DE102019117917A1 - Bondingstrukturen in halbleiter-packages und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
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- H01L2224/05117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/05124—Aluminium [Al] as principal constituent
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- H01L2224/051—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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- H01L2224/05144—Gold [Au] as principal constituent
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- H01L2224/05138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05147—Copper [Cu] as principal constituent
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- H01L2224/05163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/05166—Titanium [Ti] as principal constituent
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- H01L2224/05163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/05181—Tantalum [Ta] as principal constituent
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- H01L2224/05163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/05184—Tungsten [W] as principal constituent
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- H01L2224/05186—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
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- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0556—Disposition
- H01L2224/05569—Disposition the external layer being disposed on a redistribution layer on the semiconductor or solid-state body
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- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0556—Disposition
- H01L2224/05571—Disposition the external layer being disposed in a recess of the surface
- H01L2224/05572—Disposition the external layer being disposed in a recess of the surface the external layer extending out of an opening
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- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05601—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/05611—Tin [Sn] as principal constituent
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- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05639—Silver [Ag] as principal constituent
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05644—Gold [Au] as principal constituent
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05647—Copper [Cu] as principal constituent
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/05655—Nickel [Ni] as principal constituent
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- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/05599—Material
- H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/05663—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/05671—Chromium [Cr] as principal constituent
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/114—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1146—Plating
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/1147—Manufacturing methods using a lift-off mask
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- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/13109—Indium [In] as principal constituent
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- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/13111—Tin [Sn] as principal constituent
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
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- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/13116—Lead [Pb] as principal constituent
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/1312—Antimony [Sb] as principal constituent
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- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/13124—Aluminium [Al] as principal constituent
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/13139—Silver [Ag] as principal constituent
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/13144—Gold [Au] as principal constituent
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/13147—Copper [Cu] as principal constituent
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/13155—Nickel [Ni] as principal constituent
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/13164—Palladium [Pd] as principal constituent
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13163—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
- H01L2224/13184—Tungsten [W] as principal constituent
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
- H01L2224/141—Disposition
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
- H01L2224/141—Disposition
- H01L2224/1412—Layout
- H01L2224/1415—Mirror array, i.e. array having only a reflection symmetry, i.e. bilateral symmetry
- H01L2224/14152—Mirror array, i.e. array having only a reflection symmetry, i.e. bilateral symmetry being non uniform, i.e. having a non uniform pitch across the array
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
- H01L2224/141—Disposition
- H01L2224/1412—Layout
- H01L2224/1415—Mirror array, i.e. array having only a reflection symmetry, i.e. bilateral symmetry
- H01L2224/14154—Mirror array, i.e. array having only a reflection symmetry, i.e. bilateral symmetry covering only portions of the surface to be connected
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- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
- H01L2224/141—Disposition
- H01L2224/1412—Layout
- H01L2224/1416—Random layout, i.e. layout with no symmetry
- H01L2224/14164—Random layout, i.e. layout with no symmetry covering only portions of the surface to be connected
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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- H01L2224/81401—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/81409—Indium [In] as principal constituent
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- H01L2224/81411—Tin [Sn] as principal constituent
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- H01L2224/81401—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/81416—Lead [Pb] as principal constituent
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- H01L2224/814—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/81417—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/8142—Antimony [Sb] as principal constituent
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- H01L2224/81438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/81439—Silver [Ag] as principal constituent
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- H01L2224/81438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/81447—Copper [Cu] as principal constituent
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- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
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- H01L2224/81815—Reflow soldering
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- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L25/0655—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the devices being arranged next to each other
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Abstract
Bereitgestellt sind ein Halbleiterbauelement und ein Verfahren zur Bildung desselben. Das Halbleiterbauelement weist eine Die-Struktur aufweisend eine Mehrzahl von Die-Bereichen und eine Mehrzahl erster Dichtungsringe auf. Jeder der Mehrzahl erster Dichtungsringe umgibt einen entsprechenden Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen. Das Halbleiterbauelement weist ferner einen zweiten Dichtungsring, der die Mehrzahl erster Dichtungsringe umgibt, und eine Mehrzahl von Verbindern, die mit der Die-Struktur verbunden sind, auf. Jeder der Mehrzahl von Verbindern weist eine in Draufsicht längliche Form auf. Eine lange Achse der in Draufsicht länglichen Form jedes der Mehrzahl von Verbindern ist zu einem Mittelpunkt der Die-Struktur hin ausgerichtet.
Description
- PRIORITÄTSANSPRUCH UND QUERVERWEIS
- Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 62/737,531 - HINTERGRUND
- Halbleiterbauelemente werden in einer Vielzahl elektronischer Anwendungen, wie zum Beispiel Personalcomputern, Mobiltelefonen, Digitalkameras und anderen elektronischen Vorrichtungen, verwendet. Halbleiterbauelemente werden typischerweise durch sequentielles Abscheiden von Isolier- oder dielektrischen Schichten, leitenden Schichten und halbleitenden Schichten aus Materialien über einem Halbleitersubstrat und Strukturieren der verschiedenen Materialschichten unter Verwendung von Lithografie zum Bilden von Schaltungskomponenten und Elementen darauf gefertigt.
- Die Halbleiterindustrie arbeitet permanent daran, die Integrationsdichte verschiedener elektronischer Komponenten (z.B. Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren, etc.) durch kontinuierliche Verkleinerung der minimalen Merkmalsgröße, welche es ermöglicht, mehr Komponenten in einen vorgegebenen Bereich zu integrieren, zu verbessern. Diese kleineren elektronischen Komponenten erfordern auch kleinere Packages, welche in einigen Anwendungen weniger Fläche oder geringere Höhen in Anspruch nehmen, als herkömmliche Packages.
- Somit ist damit begonnen worden, neue Packagingtechnologien zu entwickeln. Diese relativ neuen Arten von Packagingtechnologien für Halbleiterbauelemente stehen gewissen Fertigungsherausforderungen gegenüber.
- Figurenliste
- Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind am besten verständlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn diese in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren gelesen wird. Es ist festzuhalten, dass im Einklang mit der üblichen Praxis in der Industrie verschiedene Merkmale nicht maßstabsgetreu dargestellt sind. In der Tat können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale im Sinne einer klareren Erörterung beliebig vergrößert oder verkleinert werden.
- Die
1A und1B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Wafers im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. - Die
2 bis7 stellen die Querschnittsansichten von Zwischenstufen bei der Bildung von Verbindern im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. -
8 stellt eine Draufsicht einer Die-Struktur im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. - Die
9A und9B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. - Die
10 und11 stellen die Querschnittsansichten von Zwischenstufen bei der Bildung eines Packages und Bondingstrukturen im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. - Die
12A und12B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Wafers im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. -
13 stellt eine Draufsicht einer Die-Struktur im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. - Die
14A und14B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. -
15 stellt Draufsichten von Die-Strukturen im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. - Die
16A und16B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. - Die
17A und17B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. - Die
18A und18B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. -
19 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zum Bilden von Die-Strukturen im Einklang mit einigen Ausführungsformen darstellt. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Die folgende Offenbarung stellt viele verschiedene Ausführungsform, oder Beispiele, zum Umsetzen verschiedener Merkmale der Erfindung bereit. Spezifische Beispiele von Komponenten und Anordnungen sind nachfolgend beschrieben, um die vorliegende Offenbarung zu vereinfachen. Dabei handelt es sich selbstverständlich nur um Beispiele, die nicht als Einschränkung auszulegen sind. Zum Beispiel kann die Bildung eines ersten Merkmals über oder auf einem zweiten Merkmal in der Beschreibung, die nun folgt, Ausführungsformen umfassen, in welchen die ersten und zweiten Merkmale in direktem Kontakt miteinander gebildet sind, und kann ebenfalls Ausführungsformen umfassen, in welchen zusätzliche Merkmale zwischen den ersten und zweiten Merkmalen gebildet sein können, sodass die ersten und zweiten Merkmale nicht in direktem Kontakt miteinander angeordnet sind. Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung Bezugsziffern und/oder -Zeichen in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient dem Zweck der Vereinfachung und Klarheit, und schreibt für sich selbst keine Beziehung zwischen den verschiedenen erörterten Ausführungsformen und/oder Gestaltungen vor.
