TW201039427A - Semiconductor package and method for manufacturing the same - Google Patents

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Ho-Young Son
Jun-Gi Choi
Seung-Taek Yang
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Hynix Semiconductor Inc
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201039427 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一半導體封裝及該生產方法。 【先前技術】 近來半導體晶片和半導體封裝的發展朝向在極 短的時間内能夠存儲和處理大量數據。 ❹像是最近提出的，用於提高數據存儲能力和用於 提而數據處理速度的半導微 又日J干等耻封裝，可堆疊至少兩個丰 導體晶片在一起。 為了實現半導體封農堆疊配置的技術，至少將兩 可電性搞合堆疊的半導體晶片是必要的。在這方 ，二近被披揭露的技術為以電性連接技術的半導體 一 等肢日日片形成穿孔電極。 Ο 廷些牙孔電極的電性耦合電 線路可使用這些半導 肽日日片的表面上形成。但是，杏 田使用廷些半導體晶片 穿孔電極表面上形成的電绩 你μ 4線路，當半導體晶月數量 增加時可能引發一些問題。 ! 即使穿孔電極可輕易使 姑拙上，& & 卞今肢晶片表面的焊 接塾加上佈線耦合，穿孔電 道μ „ 的、、、σ構郃很難直接與半 ¥肢日曰片内部電路圖案電性輕人。 201039427 【發明内容】 本發明具體實施例是針對一種半導體封裝後，擁 有一穿孔電極可與半導體晶片的内部電路圖案電性 連結，同時防止半導體晶片的體積增長。 此外，本發明具體實施例是針對一種半導體封裝 的製造方法。 在本發明一具體實施例中，一半導體封裝包括半 導體晶片有一個表面和遠離第一表面的第二表面，電 路部分置於半導體晶片，一内部電路圖案可電性連結 至電路部分，並通過穿孔穿過内部電路圖案，以及第 一和第二表面；一絕緣層置於半導體晶片内表面可由 穿孔確定，並有一開孔可裸露出確定的穿孔裸露内部 電路圖案；以及穿孔電極放置在穿孔上並可與内部電 路圖案電性連結。 該半導體封裝還包括一擴散阻擋層插入絕緣層 和穿孔電極之間，並可與内部電路圖案電性連結，並 防止離子在穿孔電極中擴散。 該半導體封裝還包括一種子金屬層置於擴散阻 擋層和覆蓋擴散阻擋層穿孔電極之間 該半導體封裝還包括一放在絕緣層上之擴散阻 擋層，並有一開孔裸露内部電路圖案；以及一種子金 屬層可覆蓋擴散阻擋層並電性連結通過擴散阻擋層 201039427 開孔的内部電路圖案。 該半導體封裝還包括一半導體晶片第一表面埤 接墊，並可與電路部位連結；一額外的穿孔電極可電 性連結至放置在第一及第二表面穿孔的焊接墊；以及 一額外的絕緣層可置於額外穿孔電極，以及半導體晶 片内表面確定的穿孔之間。 - 一内部電路圖案可施以任何—種電源的訊號、接 Ο 地訊號、數據訊號和晶片選擇訊號。 至少有兩半導體晶片堆疊，並與半導體晶片穿孔電極 電性連結在一起。 本發明製造一種半導體封裝方法的具體實施例 還包括步驟為，製造一半導體晶片，擁有第—表面和 遠離第一表面的第二表面，電路部分是放置在半導體 晶片，第一和第二内部電路圖案可電性連至與電路= 分，並在第一表面不同深度及不同位置形成，並通過 、 第一和第二穿孔，其中通過第一和第二表面和第一= • 第二内部電路圖案； 第一及第二絕緣層置於半導體晶片内表面可由 第一及第二穿孔確定，並有第一及第二開孔可裸露出 確定的第一及第二穿孔裸露第一及第-向 乐次弟—内部電路圖 案；以及第一及第二穿孔電極可經由裸露的 j -5^ 一及第 二穿孔與第一及第二内部電路圖案電性連結。 201039427 該半導體封裝還包括置於第一絕緣層上的第一 擴散阻擋層，並可與第一内部電路圖案作電性連結； 一種子金屬層可置於第一擴散阻擋層和第一穿孔電 極之間；一第二擴散阻擋層可置於第二絕緣層之上， 並具有開孔可裸露第二内部電路圖案；以及第二種 子金屬層覆蓋第二擴散阻擋層並與第二内部電路圖 案電性連結。 第一内部電路圖案和第二内部電路圖案，可由不 同金屬形成。 