JP2016518730A - 上面および側壁保護のためのモールドを備える半導体デバイス - Google Patents
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-
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Abstract
Description
いくつかの新規の特徴は、基板と、基板に結合されるいくつかの金属層および誘電体層と、いくつかの金属層のうちの1つに結合されるパッドとを含む半導体デバイス(たとえば、ダイ、インターポーザ)に関連する。また、半導体デバイス(たとえば、ダイ)は、パッドに結合される第1の金属層と、第1の金属再分配層に結合されるアンダーバンプメタライゼーション(UBM)層とを含む。半導体デバイス(たとえば、ダイ)はさらに、半導体デバイス(たとえば、ダイ)の第1の表面と、半導体デバイス(たとえば、ダイ)の少なくとも側部とを覆うモールド層を含む。いくつかの実施態様では、モールド層はエポキシ層(たとえば、透明エポキシ層)である。いくつかの実施態様では、半導体デバイス(たとえば、ダイ)の第1の表面は、半導体デバイス(たとえば、ダイ)の上面である。いくつかの実施態様では、モールド層は、いくつかの金属層および誘電体層のうちの少なくとも1つの側部がモールド層で覆われるように、半導体デバイス(たとえば、ダイ)の少なくとも側部を覆う。いくつかの実施態様では、半導体デバイス(たとえば、ダイ)はさらに、いくつかの金属層のうちの1つに結合されるパッシベーション層と、パッシベーション層と第1の金属再分配層との間に位置する第1の絶縁層と、第1の金属再分配層とモールド層との間に位置する第2の絶縁層とを含む。
図3は、ダイが割れる/砕けるのを防ぐ保護層を含むウェハの側面図を示す。具体的には、図3は、ウェハ300の一部の側面図である。ウェハ300は、基板301と、いくつかの金属層および誘電体層302と、パッド304と、パッシベーション層306と、第1の絶縁層308と、第1の金属再分配層310と、第2の絶縁層312と、アンダーバンプメタライゼーション(UBM)層314と、モールド層318とを含む。また、図3は、ウェハ300上にハンダボール316も示す。具体的には、ハンダボール316はUBM層314に結合される。パッド304、第1の金属再分配層310およびUBM層314は導電性材料(たとえば、銅)である。第1の絶縁層308および第2の絶縁層312はポリイミド層とすることができる。いくつかの実施態様では、第1の絶縁層308および第2の絶縁層312はポリベンズオキサゾール(PbO)層および/またはポリマー層とすることができる。
いくつかの実施態様では、ウェハを個々のダイ(たとえば、単一のダイ)に切断することは、いくつかのプロセスを含む。図5A〜図5Eは、ウェハを個々のダイ(たとえば、単一のダイ)に切断するための例示的なシーケンスを示す。いくつかの実施態様では、図5A〜図5Eのシーケンスを用いて、図3、図4のダイまたは本開示において説明される他のダイを設ける/製造することができる。図5A〜図5Eのシーケンスを用いて、他の半導体デバイス(たとえば、インターポーザ)を設ける/製造することができることにも留意されたい。いくつかの実施態様では、そのような製造されたインターポーザは回路素子を含むことができる。
上記のように、いくつかの実施態様では、ウェハを個々のダイ(たとえば、単一のダイ)に切断することは、いくつかのプロセスを含む。1つのそのようなプロセスは、スクライブラインに沿ってキャビティを作製することである。図5Dのステージ12は、そのようなキャビティを設ける/作製する一例を示す。図5Dのステージ12に示されるように、レーザを用いて、キャビティを作製することができる。異なる実施態様は、異なる形状および/または深さを有するキャビティを作製する/製造することができる。
上記のように、いくつかの実施態様では、ウェハを個々のダイ(たとえば、単一のダイ)に切断することは、いくつかのプロセスを含む。図8は、ウェハを個々のダイ(たとえば、単一のダイ)に切断するための例示的な方法を示す。いくつかの実施態様では、図8の方法を用いて、図3、図4のダイまたは本開示において説明される他のダイを設ける/製造することができる。
上記のように、スクライブラインに沿ったキャビティは、異なる実施態様においてウェハの異なる部分を横切る場合がある。すなわち、いくつかの実施態様では、スクライブラインに沿ったキャビティは、異なる深さを有することができる。スクライブラインに沿ったキャビティの種々の例が、図9〜図11においてさらに示される。
図12は、上記の半導体デバイス、集積回路、ダイ、インターポーザ、またはパッケージのいずれかと統合することができる種々の電子デバイスを示す。たとえば、モバイルフォン1202、ラップトップコンピュータ1204、および定置端末1206は、本明細書において説明されるような集積回路(IC)1200を含むことができる。IC1200は、たとえば、本明細書において説明される集積回路、ダイ、またはパッケージのうちのいずれかとすることができる。図12に示されるデバイス1202、1204、1206は、例にすぎない。これらに限定はしないが、モバイルデバイス、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、GPS対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンタテイメントユニット、メータ読取り機器などの定置データユニット、通信デバイス、スマートフォン、タブレットコンピュータ、またはデータもしくはコンピュータ命令の保存もしくは取り出しを行う任意の他のデバイス、またはそれらの任意の組合せを含む他の電子デバイスが、IC1200を備えることもできる。