- Ferner können hierin Begriffe räumlicher Beziehungen, wie zum Beispiel „unterhalb“, „unten“, „untere/r“, „oberhalb“, „obere/r“ und dergleichen, für eine einfachere Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu (einem) anderen Element/en oder Merkmal/en zu beschreiben, wie diese in den Figuren dargestellt sind. Die Ausdrücke räumlicher Beziehungen dienen dazu, verschiedene Ausrichtungen des Bauelements in der Verwendung oder im Betrieb zusätzlich zur in den Figuren abgebildeten Ausrichtung einzuschließen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet sein (um 90 Grad verdreht oder in anderen Ausrichtungen), und die hierin verwendeten Ausdrücke räumlicher Beziehungen können ebenfalls dementsprechend ausgelegt werden.
- Ausführungsformen werden in Bezug auf Ausführungsformen in einem spezifischen Kontext beschrieben, nämlich Bondingstrukturen (wie zum Beispiel Strukturen von Höckern-auf-Kontaktflächen (bump-on-pad)), die in einem integrierten Schaltungspackage und Verfahren zum Bilden desselben verwendet werden. Andere Ausführungsform können jedoch auch auf andere elektrisch verbundene Komponenten angewendet werden, umfassend, aber nicht beschränkt auf, Package-auf-Package-Anordnungen, Die-auf-Die-Anordnungen, Waferauf-Wafer-Anordnungen, Die-auf-Substrat-Anordnungen, Baugruppenpackaging, die Substratverarbeitung, Zwischenelemente oder dergleichen, oder das Anbringen von Eingabekomponenten, Platten, Dies oder anderen Komponenten, oder zum Verbindungspackaging oder Anbringen von Kombinationen integrierter Schaltungen oder elektrischer Komponenten beliebiger Art.
- Verschiedene hierin beschriebene Ausführungsformen ermöglichen des Bilden von Verbindern oder Bondingstrukturen, die zum Bonden einer Mehrfach-Die-Struktur mit einem Substrat verwendet werden, sodass die Bondingstrukturen längliche Formen aufweisen, die entlang Linien, welche von einem Mittelpunkt der Mehrfach-Die-Struktur oder des Substrats ausgehen, ausgerichtet sind. Verschiedene hierin beschriebene Ausführungsformen ermöglichen ferner das Bilden von Dichtungsringstrukturen in einer Mehrfach-Die-Struktur. Verschiedene hierin beschriebene Ausführungsformen ermöglichen ferner das Verringern von auf verschiedene Schichten der Mehrfach-Die-Strukturen (wie zum Beispiel dielektrische Schichten mit niedrigem k) einwirkenden Spannungen, die sich aufgrund des Unterschieds zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) der Mehrfach-Die-Struktur und des Substrats ergeben. Ferner wird auch die auf die Bondingstrukturen einwirkende Spannung verringert, was die elektrische und mechanische Leistung der Bondingstrukturen verbessert.
- Die
1A und1B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Wafers100 im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar.1A stellt eine Draufsicht des Wafers100 dar, während1B eine Querschnittsansicht des Wafers100 entlang einer Linie BB, die in1A gezeigt ist, darstellt. In einigen Ausführungsformen umfasst der Wafer100 Einheitsbereiche101 , die durch Trennlinien103 (die auch als Dicelinien oder Ritzgräben bezeichnet werden) voneinander getrennt sind. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, soll der Wafer100 entlang der Trennlinien103 geteilt werden, um einzelne Die-Strukturen (wie zum Beispiel die in8 dargestellte Die-Struktur801 ) zu bilden. In einigen Ausführungsformen ist jeder der Einheitsbereiche101 eine Mehrfach-Die-Struktur aufweisend eine Mehrzahl von Die-Bereichen, wie zum Beispiel die Die-Bereiche105 ,107 ,109 und111 . Jeder der Die-Bereiche105 ,107 ,109 und111 kann ein integriertes Schaltungsbauelement, wie zum Beispiel einen Logikbaustein, einen Speicherbaustein (z.B. SRAM), ein RF-Bauelement, Eingabe/Ausgabe- (I/O-) Bauelement, System-auf-Chip- (SoC) Bauelement, Kombinationen davon oder andere geeignete Arten von Bauelementen oder Vorrichtungen, umfassen. - In einigen Ausführungsformen umfasst der Wafer
100 ein Substrat113 und ein oder mehreren aktive und/oder passive Bauelemente115 auf dem Substrat113 . In einigen Ausführungsformen kann das Substrat113 aus Silizium gebildet sein, wobei es auch aus anderen Elementen der Gruppe III, Gruppe IV und/oder Gruppe V, wie zum Beispiel Silizium, Germanium, Gallium, Arsen und Kombinationen davon, gebildet sein kann. Das Substrat113 kann auch die Form von Silizium-auf-Isolator (SOI) aufweisen. Das SOI-Substrat kann eine Schicht eines Halbleitermaterials (z.B. Silizium, Germanium und/oder dergleichen) aufweisen, die über einer Isolierschicht (z.B. vergrabenem Oxid und/oder dergleichen), welche auf einem Siliziumsubstrat gebildet ist, gebildet ist. Darüber hinaus umfassen andere Substrate, die verwendet werden können, mehrschichtige Substrate, Gradientensubstrate, Substrate mit hybrider Ausrichtung, irgendwelche Kombinationen davon und/oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen können die eine oder die mehreren aktiven und/oder passiven Bauelemente115 verschiedene Typ-n-Metalloxidhalbleiter- (NMOS-) und/oder Typ-p-Metalloxidhalbleiter- (PMOS-) Bauelemente, wie zum Beispiel Transistoren, Kondensatoren, Widerstände, Dioden, Fotodioden, Sicherungen und/oder dergleichen, umfassen. - Dielektrische Schichten
117 sind über dem Substrat113 und dem einen oder den mehreren aktiven und/oder passiven Bauelementen115 gebildet. Die dielektrischen Schichten117 können ein Zwischenschichtdielektrikum (ILD)/dielektrische Zwischenmetallschichten (IMD) umfassen. Das/die ILD/IMD können zum Beispiel aus einem dielektrischen Material mit niedrigem K, wie zum Beispiel Phosphorsilikatglas (PSG), Borphosphorsilikatglas (BPSG), FSG, SiOxCy, Aufschleuderglas, Aufschleuderpolymeren, Silizium-Kohlenstoffmaterial, Verbindungen davon, Verbundstoffen daraus, Kombinationen davon oder dergleichen, durch irgendein geeignetes, im Fachgebiet bekanntes Verfahren, wie zum Beispiel ein Aufschleuderbeschichtungsverfahren, chemische Dampfabscheidung (CVD), plasmaverstärkte CVD (PECVD), eine Kombination davon, oder dergleichen, gebildet werden. Die dielektrischen Schichten117 können leitende Interconnect-Strukturen119 umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Interconnect-Strukturen119 Leiterbahnen121 und leitende Durchkontaktierungen123 umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Interconnect-Strukturen119 in den dielektrischen Schichten117 zum Beispiel unter Verwendung eines Damaszenerprozesses, eines Doppeldamaszenerprozesses, oder dergleichen, gebildet werden. In einigen Ausführungsformen können die Interconnect-Struktur119 Kupfer, eine Kupferlegierung, Silber, Gold, Wolfram, Tantal, Aluminium oder dergleichen umfassen. Die Interconnect-Strukturen119 verbinden das eine oder die mehreren aktiven und/oder passiven Bauelemente115 auf dem Substrat113 elektrisch, um funktionale Schaltungen innerhalb der Die-Bereiche105 ,107 ,109 und111 zu bilden. - Dielektrische Schichten
106 können ferner Dichtungsringabschnitte125A und125B umfassen, die sich durch die dielektrischen Schichten117 erstrecken. Die Dichtungsringabschnitte125A können an Randflächen der Die-Bereiche105 ,107 ,109 und111 angeordnet sein, und in einer Draufsicht können die Dichtungsringabschnitte125A innere Abschnitte der Die-Bereiche105 ,107 ,109 und111 umschließen oder umgeben. Die Dichtungsringabschnitte125B können an Randflächen der Einheitsbereiche101 angeordnet sein, und in einer Draufsicht können die Dichtungsringabschnitte125B innere Abschnitte der Einheitsbereiche101 umschließen oder umgeben. Jeder der Dichtungsringabschnitte125B kann entsprechende Dichtungsringabschnitte125A umschließen oder umgeben. In einigen Ausführungsformen können die Dichtungsringabschnitte125A und125B Leiterbahnen121 und leitende Durchkontaktierungen123 umfassen, und können unter Verwendung ähnlicher Materialien und Prozesse wie die Interconnect-Strukturen119 gebildet sein. Zum Beispiel könne dieselben Prozesse, die verwendet werden, um die Interconnect-Strukturen119 zu bilden, zugleich dazu verwendet werden, die Dichtungsringabschnitte125A und125B zu bilden. In einigen Ausführungsformen können die Dichtungsringabschnitte125A und125B elektrisch isoliert voneinander sein. In einigen Ausführungsformen können die Dichtungsringabschnitte125A und125B von den Interconnect-Strukturen119 elektrisch isoliert sein. - In einigen Ausführungsformen ist eine Passivierungsschicht