該半導體封裝還包括一置於半導體晶片第一表 面並與電路部位電性連結的焊接墊；以及一穿孔電極 可電性連結至焊接墊，並置於另一額外穿過第一和第 二表面的穿孔；以及一額外的絕緣層由確定的附加穿 孔置於額外穿孔電極和半導體晶片内表面之間。 本發明製造一種半導體封裝方法的具體實施例 還包括步驟為，製造一半導體晶片，擁有第一表面和 遠離第一表面的第二表面，電路部分是放置在半導體 晶片，内部電路圖案可電性連至與電路部分，所定義 的盲孔從第一表面經由内部電路圖案延申至第二表 面，因而將内部電路圖案裸露，在半導體晶片内表面 形成絕緣層，並定義出盲孔以提供裸露内部電路圖案 的開孔；在盲孔上形成穿孔電極，並電性連結至從開 201039427 孔裸露的内部電路圖案；且處理第二表面來裸露穿孔 電極。 亚在不同深度及不同位置形成，並通過第一和第 二穿孔’其中通過第一和第二表面和第一和第二 電路圖案； ° 々第一及第二絕緣層置於半導體晶片内表面可由 第一及第一穿孔確定，並有第 — Ο 〇 確定的第一及第二穿孔裸:第=可出 斤牙札稞路第一及第二；以及第一及 第-牙孔電極可經由裸露的第—及第二穿孔 及第二内部電路圖案電性連結。 /、 層和阻播層之間的步， 進程來完成Γ 個電嫁接㈣或化學接枝的 在形成絕緣層和穿#丨蕾& > βΒ 步包括形Α ^ 穿孔電極之間的步驟中，還進一 步包括形成一擴散阻擋 疋逆 可裸露内部電路圖案，：：4層，且含-開孔 擴散阻擋層，並電性 y 一種子金屬層來覆蓋 孔使擴散阻擒層裸露^至内部電路圖案’並經由開 本么明製造一種半導邮 還包括步驟為，势1 、肢封裝方法的具體實施例 遠離第-表面的第：：半導體晶片，擁有第-表面和 晶片，第一和第-面’電路部分是放置在半導體 分，並在第-表面不同深度及不電性連至與電路部 第一和第二穿孔，苴 又不同位置形成，並通過 其中通過第一和第二表面和第一和 201039427 第二内部電路圖案； 在半導體晶片内表面定 点楚—4 1衣面疋義第一和苐二穿孔上形 成第一和苐二絕緣層， 括弟一和弟二開口，經由 圖索， 疋稞路苐一和第二内部電路 =孔2_絕緣層上形成—擴散阻擔層，可經由第 开1孔/、第一内部電路圖案電性連結， 上形成第二擴散阻抟厗、，址+ A 隹弟一、，巴，.象層 二 〃祜層亚擁有與第二開孔對齊的第 二在第—擴散阻擔層上形成第—種子金屬層以 —在第-擴散阻撞層上形成第二種子金屬層，並可與 ::内部電路圖案電性連結；並形成第一和第二種子 孟蜀層上的第一和第二穿孔電極。 =夕有兩個半導體晶片堆疊一起，並由半導體晶 片的穿孔電極的電性連結連接在一起。 第-内部電路圖案和第二内部電路圖案，可由不 同金屬形成。 在形成第一和第二絕緣層以及第一和第二擴散 阻擔層步驟中，第—和第二絕緣層以及第—和第二擴 散阻擋層可藉由個電嫁接㈣或化學接枝的進程來 完成。 【實施方式】 以下將S羊細說明為本發明具體實施例，可據參考 所附圖了解，但此處並不依照一定比例，並在某些情 況下可能放大以便更清楚地描述某些功能的發明。 201039427
第1 截面圖。
參考第1圖， 片100、一紹鏠盾 儲及處理數據單元（未顯示）。 焊接墊15可置放在半導體晶片1〇〇的第一表面 20 ，並與電路部位1〇電性連結。施於焊接墊^的 °虎了 X疋任何電源訊號、地面訊號、數據訊號和 晶片選擇訊號。 内部電路圖案50放置在半導體晶片1〇〇内，並 與电路部位10電性連結。施於内部電路圖案50的訊 號7以疋任何一電源訊號、地面訊號、數據訊號和晶 片選擇訊號。 穿孔70可穿過半導體晶片100之第一表面20和 第二表面30。在目前的具體實施例中，在穿孔70可 穿過相應的内部電路圖案50的位置。半導體晶片1〇〇 内表面由於定義的穿孔7〇形成，且將内表面内部電 路圖案50裸露。 201039427 絕緣層200可經由確定穿孔70在内表面形成， 並通過内部電路圖案50。 在本具體實施例中，絕緣層200可以包括一有機 層或是無機層。絕緣層200擁有一開孔210，可選擇 性地裸露内部電路圖案50。開孔210可沿著内表面 的環形形狀形成。 穿孔電極300可置於絕緣層200，並穿過内部電 路圖案50。在目前的具體實施例，該穿孔電極300 可以任何導電材料形成，如銅，鋁，金，銀，多晶矽， 以及合金。在目前的具體實施例，該穿孔電極300可 通過絕緣層200所定義的開孔210電性耦合至内部 電路圖案50。