102 未切断ダイ
104 水平スクライブライン
106 垂直スクライブライン
200 ウェハ
202 金属層および誘電体層
204 パッド
206 パッシベーション層
208 第1の絶縁層
210 第1の金属層
212 第2の絶縁層
214 アンダーバンプメタライゼーション(UBM)層
216 ハンダボール
218 スクライブライン
300 ウェハ
302 金属層および誘電体層
304 パッド
306 パッシベーション層
208 第1の絶縁層
310 第1の金属再分配層
312 第2の絶縁層
314 アンダーバンプメタライゼーション(UBM)層
316 ハンダボール
318 モールド層
320 スクライブライン
400 ウェハ
402 金属層および誘電体層
404 パッド
406 パッシベーション層
408 第1の絶縁層
410 第1の金属再分配層
412 第2の絶縁層
414 アンダーバンプメタライゼーション(UBM)層
416 ハンダボール
418 モールド層
420 スクライブライン
422 モールド領域
500 ダイ
501 基板
502 下位金属層および誘電体層
504 パッド
506 パッシベーション層
508 第1の絶縁層
509 キャビティ
510 第1の金属再分配層
512 第2の絶縁層
513 キャビティ
514 アンダーバンプメタライゼーション(UBM)層
516 ハンダボール
518 モールド層
520 スクライブライン
522 キャビティ
524 モールド領域
525 キャビティ/分離
600 ウェハ
601 スクライブライン
602 第1のレーザ溝
604 第2のレーザ溝
612 第3のレーザ溝
614 第4のレーザ溝
622 第5のレーザ溝
624 第6のレーザ溝
632 第7のレーザ溝
634 第8のレーザ溝
700 ウェハ
701 スクライブライン
702 第1のレーザ溝
704 第2のレーザ溝
712 第3のレーザ溝
714 第4のレーザ溝
722 第5のレーザ溝
724 第6のレーザ溝
900 ダイ
901 基板
902 下位金属層および誘電体層
904 パッド
906 パッシベーション層
908 第1の絶縁層
910 第1の金属再分配層
912 第2の絶縁層
914 アンダーバンプメタライゼーション(UBM)層
916 ハンダボール
918 モールド層
920 スクライブライン
922 モールド領域
1022 モールド領域
1122 モールド領域
1000 ダイ
1001 基板
1002 下位金属層および誘電体層
1004 パッド
1006 パッシベーション層
1008 第1の絶縁層
1010 第1の金属再分配層
1012 第2の絶縁層
1014 アンダーバンプメタライゼーション(UBM)層
1016 ハンダボール
1018 モールド層
1020 スクライブライン
1022 モールド領域
1100 ダイ
1101 基板
1102 下位金属層および誘電体層
1104 パッド
1106 パッシベーション層
1108 第1の絶縁層
1110 第1の金属再分配層
1112 第2の絶縁層
1114 アンダーバンプメタライゼーション(UBM)層
1116 ハンダボール
1018 モールド層
1120 スクライブライン
1122 モールド領域
1200 集積回路(IC)
1202 モバイルフォン
1204 ラップトップコンピュータ
1206 定置端末
Claims (35)
- 半導体デバイスであって、
基板と、
前記基板に結合される複数の金属層および誘電体層と、
前記複数の金属層のうちの1つに結合されるパッドと、
前記パッドに結合される第1の金属再分配層と、
前記第1の金属再分配層に結合されるアンダーバンプメタライゼーション(UBM)層と、
前記半導体デバイスの第1の表面と、前記半導体デバイスの少なくとも側部とを覆うモールド層とを備える、半導体デバイス。 - 前記モールド層がエポキシ層である、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記モールド層が透明エポキシ層である、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記半導体デバイスの前記第1の表面が前記半導体デバイスの上面である、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記モールド層が、前記複数の金属層および誘電体層のうちの少なくとも1つの側部が前記モールド層で覆われるように、前記半導体デバイスの前記少なくとも側部を覆う、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記複数の金属層のうちの1つに結合されるパッシベーション層と、
前記パッシベーション層と前記第1の金属再分配層との間に位置する第1の絶縁層と、
前記第1の金属再分配層と前記モールド層との間に位置する第2の絶縁層とをさらに備える、請求項1に記載の半導体デバイス。 - 前記モールド層が、前記パッシベーション層の側部が前記モールド層で覆われるように、前記半導体デバイスの前記少なくとも側部を覆う、請求項6に記載の半導体デバイス。
- 前記モールド層が、前記第1の絶縁層の側部が前記モールド層で覆われるように、前記半導体デバイスの前記少なくとも側部を覆う、請求項6に記載の半導体デバイス。
- 前記モールド層が、前記第2の絶縁層の側部がモールド層で覆われるように、前記半導体デバイスの前記少なくとも側部を覆う、請求項6に記載の半導体デバイス。
- 前記第1の絶縁層が、少なくともポリイミド層、ポリベンズオキサゾール(PbO)層および/またはポリマー層のうちの1つである、請求項6に記載の半導体デバイス。