127 über den dielektrischen Schichten117 , den Interconnect-Strukturen119 und den Dichtungsringabschnitten125A und125B gebildet. In einigen Ausführungsformen kann die Passivierungsschicht127 eine oder mehrere Schichten eines nicht fotostrukturierbaren dielektrischen Materials umfassen, wie zum Beispiel Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Phosphorsilikatglas (PSG), Borosilikatglas (BSG), bor-dotiertes Phosphorsilikatglas (BPSG), eine Kombination davon oder dergleichen, und kann unter Verwendung von CVD, physikalischer Aufdampfung (PVD), Atomlagenabscheidung (ALD), eines Rotationsbeschichtungsprozesses, einer Kombination davon oder dergleichen gebildet werden. In anderen Ausführungsformen kann die Passivierungsschicht127 eine oder mehrere Schichten eines fotostrukturierbaren Isoliermaterials, wie zum Beispiel Polybenzoxazol (PBO), Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB) oder dergleichen, umfassen, und kann unter Verwendung eines Rotationsbeschichtungsprozesses oder dergleichen gebildet werden. Derartige fotostrukturierbare dielektrische Materialien können unter Verwendung derselben fotolithografischen Verfahren strukturiert werden, wie ein Fotolackmaterial. - Nach dem Bilden der Passivierungsschicht
127 , werden leitfähige Anschlussflächen129A ,129B und129C über der Passivierungsschicht gebildet. Die leitfähigen Anschlussflächen129A sind physisch mit entsprechenden Dichtungsringabschnitten125A verbunden. Die leitfähigen Anschlussflächen129B sind physisch mit entsprechenden Dichtungsringabschnitten125B verbunden. Die leitfähigen Anschlussflächen129C sind physisch mit entsprechenden Interconnect-Strukturen119 verbunden. In einigen Ausführungsformen umfassen die leitfähigen Anschlussflächen129A ,129B und129C ein leitfähiges Material, wie zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Wolfram, Silber, Gold, eine Kombination davon oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen kann die Passivierungsschicht127 unter Verwendung geeigneter Fotolithografie- und Ätzverfahren strukturiert werden, um die Interconnect-Strukturen119 und die Dichtungsringabschnitte125A und125B freizulegen. Ein geeignetes leitfähiges Material wird über der Passivierungsschicht127 und über den freigelegten Abschnitten der Interconnect-Strukturen119 und der Dichtungsringabschnitte125A und125B zum Beispiel unter Verwendung von PVD, ALD, elektrochemischem Plattieren, stromlosem Plattieren, einer Kombination davon oder dergleichen gebildet. In der Folge wird das leitfähige Material strukturiert, um die leitfähigen Anschlussflächen129A ,129B und129C zu bilden. In einigen Ausführungsformen kann das leitfähige Material unter Verwendung geeigneter Fotolithografie- und Ätzverfahren strukturiert werden. Jede der leitfähigen Anschlussflächen129A kann einen inneren Abschnitt eines jeweiligen der Die-Bereiche105 ,107 ,109 und111 umschließen oder umgeben. Jede der leitfähigen Anschlussflächen129B kann einen inneren Abschnitt eines jeweiligen der Einheitsbereiche101 umschließen oder umgeben. - Die Dichtungsringabschnitte
125A und die leitfähigen Anschlussflächen129A bilden einen Dichtungsring131A , der einen inneren Abschnitt eines jeweiligen der Die-Bereiche105 ,107 ,109 und111 umgibt. Die Dichtungsringabschnitte125B und die leitfähigen Anschlussflächen129B bilden einen Dichtungsring131B , der einen inneren Abschnitt eines jeweiligen der Einheitsbereiche101 umgibt. Jeder der Dichtungsringe131B umgibt jeweilige der Dichtungsringe131A . In einigen Ausführungsformen können die Dichtungsringe131A und131B elektrisch isoliert voneinander sein. In einigen Ausführungsformen können die Dichtungsringe131A und131B von den Interconnect-Strukturen119 elektrisch isoliert sein. In einigen Ausführungsformen können die Dichtungsringe131A und131B im Wesentlichen dieselbe Struktur aufweisen. In anderen Ausführungsformen können die Dichtungsringe131A und131B unterschiedliche Strukturen aufweisen. - Nach dem Bilden der leitfähigen Anschlussflächen
129A ,129B und129C , wird eine Passivierungsschicht133 über den leitfähigen Anschlussflächen129A ,129B und129C gebildet, und eine Pufferschicht135 wird über der Passivierungsschicht133 gebildet. Die Passivierungsschicht133 kann unter Verwendung derselben Materialien und Verfahren wie bei der Passivierungsschicht127 gebildet werden, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. In einigen Ausführungsformen umfassen die Passivierungsschicht133 und die Passivierungsschicht127 ein selbes Material. In anderen Ausführungsformen umfassen die Passivierungsschicht133 und die Passivierungsschicht127 unterschiedliche Materialien. In einigen Ausführungsformen kann die Pufferschicht135 eine oder mehrere Schichten eines fotostrukturierbaren Isoliermaterials, wie zum Beispiel Polybenzoxazol (PBO), Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), eine Kombination davon oder dergleichen, umfassen, und kann unter Verwendung eines Rotationsbeschichtungsprozesses oder dergleichen gebildet werden. In einigen Ausführungsformen bedeckt die Pufferschicht135 teilweise (wie durch einen durchgezogenen Linienabschnitt der Pufferschicht135 in1B dargestellt) oder zur Gänze (wie durch einen gestrichelten Linienabschnitt der Pufferschicht135 in1B dargestellt) die Dichtungsringe131A , während sie die Dichtungsringe131B freilässt. - Nach dem Bilden der Pufferschicht
135 werden Verbinder137 über entsprechenden der leitfähigen Anschlussflächen129C gebildet. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich jeder der Verbinder137 durch die Pufferschicht135 und die Passivierungsschicht133 , und kommt physisch in Kontakt mit einer jeweiligen der leitfähigen Anschlussflächen129C . In einigen Ausführungsformen umfasst jeder der Verbinder137 eine Under-Bump-Metallurgie-(UBM-) Schicht139 , einen leitfähigen Höcker141 über der UBM-Schicht139 , und eine Lötschicht143 über dem leitfähigen Höcker141 . In einigen Ausführungsformen umfasst die UBM-Schicht139 eine Diffusionsbarriereschicht und eine Impfschicht (nicht einzeln abgebildet). Die Diffusionsbarriereschicht kann aus Tantalnitrid, Titannitrid, Tantalnitrid, Tantal, Titan, einer Kombination davon oder dergleichen gebildet sein. Die Impfschicht kann eine Kupferimpfschicht gebildet auf der Diffusionsbarriereschicht sein. Die Kupferimpfschicht kann aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, welche Silber, Chrom, Nickel, Zinn, Gold und Kombinationen davon enthält, gebildet sein. In einigen Ausführungsformen umfasst die UBM-Schicht139 eine Diffusionsbarriereschicht gebildet aus Ti und eine Impfschicht gebildet aus Cu. Der leitfähige Höcker141 umfasst ein leitfähiges Material, wie zum Beispiel Kupfer, Wolfram, Aluminium, Silber, Gold, eine Kombination davon oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Lötschicht143 geeignete Lötmaterialien. Die Lötmaterialien können Lote auf Bleibasis, wie zum Beispiel PbSn-Zusammensetzungen, bleifreie Lote enthaltend InSb-, Zinn-, Silber- und Kupfer- („SAC-“) Zusammensetzungen, und andere eutektische Materialien, welche einen gemeinsamen Schmelzpunkt aufweisen und leitfähige Lötverbindungen in elektrischen Anwendungen bilden, sein. Für bleifreies Lot können SAC-Lote verschiedener Zusammensetzungen verwendet werden, zum Beispiel SAC 105 (98,5 % Sn, 1,0 % Ag, 0,5 % Cu), SAC 305 und SAC 405. Bleifreie Lote können auch SnCu-Verbindungen ohne Verwendung von Silber (Ag), und SnAg-Verbindungen ohne Verwendung von Kupfer (Cu) umfassen. - Weiterhin bezugnehmend auf