穿孔電極300和電路部分10，可電性 耦合至内部電路圖案50。 根據目前的具體實施例之半導體封裝500，也可 以加入一額外的穿孔75，額外的絕緣層220，以及額 外的穿孔電極310。 額外的穿孔75穿過半導體晶片100之第一表面 20和第二表面30。額外的穿孔75也經過半導體晶片 1〇〇的焊接墊15。 額外的絕緣層220可由確定的穿孔75置於半導 體晶片100内表面。在目前的具體實施例，額外絕緣 層220有一個開孔可裸露焊接墊15。 額外穿孔電極310置於額外的穿孔75 。額外穿 孔電極310可電性耦合至焊接墊15，並可經由更多 12 201039427 的絕緣層220裸露。 第2圖為本發明半導體封裝第二具體實施例之 截面圖。除了多顯示擴散阻擋層23〇外，第2圖半導 體封裝說明圖與第i圖上述半導體封裝參考圖大致 相同的。因此，同樣組成部分詳細說明在此將不贅 述，並以相同的參考數字將被表明同一組成部分。 參考帛2圖，一半導體封農5〇〇包括半導體晶片 100、一絕緣層200、一個穿孔電極300以及一擴散 0 阻擋層230。 ’ 擴散阻擋層230可避免或至少防止穿孔電極3〇〇 内不必要的至屬離子穿過絕緣層從電路部位1 〇 傳播到半導體晶片1〇〇 。擴散阻擋層23〇可由，例 如，超薄鈦（Ti )和/或氮化鈦（TiN )組成。 擴散阻擋層230最好覆蓋在絕緣層2〇〇，並電性 連、至通過疋義絕緣層2〇〇開孔來裸露内部電路圖 〇 案 50 ° • 根據目前的具體實施例之半導體封裝500,也可 以加入一額外的穿孔75,額外的絕緣層22〇，以及額 外的穿孔電極31〇，另外還有額外的擴散阻擔層24〇。 額外的穿孔75穿過半導體晶片1〇〇之第一表面 20和第二表面3〇β額外的穿孔75也經過半導體晶片 1〇〇的谭接塾15。 辦曰額外的絕緣層220可由確定的穿孔乃置於半導 組日日片100内表面。在目前的具體實施例，額外絕緣 201039427 層220有—個開孔可裸露焊接墊15。 :::擴散阻擋層24〇可置於額外絕緣層22〇, ϋ电ί1生連結與焊接墊 避免或至少防以 額外的擴散阻擔層240可 穿過絕❹220 310内不必要的金屬離子 巴家滑22G «電路部位1()傳播 = ===”，例如，二 1二外的穿孔電極310置於額外擴散阻播層，其中 名員外擴散阻擔層240 #·请% μ ' 孔額外絕緣層220。額外穿 電性叙合至額外擴散阻擔層24。的嬋 :3圖為本發明半導體封裝第三具體實施例之 Θ。除了多顯示種子金屬層2 =說：圖與第2圖上述半導體封裝參考圖I °、: 口此，同樣組成部分詳細說明在此將不贅 …=以相同的參考數字將被表明同—組成部分。 ，考第3圖’ 一半導體封裂5〇〇包括半導體晶片 丄、一絕緣層2〇〇、一個空 個牙孔電極300以及一擴散 4备層23G，及-種子金屬層25〇。 顯示的種子金屬層25()可置於擴散阻擔層 在目月的具體實施例中，種子金屬層，覆蓋 ^廣散阻擔層細㈣表面。穿孔電極300可使用 二，亚在有種子金屬層25〇的狀況下，在後來的種 子金屬層250上形成。 14 201039427 根據目前的具體實施例之半導體封裝500，也可 以加入一額外的穿孔75，額外的絕緣層220，以及額 外的穿孔電極310 ’另外還有額外的擴散阻擔層 240 ’以及一額外的種子金屬層26〇。 額外的種子金屬層260可置於擴散阻擋層mo。 額外的穿孔電極置於額外擴散阻擋層31〇，其中 額外擴散阻擋層240是放在額外絕緣層22〇。額外穿 孔電極310可經由額外種子金屬層15電性耦合至焊 接墊15。 第4圖為本發明半導體封裝第四具體實施例之 截面圖。除了多顯示擴散阻擋層與種子金屬層外，第 4圖半導體封裝說明圖與第3圖上述半導體封裝參 考圖大致相同的。因此，同樣組成部分詳細說明在此 將不贅述，並以相同的參考數字將被表明同一組成部 分。 〇 ,擴散阻擋層270可置於絕緣層200上，該擴散阻 菖層270並有開孔275可在絕緣層2〇〇上裸露開孔 210 〇 參考第4圖，-4導體封裝5〇〇包括半導體晶片 忉〇、一絕緣層200、一個穿孔電極3〇〇以及一擴散 阻擋層270，及一種子金屬層28〇。 顯示的種子金屬層 在目前的具體實施例中 阻擋層270内部表面 280可置於擴散阻擋層270。 ’種子金屬層280覆蓋了擴散 。由於這一事實，種子金屬層 201039427 280可透過擴散阻擋層270的開孔275電性耦合至内 部電路圖案50。