件中，从上往下看时，所述一个或多个插入凸块包括：形成多边形的顶点的三个或更多个插入凸块。

在该半导体器件中，所述一个或多个插入凸块之一是插头。

在该半导体器件中，所述一个或多个插入凸块之一具有空心的插座形状。

在该半导体器件中，所述一个或多个插入凸块具有楔形侧壁。

在该半导体器件中，所述一个或多个插入凸块具有基本竖直的侧壁。

在该半导体器件中，从上往下看时，具有所述空心的所述插座形状的所述一个或多个插入凸块包括圆形或正方形。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成绝缘材料层；去除所述绝缘材料层的一部分，以暴露所述衬底的信号凸块区域；在所述绝缘材料层上方形成一个或多个插入凸块；以及在所述衬底的所述信号凸块区域中形成多个信号凸块。

该方法进一步包括：在所述衬底的所述信号凸块区域上方以及所述绝缘材料层上方沉积晶种层；在所述绝缘材料层上方图案化部分所述晶种层上方的掩蔽材料；去除图案化的掩蔽材料；以及去除部分所述晶种层，其中，形成所述一个或多个插入凸块和形成所述多个信号凸块包括：在所述掩蔽材料图案之间的所述晶种层上镀导电材料。

在该方法中，所述绝缘材料层包括：氮化硅、聚酰亚胺或聚苯并恶唑(PBO)。