1A weisen in einigen Ausführungsformen die Verbinder137 in der Draufsicht längliche Formen auf. Die in Draufsicht länglichen Formen können ovale Formen, elliptische Formen, Rennstreckenformen oder dergleichen sein. Die Verbinder137 sind derart angeordnet, dass eine Linie145 , die sich entlang einer langen Achse einer in Draufsicht länglichen Form jedes der Verbinder137 erstreckt, einen Mittelpunkt147 eines jeweiligen Einheitsbereichs101 schneidet. Die Anzahl und die Positionen der Verbinder137 , die in1A dargestellt sind, dienen nur als ein Beispiel. In anderen Ausführungsformen können die Anzahl und die Positionen der Verbinder137 im Einklang mit Entwurfsanforderungen der sich ergebenden gepackten Bauelemente variiert werden. In einigen Ausführungsformen kann der Mittelpunkt147 ein Mittelpunkt eines vom Dichtungsring131B umschlossenen Bereichs sein. - Die
2 bis7 stellen die Querschnittsansichten von Zwischenstufen der Bildung der Verbinder137 (siehe1A und1B) im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. Das Bildungsverfahren ist in Bezug auf einen der Verbinder137 beschrieben, da der Rest der Verbinder137 während desselben Bildungsprozesses auf eine ähnliche Weise gebildet wird. Bezugnehmend auf2 wird nach dem Bilden der Passivierungsschicht133 über der leitfähigen Anschlussfläche129C eine Öffnung201 in der Passivierungsschicht133 gebildet, um einen Abschnitt der leitfähigen Anschlussfläche129 C freizulegen. In einigen Ausführungsformen, in welchen die Passivierungsschicht133 ein nicht fotostrukturierbares dielektrisches Material umfasst, kann die Passivierungsschicht133 unter Verwendung geeigneter Fotolithografie- und Ätzverfahren strukturiert werden. Nach dem Bilden der Öffnung201 wird die Pufferschicht135 über der Passivierungsschicht und in der Öffnung201 gebildet. Die Pufferschicht135 wird strukturiert, um einen Abschnitt der Pufferschicht135 in der Öffnung201 zu entfernen und die leitfähige Anschlussfläche129C freizulegen. In einigen Ausführungsformen kann die Pufferschicht135 unter Verwendung einer geeigneten Fotolithografietechnik strukturiert werden. Nach dem Strukturieren der Pufferschicht135 , wird die UBM-Schicht139 als Decke über der Pufferschicht135 und in der Öffnung201 aufgebracht. In einigen Ausführungsformen können verschiedene Schichten der UBM-Schicht139 durch ALD, PVD, Zerstäubung, einer Kombination davon oder dergleichen gebildet werden. - Bezugnehmend auf
3 wird eine strukturierte Maske301 über der UBM-Schicht139 gebildet. In einigen Ausführungsformen umfasst die strukturierte Maske301 ein Fotolackmaterial oder irgendein fotostrukturierbares Material. In einigen Ausführungsformen wird ein Material der strukturierten Maske301 unter Verwendung einer geeigneten Fotolithografietechnik strukturiert, um eine Öffnung303 zu bilden, wodurch die strukturierte Maske301 gebildet wird. Die Öffnung303 legt einen Abschnitt der UBM-Schicht139 , der über den leitfähigen Anschlussflächen129C in der Öffnung201 gebildet ist, frei. - Bezugnehmend auf
4 wird der leitfähige Höcker1401 in einer kombinierten Öffnung gebildet aus den Öffnungen201 und303 (siehe3 ), gebildet. In einigen Ausführungsformen wird die kombinierte Öffnung unter Verwendung eines elektrochemischen Plattierungsprozesses, eines stromlosen Plattierungsprozesses, ALD, PVD, einer Kombination davon oder dergleichen mit einem geeigneten leitfähigen Material gefüllt. In einigen Ausführungsformen füllt der leitfähige Höcker141 teilweise die kombinierte Öffnung, und ein verbleibender Abschnitt der kombinierten Öffnung wird mit einem Lötmaterial gefüllt, um die Lötschicht143 über dem leitfähigen Höcker141 zu bilden. In einigen Ausführungsformen kann das Lötmaterial unter Verwendung von Verdampfung, eines elektrochemischen Plattierungsprozesses, eines stromlosen Plattierungsprozesses, Drucken, Lotzuführung, einer Kombination davon oder dergleichen gebildet werden. - Bezugnehmend auf
5 wird die strukturierte Maske301 (siehe4 ) nach dem Bilden des leitfähigen Höckers141 und der Lötschicht143 entfernt. In einigen Ausführungsformen kann die strukturierte Maske301 , die ein Fotolackmaterial umfasst, zum Beispiel unter Verwendung eines Veraschungsprozesses gefolgt von einem Feuchtreinigungsprozess entfernt werden. - Bezugnehmend auf
6 werden nach dem Entfernen der strukturierten Maske301 (siehe4 ) freiliegende Abschnitte der UBM-Schicht139 zum Beispiel unter Verwendung eines oder mehrerer geeigneter Ätzprozesse entfernt. - Bezugnehmend auf
7 wird nach dem Entfernen freiliegender Abschnitte der UBM-Schicht139 ein Aufschmelzprozess auf der Lötschicht143 durchgeführt, um das Lötmaterial der Lötschicht143 zu einer gewünschten Form umzuformen. - Weiterhin bezugnehmend auf die
1A und1B sowie 2 - 7 werden nach dem Bilden der Verbinder137 auf dem Wafer100 , die Einheitsbereiche101 entlang der Trennlinien103 zwischen benachbarten Dichtungsringen131B einzeln getrennt, um einzelne Die-Strukturen, wie zum Beispiel die Die-Struktur801 , die in8 dargestellt ist, zu bilden. Der Vereinzelungsprozess kann einen Sägeprozess, einen Ätzprozess, einen Laserabtragungsprozess, eine Kombination davon oder dergleichen umfassen. Die Dichtungsringe131B schützen verschiedene Merkmale der Einheitsbereiche101 während der Vereinzelung und können die Bildung von Fehlern (z.B. Delaminierung, Rissbildung und dergleichen) verringern oder verhindern. Da die Die-Struktur801 dem jeweiligen Einheitsbereich101 (siehe1A) entspricht, werden die Verbinder137 bezugnehmend auf8 in Bezug auf einen Mittelpunkt803 der Die-Struktur801 , welcher mit dem Mittelpunkt147 des jeweiligen Einheitsbereichs101 zusammenfällt, ausgerichtet. In einigen Ausführungsformen, in welchen die Die-Struktur801 in der Draufsicht eine rechteckige Form aufweist, weist die Die-Struktur801 in einer Draufsicht eine erste BreiteW1 und eine zweite BreiteW2 auf. In einigen Ausführungsformen kann die erste BreiteW1 der Die-Struktur801 größer als, gleich als, oder geringer als die zweite BreiteW2 der Die-Struktur801 sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste BreiteW1 der Die-Struktur801 weniger als ungefähr 26 mm, zum Beispiel ungefähr 26 mm, betragen. In einigen Ausführungsformen kann die zweite BreiteW2 der Die-Struktur801 weniger als ungefähr 32 mm, zum Beispiel ungefähr 32 mm, betragen. In einigen Ausführungsformen weist der Dichtungsring131B in einer Draufsicht eine erste BreiteW3 und eine zweite BreiteW4 auf. In einigen Ausführungsformen kann die erste BreiteW3 des Dichtungsrings131B größer als, gleich als, oder geringer als die zweite BreiteW4 des Dichtungsrings131B sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste BreiteW3 gleich der zweiten BreiteW4 sein und kann ungefähr gleich 21,6 µm sein. In einigen Ausführungsformen weist der Dichtungsring131A in einer Draufsicht eine erste BreiteW5 und eine zweite BreiteW6 auf. In einigen Ausführungsformen kann die erste BreiteW5 des Dichtungsrings131A größer als, gleich als, oder geringer als die zweite BreiteW6 des Dichtungsrings131A sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste BreiteW5 gleich der zweiten BreiteW6 sein und kann ungefähr gleich 21,6 µm sein. Die Verbinder137 weisen in einer Draufsicht eine erste BreiteW7 entlang einer kurzen Achse und eine zweite BreiteW8 entlang einer langen Achse auf. In einigen Ausführungsformen ist die erste BreiteW7 der Verbinder137 geringer als die zweite BreiteW8 der Verbinder137 . In einigen Ausführungsformen beträgt die erste BreiteW7 der Verbinder137 zwischen ungefähr 30 µm und ungefähr 210 µm. In einigen Ausführungsformen beträgt die zweite BreiteW8 der Verbinder137 zwischen ungefähr 40 µm und ungefähr 270 µm. In einigen Ausführungsformen beträgt ein Verhältnis W7/W8 zwischen ungefähr 0,75 und ungefähr 0,80. - Die