穿孔電極300可使用電鍍，並在有 種子金屬層280的狀況下，在後來的種子金屬層280 上形成。 根據目前的具體實施例之半導體封裝500，也可 以加入一額外的穿孔75，額外的絕緣層220，以及額 外的穿孔電極31〇 ’另外還有額外的擴散阻擋層 240，額外種子金屬層260。 』示的額外種子金屬層260可置於額外擴散阻 擋層240。 ' 額外的牙孔電極31 〇可隨後置於額外擴散阻擔 層240 ’其中額外擴散阻擋層24〇是可置放於額外絕 緣層220上。額外穿孔電極31〇可透過額外種子金 屬層260電性耦合至焊接墊15。 第5圖為本發明半導體封裝第五具體實施例之 截面圖除了半導體晶片數及連結組件外，第5圖半 導體封裝說明圖與f 3圖上料導體封裝參考圖大 致相同的。因此’同樣組成部分詳細說明在此將不贅 述’並以相同的參考數字將被表明同一組成部分。 參考第5圖，在目前的具體實施例中，一半導 體封，5〇〇包括至少兩個半導體晶#議疊放在一 起牙孔電極300，都表明至少在兩半導體晶片· 形成、，並在預先確定的位置上彼此對準。 連結組件510可置於半導體封裝5〇〇之半導體晶 201039427 片100之間，並互相面對的穿孔電極300電性搞合在 一起。也就是說，穿孔電極300可彼此藉由連結組件 510電性耦合。一填補空隙組件52〇與連結組件 也可放置在半導體晶片堆疊100之間定義的空間。 第6圖為本發明半導體封裝第六具體實施例之 截面圖。
參考第6圖，一半導體封裝500包括一半導體晶 片1〇〇，可由第一和第二穿孔72和74所定義、第 一和第二絕緣層202及204、第一和第二穿孔電極32〇 及330,以及第一和第二擴散阻擋層230及27〇，及 第一和第二種子金屬層250及280。 半導體晶片1〇〇包括第一表面2〇和遠離第一表 面20的第二表面30，電路部分1〇置於半導體晶片 100内’其中可能有一個數據存儲單位（未顯示）和 數據處理單元（未顯干3 。p u q r 、不螭不）。知接墊15可置放在半導 體晶片100的第一矣而、，t 表面20 ，亚與電路部位ι〇電性 連結。 '一内部電路圖安c λ 圚本52和54可置於半導體晶片 100 。因此，内部電败_安 电路圖案52和54放置在半導體晶 片100將被定義a當 ^ . 為弟一内部電路圖案52和第二内部 電路圖案51 當從半導體晶片 100上方看時，第一内部電路圖 17 201039427 案52及第二内部電路圖案54處於不同位置。此夕卜， 第一内部電路圖案52與第二内部電路圖案54相對於 第一表面20不同深度。 例如，第一内部電路圖案52是從第一表面20測 量的第一深度，且第二内部電路圖案54是第一表面 20測量的比第一深度大的第二深度。 在本具體實施例，第一和第二内部電路圖案52 和54可以由，例如，含有不同的金屬組成。例如， 任何第一和第二内部電路圖案52和54可以包含銅， 且其他第一和第二内部電路圖案52和54可以包含 鋁。 半導體晶片100顯示了第一穿孔72以及第二穿 孔74。第一穿孔72所示可通過半導體晶片100 ，並 通過第一内部電路圖案52，而且由於這一事實，部 分第一内部電路圖案52可通過第一穿孔72裸露在外 部。 第二穿孔74所示可通過半導體晶片100 ，並通 過第二内部電路圖案54，而且由於這一事實，部分 第二内部電路圖案54可通過第二穿孔74裸露在外 部。 顯示的第一絕緣層202置於内表面上的第一穿 孔72 。也顯示出，第一絕緣層202有第一開孔203 18 201039427 可裸露内部電路圖案52。 顯示的第二絕緣層204置於内表面上的第二穿 孔74 。也顯示出，第一絕緣層2〇4有第二開孔2〇5 可裸露内部電路圖案54。 第擴放阻擒層230是顯示在第一絕緣層202 上。第一擴散阻擋層230可經由第一絕緣層2〇2中 Ο
