[发明专利]管芯上的堆叠重分布层

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年8月6日向美国专利局提交的非临时专利申请No. 13/960,110的优先权和权益，其全部内容通过援引纳入于此。

背景

领域

各种特征涉及管芯上的堆栈重分布层。

背景技术

管芯可能出于许多原因而有缺陷。制造管芯的工艺可能引起管芯中的 破裂，这可能导致有缺陷的管芯。此外，管芯在经受相对较高的工作电流 时可能有缺陷或发生故障，相对较高的工作电流可能引起管芯中重分布层/ 球区域附近的快速电迁移(EM)降级。

图1解说了管芯的侧视图。具体而言，图1解说了管芯100的侧视图， 管芯100包括了基板101、数个金属和介电层102、焊盘104、钝化层106、 第一绝缘层108、金属重分布层(RDL)110、和第二绝缘层114。图1还 解说了管芯100上的焊球116。具体而言，焊球116耦合至金属重分布层 110。焊盘104和金属重分布层110是导电材料。例如，焊盘104可以是铝 材料，并且金属重分布层110可以是铜材料。第一绝缘层108和第二绝缘 层112是聚酰亚胺层。

由于高电流和快速铜-锡(CuSn)金属间形成，管芯的RDL/球区域处 可能会发生快速EM降级。管芯上的RDL/球区域的示例由图1中的管芯100 的区域118表示。CuSn金属间形成的结果是管芯100的RDL/球区域118 处的由EM引入的空隙。具体而言，金属分布层110的铜材料可以向着焊 球116扩散，从而在金属分布层110和焊球116的界面(例如，区域118) 处创建空隙。在金属分布层110与焊球116之间创建的该空隙防止电流向/ 从焊球116穿越到达管芯101的电路(例如，基板101中的电路元件)。 在工作于高电流的管芯中，扩散速率显著更大，由此降低了管芯的寿命和/ 或使得管芯有缺陷。

因此，需要更能抵抗快速电迁移(EM)降级的管芯。

概述

本文中速描述的各种特征、装置和方法在管芯上提供堆叠重分布层

第一示例提供了一种半导体器件，其包括基板、耦合到该基板的数个金属 层和介电层、耦合到该多个金属层之一的焊盘、耦合到该焊盘的第一金属重分 布层、以及耦合到该第一金属重分布层的第二金属重分布层。该第二金属重分 布层包括钴钨磷(cobalttungstenphosphorous)材料。

根据一方面，第一金属重分布层是铜层。

根据一方面，半导体器件进一步包括第一凸块下金属化(UBM)层和第 二凸块下金属化(UBM)层。

根据一方面，该半导体器件进一步包括在该第一金属重分布层和该焊盘之 间的附着层，该附着层配置成将该第一金属重分布层耦合到该焊盘。

根据一方面，该半导体器件是至少管芯、管芯封装、集成电路(IC)、晶 片、和/或中介体中的一者。

根据一个方面，该半导体器件被纳入到音乐播放器、视频播放器、娱乐单 元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、 固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。

第二示例提供了一种半导体器件，其包括基板、耦合到该基板的数个金属 层和介电层、耦合到该多个金属层之一的焊盘、耦合到该焊盘的第一金属重分 布层、耦合到该第一金属重分布层的第二金属重分布层、和耦合到该第二金属 重分布层的第三金属重分布层。

根据一方面，第一金属重分布层是第一铜层，第二金属重分布层是镍层， 并且所述第三金属重分布层是第二铜层。

根据一方面，该半导体器件进一步包括第一凸块下金属化(UBM)层和 第二凸块下金属化(UBM)层。

根据一方面，第一UBM层是镍层，且第二UBM层是铜层。

根据一方面，该半导体器件进一步包括第一金属重分布层与焊盘之间的附 着层。该附着层被配置成将该第一金属重分布层耦合到该焊盘。

根据一方面，该半导体器件是至少管芯、管芯封装、集成电路(IC)、晶 片、和/或中介体中的一者。

根据一个方面，该半导体器件被纳入到音乐播放器、视频播放器、娱乐单 元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、 固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。