9A und9B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages900 im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. Das Package900 umfasst die Die-Struktur801 , die unter Verwendung von Bondingstrukturen903 an einem Substrat901 angebracht ist. Ein Unterfüllungsmaterial905 ist zwischen der Die-Struktur801 und dem Substrat901 und rund um die Bondingstrukturen903 gebildet. Das Unterfüllungsmaterial905 kann zum Beispiel ein flüssiges Epoxy, ein verformbares Gel, Silikongummi oder dergleichen sein, das/der zwischen die Strukturen aufgetragen und dann zum Aushärten getrocknet wird. Dieses Unterfüllungsmaterial905 kann unter anderem dazu verwendet werden, Beschädigungen an den Bondingstrukturen903 zu verringern bzw. diese Strukturen zu schützen. Prozessschritte zum Bonden der Die-Struktur801 mit dem Substrat901 und zum Bilden der Bondingstrukturen903 sind unten unter Bezugnahme auf die10 und11 dargestellt, und die ausführliche Beschreibung wird an der diesbezüglichen Stelle bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen kann das Substrat901 einen Abschnitt des Halbleiterwafers ähnlich dem oben unter Bezugnahme auf die1A und1B beschriebenen Substrat113 aufweisen, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. In einigen Ausführungsformen kann das Substrat901 auch passive Bauelemente, wie zum Beispiel Widerstände, Kondensatoren, Induktoren und dergleichen, oder aktive Bauelemente, wie zum Beispiel Transistoren, umfassen. In einigen Ausführungsformen weist das Substrat901 zusätzliche integrierte Schaltungen auf. Das Substrat901 kann ferner Durchkontaktierungen durch das Substrat (TSV) aufweisen, und kann ein Zwischenelement sein. In einigen Ausführungsformen kann das Substrat901 ein Packagesubstrat, ein gepacktes Die, eine Die-Struktur oder dergleichen sein. In einigen Ausführungsformen weist das Substrat901 ferner Verbinder907 auf, die dazu verwendet werden können, das Package900 mechanisch und elektrisch mit externen Komponenten, wie zum Beispiel einer Die-Struktur, einer Leiterplatte, einem weiteren Package oder dergleichen, zu verbinden. In einigen Ausführungsformen können die Verbinder907 Lotkugeln, gesteuert zusammenbrechende Chipverbindungs- (C4-) Höcker, Kugelgitteranordnungs- (BGA- (ball grid array)) Kugeln, Mikrohöcker, durch stromlose Nickelstromlose Palladium-Eintauchgoldtechnik (ENEPIG) gebildete Höcker, oder dergleichen sein. - Die
10 und11 stellen die Querschnittsansichten von Zwischenstufen der Bildung des Packages900 und der Bondingstrukturen903 (siehe9A und9B) im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. Die10 und11 stellen eine vergrößerte Ansicht von Abschnitten des Substrats901 und der Die-Struktur801 dar, die nach dem Abschluss des Bondingprozesses zu einem Abschnitt909 des Packages900 (siehe9B) werden.10 stellt eine relative Position der Die-Struktur801 und des Substrats901 vor dem Ausführen des Bondingprozesses zum Bilden des Packages900 dar. Das Substrat901 kann leitfähige Anschlussflächen, wie zum Beispiel die leitfähige Anschlussfläche1001 , eingefügt zwischen den Passivierungsschichten1003 und1005 umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Passivierungsschichten1003 und1005 unter Verwendung derselben Materialien und Verfahren wie bei der oben unter Bezugnahme auf die1A und1B beschriebenen Passivierungsschicht127 gebildet werden, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. Die leitfähige Anschlussfläche1001 kann unter Verwendung derselben Materialien und Verfahren wie bei der oben unter Bezugnahme auf die1A und1B beschriebenen leitfähigen Anschlussfläche129C gebildet werden, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. Die leitfähige Anschlussfläche1001 ist teilweise von der Passivierungsschicht1005 bedeckt. Eine Lötschicht1007 wird über der leitfähigen Anschlussfläche1001 gebildet, um eine in der Passivierungsschicht1005 für das nachfolgende Bonden mit der Lötschicht143 oder dem leitfähigen Höcker141 (falls die Lötschicht143 weggelassen wird) des entsprechenden Verbinders137 der Die-Struktur801 gebildete Öffnung zu füllen. Die Lötschicht1007 kann unter Verwendung derselben Materialien und Verfahren wie bei der oben unter Bezugnahme auf die1A ,1B und4 -7 beschriebenen Lötschicht143 gebildet werden, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. - Bezugnehmend auf
11 werden die Lötschichten143 und1007 (siehe10 ) in physischen Kontakt miteinander gebracht und ein Aufschmelzprozess wird durchgeführt, um die Lötschichten143 und1007 in eine gemeinsame Lötschicht1101 zu verschmelzen, welche die leitfähige Anschlussfläche1001 mit dem leitfähigen Höcker141 verbindet. Die UBM-Schicht139 , der leitfähige Höcker141 und die Lötschicht1101 bilden eine Bondingstruktur903 . - Weiterhin bezugnehmend auf die
9A ,9B ,10 und11 können sich aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) der Materialien in der Die-Struktur801 im Substrat901 deren relative Positionen während oder nach der Ausführung einer Wärmebehandlung, wie zum Beispiel dem oben beschriebenen Aufschmelzprozess, verschieben. In einigen Ausführungsformen kann das Verschieben der relativen Positionen eine Fehlausrichtung zwischen den Verbindern137 der Die-Struktur801 und den jeweiligen Lötschichten1007 des Substrats901 verursachen, und somit die elektrische und mechanische Funktionalität der Bondingstrukturen903 vermindern. In einigen Ausführungsformen ist das Verschieben der relativen Positionen an den Rändern ausgeprägter, als nahe den Mittelpunkten der Die-Struktur801 und des Substrats901 . Um eine Fehlausrichtung zwischen den Verbindern137 der Die-Struktur801 und den jeweiligen Lötschichten1007 des Substrats901 zu verhindern, werden die Verbinder137 derart angeordnet, dass eine lange Achse einer in Draufsicht länglichen Form jedes der Verbinder137 im Wesentlichen zum Mittelpunkt803 der Die-Struktur801 zeigt, um eine Bondingfläche zwischen den Verbindern137 und den jeweiligen Lötschichten1007 zu maximieren. In einigen Ausführungsformen sind die Verbinder137 der Die-Struktur801 derart angeordnet, dass eine lange Achse einer in Draufsicht länglichen Form jedes der Verbinder137 ferner im Wesentlichen zum Mittelpunkt des Substrats901 zeigt. In derartigen Ausführungsformen fällt der Mittelpunkt des Substrats901 mit dem Mittelpunkt803 der Die-Struktur801 in einer Draufsicht zusammen. Eine derartige Anordnung und Form der Verbinder137 , und folglich der Bondingstrukturen903 , verringert die Spannung/Belastung auf die Bondingstrukturen903 . Ferner kann die auf verschiedene Schichten der Die-Struktur801 (zum Beispiel die dielektrischen Schichten117 , die in1B dargestellt sind) einwirkende Spannung, die aufgrund des CTE-Unterschieds zwischen der Die-Struktur801 und dem Substrat901 während des Bondingprozesses (zum Beispiel während eines Aufschmelzprozesses) entsteht, verringert werden, wodurch Rissbildung oder Delaminierung der verschiedenen Schichten der Die-Struktur801 verhindert werden können. - Die
12A und12B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Wafers1200 im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar.12A stellt eine Draufsicht des Wafers1200 dar, während12B eine Querschnittsansicht des Wafers1200 entlang einer Linie BB, die in12A gezeigt ist, darstellt. In einigen Ausführungsformen ist der Wafer1200 ähnlich dem Wafer100 , wobei dieselben Merkmale mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind und die Beschreibung der gleichen Merkmale hier nicht wiederholt wird. In einigen Ausführungsformen umfasst der Wafer1200 Einheitsbereiche101 , die durch Trennlinien103 voneinander getrennt sind. In einigen Ausführungsformen kann der Wafer1200 unter Verwendung derselben Materialien und Verfahren wie beim oben unter Bezugnahme auf die1A ,1B ,2 -7 beschriebenen Wafer100 gebildet werden, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. In einigen Ausführungsformen sind die Dichtungsringe131B derart ausgebildet, dass jeder der Dichtungsringe131B zwei benachbarte Einheitsbereiche101 umgibt, um einen Zwei-Einheitsbereich1201 zu bilden. In einigen Ausführungsformen sind die Verbinder137 derart über dem Zwei-Einheitsbereich1201 ausgebildet, dass eine Linie1203 , die sich entlang einer langen Achse einer in Draufsicht länglichen Form jedes der Verbinder137 erstreckt, einen Mittelpunkt1205 eines jeweiligen der Zwei-Einheitsbereiche1201 schneidet. In einigen Ausführungsformen kann der Mittelpunkt1205 ein Mittelpunkt eines vom Dichtungsring131B umschlossenen Bereichs sein. Die Anzahl und die Positionen der Verbinder137 , die in12A dargestellt sind, dienen nur als ein Beispiel. In anderen Ausführungsformen können die Anzahl und die Positionen der Verbinder137 im Einklang mit Entwurfsanforderungen des sich ergebenden gepackten Bauelements variiert werden. - Weiterhin bezugnehmend auf die