定義的第一開孔203電性耦合至第一内部電路圖案 52。 第二擴散阻擋層270是顯示在第二絕緣層2〇4 上。第二擴散阻擋層270顯示有第三開孔275由大致 形狀所定義並作為第 因而，第二擴散阻擋 相同的位置及大致相同的斷面 二絕緣層204的第二開孔205。 層270,及第二内部電路圖案％可彼此互相電性隔 離。 第一種子金屬層250可置放在第一擴散阻擋層 230 上。 第^種子金屬| 280 τ顯示在第二擴散阻擔層 270和第二内部電路圖案54 。由於這一事實，第二 種子金屬層280可電性耦合至第二内部電路圖案5各 第一穿孔電極320可置放在第一種子金屬層25〇 並填補第-穿孔72。第二穿孔電極咖可置放在第 二種子金屬層280並填補了第二穿孔74。 201039427 與此同時，根據目前的具體實施例之半導體封裝 500，可以選擇加入一個額外 Γ的穿孔75，—額外的絕 緣層220，-額外的穿孔電極咖，—額外的擴散阻 擋層24〇,以及-額外的種子金屬層260。 額外的種子金屬層260顯示可置於額外擴散阻 擔層240上。額外穿孔電極則顯示置於額外擴散阻 擋層240上’是把額外的擴散阻擋層24〇_示在額外 絕緣層220上。額外穿孔電極31〇可藉由額外的種子 金屬層260電性耦合至焊接墊15上。 第7圖至第10圖為本發明半導體封裝第七夏财 實施例之截面圖。 ^肽 參考第7圖，為了製造一半導體封裝，可先製造 一半導體晶片電路部位1G，具有數據存儲單 位（未顯示）可作為數據存儲和數據處理單元（未顯 不）數據處理，+導體晶片1〇〇使用任何一些眾所 去的半¥體為件的製造技術形成。焊接塾Μ在導 體晶片_第-表面2G上形成’並與電路部位㈣ 性連結，以及該内部電路圖案5G可在半導體晶片_ 形成並與電路部位10電性連結。 參考第8圖，半導體晶片1〇〇在内部電路 50形成焊接墊15之後，可定義盲孔101，並從半^ 旦曰曰片100擴展到從第一表φ 2 〇以及遠離第—表面 20 201039427 20的第二表面30。盲孔101可通過，例如，焊接墊 15,並通過内部電路圖案50 。由於這一事實，焊接 墊15和内部電路圖案50可藉由盲孔101裸露内表 面。 參考第9圖，在半導體晶片100上可定義一盲孔 101、絕緣層200和220可分別在盲孔101内表面形。 - 絕緣層200和220可使用電嫁接過程或使用化學 〇 接枝進程來形成。絕緣層200和220並不在焊接墊 15 ，或是内部電路圖案50上形成。絕緣層200和 220是有選擇性第在半導體晶片100内表面沿著盲孔 101使用電嫁接過程或化學接枝的進程來形成。 因而環形開孔210在絕緣層200和220所定義並 使半導體晶片100沿盲孔101内表面裸露焊接墊15 及内部電路圖案50。 〇 參考第10圖，在絕緣層200和220之後，其中 * 有開孔210可裸露焊接墊15和内部電路圖案50，並 - 經由電嫁接過程或化學接枝的過程形成，穿孔電極 300和310最好採用化學電鍍法在盲孔101内形成。 接著，當半導體晶片100遠離第一表面20的第 二表面30進行處理時，半導體晶片100厚度降低。 由於半導體晶片100的厚度減小，半導體晶片100上 的第二表面30上的穿孔電極300和310可裸露，其 21 201039427 中如第1圖所示之半導體封裝500可隨後製造。 在本具體實施例中’半導體晶片1〇〇的第二表面 30可以使用化學機械拋光（chernicai mechanical polishing)過程或利用独刻技術處理，使半導體晶片 100的厚度降低裸露該末端，相當於穿孔電極的第二 表面30。 第11圖為本發明半導體封裝第八具體實施例之 截面圖。除了形成擴散阻擋層與種子金屬層之外，第 ❹ 11圖半導體封裝說明圖與第7圖上述半導體封裝參 考圖大致相同的。因此，同樣組成部分詳細說明在此 將不贅述，並以相同的參考數字將被表明同一組成部 分。 參考第11圖’在絕緣層2〇〇和220之後，其中 有開孔210可裸露内表面所形成的内部電路圖案 和焊接墊15，並在半導體晶片1〇〇定義盲孔，在絕 ◎ 、’彖層200和220上形成擴散阻擋層23〇和24〇。 颏似絶緣層200和220，擴散阻擋層230和240 ' 可使用电嫁接過程或化學接枝的進程形成。擴散阻擋 層230和240可在絕緣層雇和220上形成，並通過 ’”巴，”彖層200和220在内部電路圖帛5〇和烊接墊15上 形成。 因此，内部電路圖案5〇和焊接墊15可電性耦合 22 201039427 至擴散阻擋層230和240。 接著’種子金屬層250 # 260可在擴散阻擒層 230和240中形成，其中擴散阻擋層23〇和可電 性連結至内部電路圖案50及焊接墊15。種子金屬層 250和260可以經由任一物理和化學氣相沉積，原子 層沉積過程和化學氣相沉積過程來形成。 在種子金屬層250和260形成後，穿孔電極3〇〇 〇 * 310可在種子金屬層25〇和㈣上形成來製造半導 體封裝500。 第12圖為本發明半導體封裝第九具體實施例之 載面圖。