[发明专利]形成封装结构的机制

说明书

本发明提供了用于形成封装结构的机制的实施例。形成封装结构的方法包括：提供半导体管芯以及在半导体管芯上方形成第一凸块结构和第二凸块结构。第二凸块结构比第一凸块结构更矮和更宽。该方法还包括提供衬底，在衬底上形成有第一接触焊盘和第二接触焊盘。该方法还包括分别在第一接触焊盘和第二接触焊盘上方形成第一焊膏结构和第二焊膏结构。第二焊膏结构比第一焊膏结构更厚。此外，该方法包括将第一凸块结构和第二凸块结构分别与第一焊膏结构和第二焊膏结构回流，以使半导体管芯接合至衬底。

技术领域

本发明总的来说涉及半导体领域，更具体地，涉及形成封装结构的机制。

背景技术

半导体器件用于各种电子应用中，诸如个人电脑、手机、数码相机或其他电子设备。一般通过在半导体衬底上方依次沉积绝缘层或介电层、导电层和半导体层，然后使用光刻和蚀刻工艺图案化各个材料层以在半导体衬底上形成电路部件和元件来制造半导体器件。

半导体产业通过不断减小最小部件的尺寸，来不断提高各种电子部件（例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等）的集成度，这允许更多的部件被集成到给定区域中。在一些应用中，这些更小的电子部件还需要利用更小面积或更小高度的更小封装件。

已经开发出新的封装技术以提高半导体器件的密度和功能。这些用于半导体器件的相关新型封装技术面临着制造的挑战。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于形成封装结构的方法，包括：提供半导体管芯；在半导体管芯上方形成第一凸块结构和第二凸块结构，第二凸块结构比第一凸块结构更矮和更宽；提供衬底，在衬底上形成有第一接触焊盘和第二接触焊盘；在第一接触焊盘和第二接触焊盘上方分别形成第一焊膏结构和第二焊膏结构，第二焊膏结构比第一焊膏结构更厚；以及将第一凸块结构和第二凸块结构分别与第一焊膏结构和第二焊膏结构回流，以将半导体管芯接合至衬底。

优选地，形成第一凸块结构和第二凸块结构的步骤包括：在半导体管芯上方形成第一凸块下金属（UBM）结构和第二UBM结构，第二UBM结构比第一UBM结构更宽；以及分别在第一UBM结构和第二UBM结构上方形成第一凸块和第二凸块，第二凸块比第一凸块更矮和更宽。

优选地，第一凸块与第二凸块的体积基本相同。

优选地，第一凸块与第二凸块之间的厚度差基本上等于第二焊膏结构与第一焊膏结构之间的厚度差。

优选地，形成第一凸块和第二凸块的步骤包括：分别在第一UBM结构和第二UBM结构上方放置第一焊球和第二焊球；以及回流第一焊球和第二焊球以分别形成第一凸块和第二凸块。

优选地，第一焊球与第二焊球的形状和尺寸基本相同。

优选地，同时形成第一UBM结构和第二UBM结构。

优选地，在半导体管芯的高应力区上方形成第二凸块结构。

优选地，在半导体管芯的拐角区上方形成第二凸块结构。

优选地，形成第一焊膏结构和第二焊膏结构的步骤包括：在衬底上方放置模具，模具具有分别暴露第一接触焊盘和第二接触焊盘的第一开口和第二开口，其中，第二开口大于第一开口；以及在模具上方施加焊料，从而使焊料材料的一部分穿透第一开口和第二开口以形成第一焊膏结构和第二焊膏结构。

优选地，同时形成第一焊膏结构和第二焊膏结构。

优选地，第二焊膏结构的体积大于第一焊膏结构的体积。

优选地，在半导体管芯接合至衬底之后，衬底的表面与半导体管芯的表面基本平行。

根据本发明的另一方面，提供了一种封装结构，包括：半导体管芯；衬底，通过半导体管芯与衬底之间的第一接合结构和第二接合结构接合至半导体管芯，第一接合结构和第二接合结构相邻，并且第二接合结构宽于第一接合结构。