12A und12B werden nach dem Bilden der Verbinder137 auf dem Wafer1200 , die Zwei-Einheitsbereiche1201 entlang der Trennlinien103 zwischen benachbarten Dichtungsringen131B einzeln getrennt, um einzelne Die-Strukturen, wie zum Beispiel die Die-Struktur1301 , die in13 dargestellt ist, zu bilden. Der Vereinzelungsprozess kann einen Sägeprozess, einen Ätzprozess, einen Laserabtragungsprozess, eine Kombination davon oder dergleichen umfassen. Die Dichtungsringe131B schützen verschiedene Merkmale der Zwei-Einheitsbereiche1201 während der Vereinzelung und können die Bildung von Fehlern (z.B. Delaminierung, Rissbildung und dergleichen) verringern oder verhindern. Da die Die-Struktur1301 dem jeweiligen Zwei-Einheitsbereich1201 (siehe12A) entspricht, werden die Verbinder137 bezugnehmend auf13 in Bezug auf einen Mittelpunkt1303 der Die-Struktur1301 , welcher mit dem Mittelpunkt1205 des jeweiligen Zwei-Einheitsbereichs1201 zusammenfällt, ausgerichtet. In einigen Ausführungsformen, in welchen die Die-Struktur1301 in der Draufsicht eine rechteckige Form aufweist, weist die Die-Struktur1301 in einer Draufsicht eine erste BreiteW9 und eine zweite BreiteW10 auf. In einigen Ausführungsformen kann die erste BreiteW9 der Die-Struktur1301 größer als, gleich als, oder geringer als die zweite BreiteW10 der Die-Struktur1301 sein. In einigen Ausführungsformen beträgt die erste BreiteW9 der Die-Struktur1301 zwischen ungefähr 26 mm und ungefähr 286 mm. In einigen Ausführungsformen beträgt die zweite BreiteW10 der Die-Struktur1301 zwischen ungefähr 32 mm und ungefähr 288 mm. Die Die-Struktur1301 kann auch als eine 2x-Strichplattenstruktur bezeichnet werden, während die Die-Struktur801 (siehe8 ) auch als eine 1x-Strichplattenstruktur bezeichnet werden kann. - Die
14A und14B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages1400 im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar. Das Package1400 ist ähnlich dem Package900 , das in den9A und9B dargestellt ist, wobei dieselben Merkmale mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind und die Beschreibung der gleichen Merkmale hier nicht wiederholt wird. Das Package1400 umfasst die Die-Struktur1301 , die unter Verwendung von Bondingstrukturen903 an einem Substrat901 angebracht ist. In einigen Ausführungsformen kann die Die-Struktur1301 unter Verwendung der oben in Bezug auf die10 und11 beschriebenen Prozessschritte mit dem Substrat901 verbunden werden, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. In einigen Ausführungsformen fällt der Mittelpunkt1303 der Die-Struktur1301 mit einem Mittelpunkt des Substrats901 in einer Draufsicht zusammen. - Bezugnehmend auf die
1A ,1B und15 wurde die Bildung der Dichtungsringe131B in einigen Ausführungsformen weggelassen. In derartigen Ausführungsformen werden nach dem Bilden der Verbinder137 auf dem Wafer100 , die Die-Bereiche105 ,107 ,109 ,111 entlang von Flächen zwischen benachbarten Dichtungsringen131A einzeln getrennt, um einzelne Die-Strukturen, wie zum Beispiel die Die-Strukturen1501 ,1503 ,1505 und1507 , die in15 dargestellt sind, zu bilden. Der Vereinzelungsprozess kann einen Sägeprozess, einen Ätzprozess, einen Laserabtragungsprozess, eine Kombination davon oder dergleichen umfassen. Die Dichtungsringe131A schützen verschiedene Merkmale der Die-Bereiche105 ,107 ,109 ,111 während der Vereinzelung und können die Bildung von Fehlern (z.B. Delaminierung, Rissbildung und dergleichen) verringern oder verhindern. Die Die-Struktur1501 entspricht dem Die-Bereich105 , die Die-Struktur1503 entspricht dem Die-Bereich107 , die Die-Struktur1505 entspricht dem Die-Bereich109 , und die Die-Struktur1507 entspricht dem Die-Bereich111 . - Die
16A und16B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages1600 im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar.16A stellt eine Draufsicht des Packages1600 dar, während16B eine Querschnittsansicht des Packages1600 entlang einer Linie BB, die in16A gezeigt ist, darstellt. Das Package1600 ist ähnlich dem Package900 , das in den9A und9B dargestellt ist, wobei dieselben Merkmale mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind und die Beschreibung der gleichen Merkmale hier nicht wiederholt wird. Das Package1600 umfasst die Die-Strukturen1501 ,1503 ,1505 und1507 , die unter Verwendung von Bondingstrukturen903 an einem Substrat901 angebracht sind. Ein Unterfüllungsmaterial905 ist zwischen den Die-Strukturen1501 ,1503 ,1505 und1507 und dem Substrat901 und rund um die Bondingstrukturen903 gebildet. In einigen Ausführungsformen können die Die-Strukturen1501 ,1503 ,1505 und1507 unter Verwendung der oben in Bezug auf die10 und11 beschriebenen Prozessschritte mit dem Substrat901 verbunden werden, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. In einigen Ausführungsformen sind die Die-Strukturen1501 ,1503 ,1505 und1507 auf dem Substrat901 derart angeordnet, dass eine Linie1601 , die sich entlang einer langen Achse einer in Draufsicht länglichen Form jedes der Verbinder137 erstreckt, einen Mittelpunkt1603 des Substrats901 schneidet. - Die
17A und17B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages1700 im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar.17A stellt eine Draufsicht des Packages1700 dar, während17B eine Querschnittsansicht des Packages1700 entlang einer Linie BB, die in17A gezeigt ist, darstellt. Das Package1700 ist ähnlich dem Package900 , das in den9A und9B dargestellt ist, wobei dieselben Merkmale mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind und die Beschreibung der gleichen Merkmale hier nicht wiederholt wird. Zusätzlich zur Die-Struktur801 umfasst das Package1700 ferner Bauelemente1701 , die unter Verwendung von Bondingstrukturen1703 am Substrat901 angebracht sind. Die Bauelemente1701 können eigenständige passive Bauelement (DPD), oberflächenmontierte Bauelemente (SMD), Kombinationen davon oder dergleichen sein. Die Bauelemente1701 können ein oder mehrere passive Bauelemente umfassen, wie zum Beispiel Widerstände, Kondensatoren, Induktoren, Sicherungen, Kombinationen davon oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen können die Bondingstrukturen1703 unter Verwendung derselben Materialien und Verfahren wie bei den oben unter Bezugnahme auf die10 und11 beschriebenen Bondingstrukturen903 gebildet werden, und eine diesbezügliche Beschreibung wird hier nicht wiederholt. In anderen Ausführungsformen können die Bondingstrukturen1703 Lotkugeln, C4-Höcker, BGA-Kugeln, Mikrohöcker, durch ENEPIG gebildete Höcker oder dergleichen sein. In einigen Ausführungsformen ist die Die-Struktur801 auf dem Substrat901 derart angeordnet, dass eine Linie1601 , die sich entlang einer langen Achse einer in Draufsicht länglichen Form jedes der Verbinder137 erstreckt, einen Mittelpunkt1603 des Substrats901 schneidet. - Die