除了形成擴散進程的阻擋層和種子金屬層不 描述外，第12圖半導體封裝說明圖與第u圖上述半 導體封裝參考圖大致相同的。因此，同樣組成部分詳 細况明在此將不贅述，並以相同的參考數字將被表明 〇 同一組成部分。 . 參考第12圖，在絕緣層200和220形成後，其 -中有開孔210可裸露内部電路圖案50和焊接墊15， 亚在半導體晶片1〇〇内表面定義盲孔、及絕緣層2〇〇 和220上的擴散阻擋層270和240。 擴散阻擋層270和240可在絕緣層200和22〇上 使用的任何一種電嫁接，化學接枝過程和化學氣相沉 積過程形成。 23 201039427 由於擴散阻擋層270電性絕緣内部電路圖案 50，擴散阻擋層270上可在絕緣層200上形成，並包 括一開孔275可與絕緣層200上的開孔21〇對齊。 於疋，種子金屬層280和260可分別在擴散阻擔 層270和擴散阻擋層24〇形成。種子金屬層28〇和 260可以使用任何物理和化學氣相沉積過程、原子層 /儿積過权和化學氣相沉積過程來形成。種子金屬層 280可通過擴散阻擋層27〇定義的開孔275電性耦合 至内部電路圖案50。 在種子金屬層280及260形成後，穿孔電極3〇〇 及310可在種子金屬層28〇及26〇上形成以完成半導 體封裝500 〇 第13圖至第16圖為本發明半導體封裝第十具體 實施例之截面圖。 參考第13圖，為了製造一種半導體封裝，半導 體晶X 100首先是通過-個半導體元件製造技術所 製造。 半導體曰曰片1〇〇包括第一表自2〇和遠離第一表 面20的第二表面3〇, 一電路部分1〇置於半導體晶 片1〇〇内，其中可能有一個數據存儲單位（未顯示） 和數據處理單元（未顯示）。焊接墊15可置放在半 V肚日日片100的第一表面2〇 ，並與電路部位電 24 201039427 性連結。 一内部電路圓案52和54可置於半導體晶片 1〇〇 。因此，内部電路圖案52和54放置在半導體晶 片⑽將被定義為第一内部電路圓案52和第二内部 電路圖案54。 ° Ο Ο 在半‘體晶片1〇〇，第一内部電路圖案52及第 二内部電路圖案54處於不同位置。此外，第一内部 電路圖案52與第二内部電路圖㈣ =則如，第一内部電路圖案52是彳：面 二第I的第一深度I且第二内部電路圖案 D2。第一“ 2°測量的比第-深度大的第二深度 在本具體實施例’第一和第二内部電路圖宰Μ ”4可以由，例如，含有不同的金屬組成。例如， ::第-和第二内部電路圖案52和54可以包含鋼， ，、他第一和第二内部電路圖案52和Μ / 1呂。同時’第一和第二内部電路圖案52和μ π ^ 3 相同金屬形成。 可以由 在焊接墊15以及第—和第二内部電路 4在半導體曰曰“ 100形成後，盲孔m : 2和 晶片100第一表面20定義並延伸至第二表攸半導體 孔101通過焊接整15以及半導體晶片二：3第°二 25 201039427 第二内部電路圖案52及54 ^因而，第一和第二内部 電路圖案52和54可透過盲孔101内表面裸露。 參考第14圖，第一絕緣層202、第二絕緣層2〇4 和第二絕緣層可在盲孔101的内表面形成。第一、第 二’和第三絕緣層202、204及220，分別裸露了第 一和第二内部電路圖案52和54，以及焊接墊15。 在本具體貫施例中’苐一至第三絕緣層202、204 和220可由任何使用的化學電鍍法，溶膠凝膠法，及 ❹ 或電嫁接過程中，化學接枝過程和化學氣相沉積過程 來形成。 參考第15圖，第一擴散阻擋層230可在第一絕 緣層202上形成，第二擴散阻擔層270可在第二絕緣 層204上形成，第三擴散阻擔層240可在第三絕緣層 220上形成。在目前的具體實施例，第一至第三擴散 阻擋層230、270和240具有導電性。 ◎ 在本具體實施例中’第一至第三擴散卩且擔層 - 230、270和240可使用電嫁接過程或化學接枝法形 成。 在本具體實施例，第一擴散阻擋層230玎透過第 一絕緣層202定義的開孔電性輕合至第一内部電路 圖案52。第二擴散阻擋層270可置於第二絕緣層204 上。第二擴散阻擂層270具有開孔可裸露第二内部電 26 201039427 路圖案54，因此將第二内部電路圖案％電性絕緣。 第三擴散阻擋層240可置於第三絕緣層22〇上並電性 耦合至焊接墊15。 參考第16圖，在第一至過第三擴散阻擋層23〇、 270和240形成後’第一至第三種子金屬層 和260可隨後分別置於第一至第三擴散阻播層23〇、 270和24G。