[发明专利]用于3D MIM电容封装处理的方法和设备

说明书

处理基板的方法，包括以下步骤：提供具有第一聚合物介电层的基板；在第一聚合物介电层上形成第一RDL；在第二聚合物介电层的顶部表面中的至少一个开口中，在第一RDL上构建3D MIM电容堆叠，3D MIM电容堆叠具有顶部电极、底部电极以及插入顶部电极与底部电极之间的电容介电层；在3D MIM电容堆叠上以及第二聚合物介电层上沉积介电层；以及移除介电层的一部分，以在3D MIM电容堆叠的至少一个开口的底部处暴露顶部电极的至少一部分，并且在第二聚合物介电层的至少一个开口的底部处暴露金属层的至少一部分。

技术领域

本原理的实施例总体涉及在封装半导体器件中所使用的半导体工艺。

背景技术

半导体存储器器件总体包括用以存储大量信息的多个存储器单元。每个存储器单元包括用于存储电荷的电容器以及用于开启和关闭电容器的充电通道和放电通道的对应的场效应晶体管。随着半导体器件的尺寸持续缩小，允许半导体器件的每个部件所占据的面积减少。取决于电容器的尺寸和/或在管芯上的电容器的数量，电容器为在半导体管芯上可占据相当面积的一个部件。

在半导体存储器器件中所使用的电容器的一个示例为金属-绝缘体-金属(MIM)电容器。传统MIM电容器为二维(2D)的。2D MIM电容器具有两个面对面金属板，所述两个面对面金属板为平面的且基本上彼此平行且平行于基板。增加MIM电容器的电容的一种方法为增加金属板的尺寸。然而，增加金属板的尺寸将消耗更多的基板表面面积。三维(3D)MIM电容器允许相同的电容表面面积，但消耗较少的基板表面面积。然而，若在两个金属板之间发展漏电流，则3D MIM电容器可能失去性能。

因此，发明人已发展改进的3D MIM电容器和形成3D MIM电容器的方法。

发明内容

在一些实施例中，一种处理基板的方法，包括以下步骤：提供具有第一聚合物介电层的基板；在第一聚合物介电层上形成第一重分配层(RDL)，第一RDL包括第二聚合物介电层和至少一个开口，第二聚合物介电层具有嵌入第二聚合物介电层中的金属层，至少一个开口在第二聚合物介电层的顶部表面中用于暴露金属层的至少一部分；在第二聚合物介电层的顶部表面中的至少一个开口中，在第一RDL上构建3D MIM电容堆叠，3D MIM电容堆叠具有顶部电极、底部电极和插入顶部电极与底部电极之间的电容介电层，底部电极与金属层电接触；在3D MIM电容堆叠上以及第二聚合物介电层上沉积介电层；以及移除介电层的一部分，以在3D MIM电容堆叠的至少一个开口的底部处暴露顶部电极的至少一部分，且在第二聚合物介电层的至少一个开口的底部处暴露金属层的至少一部分。

在一些实施例中，一种处理基板的方法，包括以下步骤：提供具有第一聚合物介电层的基板；在第一聚合物介电层上形成第一重分配层(RDL)，第一RDL包括第二聚合物介电层和至少一个开口，第二聚合物介电层具有嵌入第二聚合物介电层中的金属层，至少一个开口在第二聚合物介电层的顶部表面中以暴露金属层的至少一部分；在第二聚合物介电层的顶部表面中的至少一个开口中，在第一RDL上构建三维(3D)金属-绝缘体-金属(MIM)电容堆叠，3D MIM电容堆叠具有顶部电极、底部电极和插入顶部电极与底部电极之间的电容介电层，底部电极与金属层电接触；在3D MIM电容堆叠上以及第二聚合物介电层上沉积介电层；以及移除介电层的一部分，以在3D MIM电容堆叠的至少一个开口的底部处暴露顶部电极的至少一部分，且在第二聚合物介电层的至少一个开口的底部处暴露金属层的至少一部分。