18A und18B stellen Draufsichten und Querschnittsansichten eines Packages1800 im Einklang mit einigen Ausführungsformen dar.18A stellt eine Draufsicht des Packages1800 dar, während18B eine Querschnittsansicht des Packages1800 entlang einer Linie BB, die in18A gezeigt ist, darstellt. Das Package1800 ist ähnlich den Packages1400 und1700 , die in den14A ,14B ,17A und17B dargestellt sind, wobei dieselben Merkmale mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind und die Beschreibung der gleichen Merkmale hier nicht wiederholt wird. Im Unterschied zum Package1700 umfasst das Package1800 die Die-Struktur1301 statt der Die-Struktur801 . In einigen Ausführungsformen ist die Die-Struktur1301 auf dem Substrat901 derart angeordnet, dass eine Linie1601 , die sich entlang einer langen Achse einer in Draufsicht länglichen Form jedes der Verbinder137 erstreckt, einen Mittelpunkt1603 des Substrats901 schneidet. -
19 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren1900 zum Bilden von Die-Strukturen im Einklang mit einigen Ausführungsformen darstellt. Das Verfahren1900 beginnt mit Schritt, wo eine Mehrzahl von Die-Bereichen (wie zum Beispiel die Die-Bereiche105 ,107 ,109 und111 , die in1A dargestellt sind) in einem Wafer (wie zum Beispiel dem Wafer100 , der in den1A und1B dargestellt ist) wie oben unter Bezugnahme auf die1A und1B beschrieben gebildet werden. Bei Schritt1903 wird eine Mehrzahl erster Dichtungsringe (wie zum Beispiel die Dichtungsringe131A , die in1A und1B dargestellt sind) und ein zweiter Dichtungsring (wie zum Beispiel der Dichtungsring131B , der in1A und1B dargestellt ist) in dem Wafer wie oben unter Bezugnahme auf die1A und1B beschrieben gebildet. In einigen Ausführungsformen umgibt jeder der Mehrzahl von Dichtungsringen jeweils einen der Die-Bereiche. In einigen Ausführungsformen umgibt der zweite Dichtungsring die Mehrzahl erster Dichtungsringe. In einigen Ausführungsformen werden die Mehrzahl an ersten Dichtungsringen und der zweite Dichtungsring gleichzeitig durch einen selben Prozess gebildet. In derartigen Ausführungsformen kann eine selbe Maske (oder Masken) dazu verwendet werden, Merkmale der Mehrzahl an ersten Dichtungsringen und Merkmale des zweiten Dichtungsring zur selben Zeit zu strukturieren. In alternativen Ausführungsformen werden die Mehrzahl an ersten Dichtungsringen und der zweite Dichtungsring durch verschiedene Prozesse gebildet. In derartigen Ausführungsformen kann die Mehrzahl erster Dichtungsringe vor oder nach der Bildung des zweiten Dichtungsrings unter Verwendung unterschiedlicher Masken zu verschiedenen Zeiten gebildet werden. In weiteren alternativen Ausführungsformen kann die Bildung des zweiten Dichtungsrings weggelassen werden. Bei Schritt1905 werden Verbinder (wie zum Beispiel die Verbinder137 , die in1A und1B dargestellt sind) über dem Wafer gebildet, wie oben unter Bezugnahme auf die1A ,1B und2 -7 beschrieben. Bei Schritt1907 wird der Wafer in eine Mehrzahl einzelner Die-Strukturen (wie zum Beispiel die Die-Struktur801 , die in8 dargestellt ist) geteilt, wie oben unter Bezugnahme auf die1A ,1B und8 beschrieben. - Im Einklang mit einer Ausführungsform umfasst ein Bauelement: eine Die-Struktur aufweisend eine Mehrzahl von Die-Bereichen; eine Mehrzahl erster Dichtungsringe, wobei jeder der Mehrzahl erster Dichtungsringe einen betreffenden Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen umgibt; einen zweiten Dichtungsring, der die Mehrzahl erster Dichtungsringe umgibt; und eine Mehrzahl von Verbindern, die mit der Die-Struktur verbunden sind, wobei jeder der Mehrzahl von Verbindern eine in Draufsicht längliche Form aufweist, wobei eine lange Achse der in Draufsicht länglichen Form jedes der Mehrzahl von Verbindern zu einem Mittelpunkt der Die-Struktur hin ausgerichtet ist. In einer Ausführungsform umfasst das Bauelement ferner ein Substrat, das an der Mehrzahl von Verbindern angebracht ist. In einer Ausführungsform fällt der Mittelpunkt der Die-Struktur mit einem Mittelpunkt des Substrats in einer Draufsicht zusammen. In einer Ausführungsform fällt der Mittelpunkt der Die-Struktur mit einem Mittelpunkt einer vom zweiten Dichtungsring umgebenen Fläche zusammen. In einer Ausführungsform umfasst jeder der Mehrzahl von Verbindern: einen leitfähigen Höcker; und eine Lötschicht über dem leitfähigen Höcker. In einer Ausführungsform weist ein erster Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen eine erste Fläche in einer Draufsicht auf, ein zweiter Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen weist eine zweite Fläche in der Draufsicht auf; und die zweite Fläche unterscheidet sich von der ersten Fläche. In einer Ausführungsform ist die in Draufsicht längliche Form eine ovale Form, eine elliptische Form oder eine Rennstreckenform.
- Im Einklang mit einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Bauelement: eine Die-Struktur, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich eine Mehrzahl erster Die-Bereiche aufweist, der zweite Bereich eine Mehrzahl zweiter Die-Bereiche aufweist; eine Mehrzahl erster Dichtungsringe, wobei jeder der Mehrzahl erster Dichtungsringe einen entsprechenden Die-Bereich der Mehrzahl erster Die-Bereiche und der Mehrzahl zweiter Die-Bereiche umgibt; einen zweiten Dichtungsring, der den ersten Bereich und den zweiten Bereich umgibt; und eine Mehrzahl von Verbindern, die mit der Die-Struktur verbunden sind, wobei jeder der Mehrzahl von Verbindern eine in Draufsicht längliche Form aufweist, wobei eine Linie, die sich entlang einer Achse der in Draufsicht länglichen Form jedes der Mehrzahl von Verbindern erstreckt, einen Mittelpunkt der Die-Struktur schneidet. In einer Ausführungsform weisen der erste Bereich und der zweite Bereich in einer Draufsicht eine selbe Fläche auf. In einer Ausführungsform umgibt der zweite Dichtungsring die Mehrzahl erster Dichtungsringe. In einer Ausführungsform ist eine Anzahl von Die-Bereichen in der Mehrzahl erster Die-Bereiche dieselbe, wie eine Anzahl von Die-Bereichen in der Mehrzahl zweiter Die-Bereiche. In einer Ausführungsform umfasst das Bauelement ferner ein Substrat, das physisch an der Mehrzahl von Verbindern angebracht ist. In einer Ausführungsform fällt der Mittelpunkt der Die-Struktur mit dem Mittelpunkt des Substrats in einer Draufsicht zusammen. In einer Ausführungsform fällt der Mittelpunkt der Die-Struktur mit einem Mittelpunkt einer vom zweiten Dichtungsring umgebenen Fläche zusammen.
- Im Einklang mit noch einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren: das Bilden einer Mehrzahl von Einheitsbereichen in einem Wafer, wobei jeder der Mehrzahl von Einheitsbereichen eine Mehrzahl von Die-Bereichen umfasst; das Bilden einer Mehrzahl erster Dichtungsringe im Wafer, wobei jeder der Mehrzahl erster Dichtungsringe einen entsprechenden Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen umgibt; das Bilden einer Mehrzahl zweiter Dichtungsringe im Wafer, wobei jeder der Mehrzahl zweiter Dichtungsringe einen entsprechenden Einheitsbereich der Mehrzahl von Einheitsbereichen umgibt; und das Bilden einer Mehrzahl von Verbindern über dem Wafer, wobei jeder der Mehrzahl von Verbindern eine in Draufsicht längliche Form aufweist, wobei eine lange Achse der in Draufsicht länglichen Form jedes der Mehrzahl von Verbindern zu einem Mittelpunkt eines entsprechenden Einheitsbereichs der Mehrzahl von Einheitsbereichen hin ausgerichtet ist. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Vereinzeln des Wafers zum Bilden einer Mehrzahl von Die-Bereichen. In einer Ausführungsform umfasst das Vereinzeln des Wafers das Sägen entlang von Flächen des Wafers, die zwischen zwei benachbarten zweiten Dichtungsringen angeordnet sind. In einer Ausführungsform umfasst jeder der Mehrzahl von Die-Bereichen einen entsprechenden Einheitsbereich der Mehrzahl von Einheitsbereichen. In einer Ausführungsform umfasst jeder der Mehrzahl von Die-Bereichen ein entsprechendes Paar von Einheitsbereichen der Mehrzahl von Einheitsbereichen. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Bilden einer Mehrzahl von Interconnect-Strukturen im Wafer, wobei die Mehrzahl von Interconnect-Strukturen, die Mehrzahl erster Dichtungsringe und die Mehrzahl zweiter Dichtungsringe gleichzeitig durch einen selben Prozess gebildet werden.