第—種子金屬層280可在第二擴散阻播 〇 層270上形成，並通過第二擴散阻擔| 270和第二絕 緣層204定義的開孔電性轉合至第二内部電路圖案 54 ° 第二和第三穿孔電 、第二和第三種子 此後’如第6圖所示之第一、 極320、330和310可分別在第一 金屬層250、280和260上形成。 ❹ 頌然從上面的描述，本發明提供了優勢，在半導 體晶片上表面上形成烊接塾，並可彼此電性輕合至穿 孔電極，且内部電路圖案可在半導體晶片形成，且穿 孔電極可彼此電_合，以防止大量的半導體晶片， 由於越來越多晶片的使用情況下增加體積。 雖然本發明具體實施例已由上述圖例詳細說 明’對於這些技術各種修改，補充和替代是可能的， 沒有偏離範圍和精神下皆為本發明所披露之專利範 圍所包含。 27 201039427 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明半導體封裝第一具體實施例之 截面圖。 第2圖為本發明半導體封裝第二具體實施例之 截面圖。 第3圖為本發明半導體封裴第三具體實施例之 截面圖。 第4圖為本發明半導體封裝第四具體實施例之 戴面。 第5圖為本發明半導體封裝第五具體實施例之 截面圖。 第6圖為本發明半導體封骏第六具體實施例之 戴面圖。 第7圖至第10圖為本發明半導體封裝第七具 體實施例之截面圖。 第11圖為本發明半導體封骏第八具體實施例之 截面圖。 第12圖為本發明半導體封裝第九具體實施例之 戴面圖。 第13圖至第16圖為本發明半導體封裝第十具 體實施例之截面圖。 28 201039427 【主要元件符號說明】 500 :半導體封裝 100 :半導體晶片 10 ： 電路部 位 15 ： 焊接墊 20 ： 第一表 面 30 ·· 第二表面 50 ： 内部電 路圖案 70、 75 :穿孔 200 ' 220 ： 絕緣層 210 、275 :開孔 300、310 :穿孔電極 230、240、270 :擴散阻檔層
250、260、280 ··種子金屬層 510 :連結組件 520 :填補空隙組件 72 ： 第- -穿孔 74 ： 第二 穿孔 202 :第 一絕緣層 204 :第二 二絕緣層 220 :第 三絕緣層 320 :第一 -穿孔電極 330 :第 二穿孔電極 310 :第三穿孔電極 230 :第 一擴散阻擋層 270 :第二擴散阻擋層 240 :第 三擴散阻擋層 250 :第- -種子金屬層 280 :第 二種子金屬層 260 :第三種子金屬層 52 ： 第一 -内部電路圖案 54 ： 第二 内部電路圖案 203 :第 一開孔 205 :第二開孔 275 :第 三開子L 101: 盲孔 210 :環 形開子匕 D1 第一 深度 D2: 第二 深度 29

Claims (1)

  1. 201039427 七、申請專利範圍： 1. 一種半導體封裝，包括： 一半導體晶片，包括： 第-表面及不置於其對面的第二表面，· 一置放在半導體晶片的電路部分； 一耦合至電路部分的内部電路圖案，以及 一通過内部電路’以及第-和第二表面之穿孔. 一彻晶片上穿孔上之絕緣層，其中該、 有一開孔可沿著穿孔將内部電路裸露；以及 =孔内的穿孔電極’可延著穿孔裸露内部 電路圖案； 体路丨4 λ巾’穿孔電極的和f的模式 露了内部電路圖案沿穿孔。 文的稞 2. 如申請專利範圍第1項之半導體封裝，進一步包 含介：絕緣層以及穿孔電極之間-擴散阻擋層 該擴散阻㈣可電㈣合至内部電路圖宰。 3. 如申請專利範圍第2項之半導體封裝，進一步包 含介於擴散阻播；以月# 層。 …及牙過電極之間的種子金屬 4. 如申請專利範圍第1項之半導體封裝，進-步包 含： 〇 声有一二：：層上的擴散阻擋層，其中擴散阻擋 層有一開孔可裸露該内部電路圖案；以及 在擴散阻擔層上的種子金屬層，且該種子 30 201039427 ΐ:::經過擴散阻擋層的開孔電性耦合至内部 5 ^申請專利範圍第1項之半導體封裝，進-步包 半導體晶片第一表面之一焊接整， 合至電路部位； 《了電性耦 ❹ Ο 一額外的穿孔電極，可電性耦合至焊接墊， 額外的穿孔可通過第一和第二表面；以及 額外的絕緣詹’可位於額外的穿孔電極和 範圍第1項之半導體封裝，其中内部 以及晶片選擇訊號。種電力㈣、數據訊號 7·=請專利範圍第1項之半導體封裝，其尚包括 :兩個堆叠在-起的半導體晶片，如此，至= 兩個半導體晶片的穿孔電極彼此電絲合。 