- 前記半導体デバイスが、少なくともダイ、ダイパッケージ、集積回路(IC)、ウェハおよび/またはインターポーザのうちの1つである、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記半導体デバイスが、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンタテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末、定置端末、タブレットコンピュータ、および/またはラップトップコンピュータのうちの少なくとも1つに組み込まれる、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 装置であって、
基板と、
前記基板に結合される複数の金属層および誘電体層と、
前記複数の金属層のうちの1つに結合されるパッドと、
前記パッドに結合される第1の金属再分配層と、
前記第1の金属再分配層に結合されるアンダーバンプメタライゼーション(UBM)層と、
切断プロセス中に前記装置が割れるのを防ぐための手段であって、前記装置の第1の表面と、前記装置の少なくとも側部とを覆う、防ぐための手段とを備える、装置。 - 前記防ぐための手段がエポキシ層である、請求項13に記載の装置。
- 前記防ぐための手段が透明エポキシ層である、請求項13に記載の装置。
- 前記装置の前記第1の表面が前記装置の上面である、請求項13に記載の装置。
- 前記防ぐための手段が、前記複数の金属層および誘電体層のうちの少なくとも1つの側部が前記防ぐための手段で覆われるように、前記装置の前記少なくとも側部を覆う、請求項13に記載の装置。
- 前記複数の金属層のうちの1つに結合されるパッシベーション層と、
前記パッシベーション層と前記第1の金属再分配層との間に位置する第1の絶縁層と、
前記第1の金属再分配層と前記モールド層との間に位置する第2の絶縁層とをさらに備える、請求項13に記載の装置。 - 前記防ぐための手段が、前記パッシベーション層の側部が前記防ぐための手段で覆われるように、前記装置の前記少なくとも側部を覆う、請求項18に記載の装置。
- 前記防ぐための手段が、前記第1の絶縁層の側部が前記防ぐための手段で覆われるように、前記装置の前記少なくとも側部を覆う、請求項18に記載の装置。
- 前記防ぐための手段が、前記第2の絶縁層の側部が前記防ぐための手段で覆われるように、前記装置の前記少なくとも側部を覆う、請求項18に記載の装置。
- 前記第1の絶縁層が、少なくともポリイミド層、ポリベンズオキサゾール(PbO)層および/またはポリマー層のうちの1つである、請求項18に記載の装置。
- 前記装置が、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンタテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末、定置端末、タブレットコンピュータ、および/またはラップトップコンピュータのうちの少なくとも1つに組み込まれる、請求項13に記載の装置。
- 半導体デバイスを設けるための方法であって、
基板を設けるステップと、
前記基板に結合される複数の金属層および誘電体層を設けるステップと、
前記複数の金属層のうちの1つに結合されるパッドを設けるステップと、
前記パッドに結合される第1の金属再分配層を設けるステップと、
前記第1の金属再分配層に結合されるアンダーバンプメタライゼーション(UBM)層を設けるステップと、
前記半導体デバイスの第1の表面と、前記半導体デバイスの少なくとも側部とを覆うモールド層を設けるステップとを含む、方法。 - 前記モールド層がエポキシ層である、請求項24に記載の方法。
- 前記モールド層が透明エポキシ層である、請求項24に記載の方法。
- 前記半導体デバイスの前記第1の表面が前記半導体デバイスの上面である、請求項24に記載の方法。
- 前記モールド層が、前記複数の金属層および誘電体層のうちの少なくとも1つの側部が前記モールド層で覆われるように、前記半導体デバイスの前記少なくとも側部を覆う、請求項24に記載の方法。
- 前記複数の金属層のうちの1つに結合されるパッシベーション層を設けるステップと、
前記パッシベーション層と前記第1の金属再分配層との間に位置する第1の絶縁層を設けるステップと、
前記第1の金属再分配層と前記モールド層との間に位置する第2の絶縁層を設けるステップとをさらに含む、請求項24に記載の方法。 - 前記モールド層が、前記パッシベーション層の側部が前記モールド層で覆われるように、前記半導体デバイスの前記少なくとも側部を覆う、請求項29に記載の方法。
- 前記モールド層が、前記第1の絶縁層の側部が前記モールド層で覆われるように、前記半導体デバイスの前記少なくとも側部を覆う、請求項29に記載の方法。
- 前記モールド層が、前記第2の絶縁層の側部が前記モールド層で覆われるように、前記半導体デバイスの前記少なくとも側部を覆う、請求項29に記載の方法。
- 前記第1の絶縁層が、少なくともポリイミド層、ポリベンズオキサゾール(PbO)層および/またはポリマー層のうちの1つである、請求項29に記載の方法。
- 前記半導体デバイスが、少なくともダイ、ダイパッケージ、集積回路(IC)、ウェハおよび/またはインターポーザのうちの1つである、請求項24に記載の方法。
- 前記半導体デバイスが、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンタテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、モバイルデバイス、モバイルフォン、スマートフォン、携帯情報端末、定置端末、タブレットコンピュータ、および/またはラップトップコンピュータのうちの少なくとも1つに組み込まれる、請求項24に記載の方法。
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