- Andere Merkmale und Prozesse können ebenfalls enthalten sein. Zum Beispiel können Prüfstrukturen enthalten sein, um Verifizierungstests der 3D-Packages oder 3DIC-Bauelemente zu unterstützen. Die Prüfstrukturen können zum Beispiel Testanschlussflächen aufweisen, die in einer Wiederverteilungsschicht oder auf einem Substrat gebildet sein können, was das Prüfen der 3D-Packages oder 3DIC, die Verwendung von Sonden und/oder Sondenkarten und dergleichen ermöglicht. Die Verifizierungstests können sowohl auf Zwischenstrukturen als auch auf der endgültigen Struktur ausgeführt werden. Darüber hinaus können die hierin offenbarten Strukturen und Verfahren in Verbindung mit Prüfmethoden verwendet werden, welche die Zwischenverifizierung als gut bekannter Dies integrieren, um die Ausbeute zu erhöhen und die Kosten zu verringern.
- Die vorstehende Beschreibung stellt Merkmale mehrerer Ausführungsformen dar, sodass Fachleute die Aspekte der vorliegenden Offenbarung besser verstehen können. Fachleute werden erkennen, dass sie die vorliegende Offenbarung problemlos als eine Grundlage für die Entwicklung oder Modifizierung anderer Prozesse und Strukturen zum Ausführen derselben Aufgaben und/oder Erzielen derselben Vorteile der hierin vorgestellten Ausführungsformen verwenden können. Fachleute werden ferner erkennen, dass derartige äquivalente Konstruktionen nicht vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abweichen, und dass sie verschiedenste Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen vornehmen können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 62737531 [0001]
Claims (20)
- Vorrichtung, umfassend: eine Die-Struktur umfassend eine Mehrzahl von Die-Bereichen; eine Mehrzahl erster Dichtungsringe, wobei jeder der Mehrzahl erster Dichtungsringe einen entsprechenden Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen umgibt; einen zweiten Dichtungsring, der die Mehrzahl erster Dichtungsringe umgibt; und eine Mehrzahl von Verbindern, die mit der Die-Struktur verbunden sind, wobei jeder der Mehrzahl von Verbindern eine längliche Form in Draufsicht aufweist, wobei eine lange Achse der länglichen Form in Draufsicht jedes der Mehrzahl von Verbindern zu einem Mittelpunkt der Die-Struktur hin ausgerichtet ist.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , ferner umfassend ein Substrat angebracht an der Mehrzahl von Verbindern. - Vorrichtung nach
Anspruch 2 , wobei der Mittelpunkt der Die-Struktur mit einem Mittelpunkt des Substrats in einer Draufsicht zusammenfällt. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Mittelpunkt der Die-Struktur mit einem Mittelpunkt einer vom zweiten Dichtungsring umgebenen Fläche zusammenfällt.
- Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jeder der Mehrzahl von Verbindern umfasst: einen leitfähigen Höcker; und eine Lötschicht über dem leitfähigen Höcker.
- Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein erster Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen eine erste Fläche in einer Draufsicht aufweist, wobei ein zweiter Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen eine zweite Fläche in der Draufsicht aufweist; und wobei sich die zweite Fläche von der ersten Fläche unterscheidet.
- Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die in Draufsicht längliche Form eine ovale Form, eine elliptische Form oder eine Rennstreckenform ist.
- Vorrichtung, umfassend: eine Die-Struktur umfassend einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich, wobei der erste Bereich eine Mehrzahl erster Die-Bereiche und der zweite Bereich eine Mehrzahl zweiter Die-Bereiche aufweist; eine Mehrzahl erster Dichtungsringe, wobei jeder der Mehrzahl erster Dichtungsringe einen entsprechenden Die-Bereich der Mehrzahl erster Die-Bereiche und der Mehrzahl zweiter Die-Bereiche umgibt; einen zweiten Dichtungsring, der den ersten Bereich und den zweiten Bereich umgibt; und eine Mehrzahl von Verbindern, die mit der Die-Struktur verbunden sind, wobei jeder der Mehrzahl von Verbindern eine längliche Form in Draufsicht aufweist, wobei eine Linie, die sich entlang einer langen Achse der länglichen Form in Draufsicht jedes der Mehrzahl von Verbindern erstreckt, einen Mittelpunkt der Die-Struktur schneidet.
- Vorrichtung nach
Anspruch 8 , wobei der erste Bereich und der zweite Bereich in einer Draufsicht eine selbe Fläche aufweisen. - Vorrichtung nach
Anspruch 8 oder9 , wobei der zweite Dichtungsring die Mehrzahl erster Dichtungsringe umgibt. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche 8 bis10 , wobei eine Anzahl von Die-Bereichen in der Mehrzahl erster Die-Bereiche dieselbe ist, wie eine Anzahl von Die-Bereichen in der Mehrzahl zweiter Die-Bereiche. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche 9 bis11 , ferner umfassend ein Substrat, das physisch an der Mehrzahl von Verbindern angebracht ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 12 , wobei der Mittelpunkt der Die-Struktur mit einem Mittelpunkt des Substrats in einer Draufsicht zusammenfällt. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche 8 bis13 , wobei der Mittelpunkt der Die-Struktur mit einem Mittelpunkt einer vom zweiten Dichtungsring umgebenen Fläche zusammenfällt. - Verfahren umfassend: Bilden einer Mehrzahl von Einheitsbereichen in einem Wafer, wobei jeder der Mehrzahl von Einheitsbereichen eine Mehrzahl von Die-Bereichen aufweist; Bilden einer Mehrzahl erster Dichtungsringe im Wafer, wobei jeder der Mehrzahl erster Dichtungsringe einen entsprechenden Die-Bereich der Mehrzahl von Die-Bereichen umgibt; Bilden einer Mehrzahl zweiter Dichtungsringe im Wafer, wobei jeder der Mehrzahl zweiter Dichtungsringe einen entsprechenden Einheitsbereich der Mehrzahl von Einheitsbereichen umgibt; und Bilden einer Mehrzahl von Verbindern über dem Wafer, wobei jeder der Mehrzahl von Verbindern eine längliche Form in Draufsicht aufweist, wobei eine lange Achse der länglichen Form in Draufsicht jedes der Mehrzahl von Verbindern zu einem Mittelpunkt eines entsprechenden Einheitsbereichs der Mehrzahl von Einheitsbereichen hin ausgerichtet ist.
- Verfahren nach
Anspruch 15 , ferner umfassend die Vereinzelung des Wafers zum Bilden einer Mehrzahl von Die-Bereichen. - Verfahren nach
Anspruch 16 , wobei die Vereinzelung des Wafers das Sägen entlang von Flächen des Wafers, die zwischen benachbarten zweiten Dichtungsringen angeordnet sind, aufweist. - Vorrichtung nach
Anspruch 16 oder17 , wobei jeder der Mehrzahl von Die-Bereichen einen entsprechenden Einheitsbereich der Mehrzahl von Einheitsbereichen aufweist. - Verfahren nach einem der vorstehenden
Ansprüche 16 bis18 , wobei jeder der Mehrzahl von Die-Bereichen ein entsprechendes Paar von Einheitsbereichen der Mehrzahl von Einheitsbereichen aufweist. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche 15 bis19 , ferner umfassend das Bilden einer Mehrzahl von Interconnect-Strukturen im Wafer, wobei die Mehrzahl von Interconnect-Strukturen, die Mehrzahl erster Dichtungsringe und die Mehrzahl zweiter Dichtungsringe gleichzeitig durch einen selben Prozess gebildet werden.
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