8·—種半導體封裝，包含： 一半導體晶片，其包括： 二第—表面及不置其對面的第二表面； 置放在半導體晶片的電路部分； 一轉合至電路部分之笫一 案.，且相對於H面^ 第一内部電路圖 八 Τ %弟表面不同深度；以及 和第：：通過第一及第二内部電路圖案，與第-#第一表面之第一與第二穿孔； 31 201039427 半導體晶片上穿孔上之第一及第二絕緣層， 其中該絕緣層分別有第一開孔，與第二開孔，可 沿著穿孔將第一内部電路與第二内部電路裸露； 以及 第一及第二穿孔内的第一及第二穿孔電極， 可沿著第-及第二穿孔裸露第一及第二内部電路 圖案。 9.如申請專利範1U 8項之半導體封裝，其尚包括： 一第一絕緣層上的第—擴散阻擋層，該第一 擴散阻擋層可耦合至第一内部電路圖案； 一在第一擴散阻擋層上以及第一穿孔電極之 種子金屬層； 一第二絕緣層上的第二擴散阻擋層，其開孔 可裸露第二内部電路圖案；以及 一第二擴散阻擋層上的第二種子金屬層，其 可電性耦合至第二内部電路圖案。 10. 如中請專利範圍第8項之半導體封I，其中第一 内部電路圖案和第二内部電路圖案由不同金屬形 成。 11. 如申請專利範圍第8項之半導體封裝，其尚包 括 半導體晶片第一表面之一焊接墊，可電性 麵合至電路部位； 一額外的穿孔電極，可電性耦合至焊接墊且 在一頜外通孔内，而一額外的穿孔可通過第一和 32 201039427 第二表面；以及一額外的絕緣層，位於額外的穿 孔電極和額外的穿孔之間。 12.種半導體封裝之製造方法，包括下列步驟： —製造一具有一第一表面及不置於其對面的一 第二表面，並含一置放在半導體晶片的電路部分 之半導體晶片，該内部電路圖案可輛合至電路部 ❹ ❹ 一疋一攸第一表面經由内部電路圖案朝向第 一表面之穿孔，並使該内部電路裸露； 在牙孔上形成一絕緣層，使得絕緣層有其 孔，可使内部電路圖案裸露； f牙孔场成穿孔電極，使得該穿孔電極可 二 SI 表層之開孔搞合至該内部電路圖案，並使 ：電路圖案稞露；以及降低半導體晶片的 到穿孔電極第二面表的末端裸露的 :進:包：·，^ 乂匕括·在絕緣層卜形+ , 使擴散阻擋層可電性層， =擴散阻擔層的步驟在形成絕緣層和;孔電： 之步驟間進行。 ❻$牙孔電極 14:申項之半導體㈣之製造方 層，二種 擔層和穿孔電極之驟為在形成擴散阻 33 201039427 15.如申5旁專利範圍第1 a 法，其中，在形成二項之半導趙封裝之製造方 絕緣層和㈣㈣擴餘^的步称中， 化學接枝的製程層的形成係使用電嫁接製程或 ，=，第12項之半 法，其尚包括下列步驟： τ忒之衣乂方 Ο 有-SC:;擴散阻撞層’使擴散阻措層 二二電I:案：開孔;以及在擴散 通過擴散阻擋層的穿孔/種子金屬層可經由 牵甘士 L電性耦合至内部電路圖 在Ml:成一擴散阻播層與種子金屬層的步驟 17 /成絕緣層和穿孔電極之步驟間進行。 7. 一種半導體封裝之掣 製造-半導體:;方二 電路部分，一 置放在半導體晶片内的 Ο 電路圖；至電路部分之第-及第二内部 圖案，如此相對於第一表面，第一盥 部電路圖宰為不Π ^许 咕 /、第一内 =案為不同冰度，而第一與第二穿孔通過 -斑第：表面’且第一和第二穿孔分別通過第 、第二内部電路圖牵.Α 电路圍-，在第-與第二穿孔上形 分別:^二絕緣層其中該第一與第二絕緣層 二穿孔將：開孔以及第二開孔，可沿著第-與第 穿孔將弟一内部電路與第二内部電路裸露； 在第一、纟巴緣層上形成第一擴散阻擋層，其中 34 201039427 第-擴散阻播層可經由第一絕緣層穿孔 至第一内部電路圖案；並 — 於第一、、邑緣層上形成第二擴散阻擋層，其中 二：㈣阻擋層有-第-開孔與第二開孔並列； :第-擴散阻擋層上形成第一種子金屬層，且在 形成一第二種子金屬層，使得 ❹ :和ΓΓ—和第二種子金屬層上形成第 和苐二穿孔電極。 人所 如申請專利範圍第17 法，1貝〈牛¥租封裝之製造方 起，其中二：、將兩個半導體晶片堆疊在-耦合在-起。电了將至少兩個半導體晶片電性 19.如申請專利範圍苐 法，1尚白杠甘士& 心千導肢封裝之製造方 ο ^ ° 括/、中第—内部電路圖宰和第一 0 同的金屬形成。 其尚包括其中在形C之製造方 第一和第二擴散阻擋層 第一和第二絕緣層和 化學接枝的製程。〜’使用電嫁接製程或 35
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