管芯上的堆叠重分布层的制作方法
【专利说明】管芯上的堆叠重分布层
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月6日向美国专利局提交的非临时专利申请N0.13/960，110的优先权和权益，其全部内容通过援引纳入于此。
[0003]背景
[0004]领域
[0005]各种特征涉及管芯上的堆栈重分布层。
【背景技术】
[0006]管芯可能出于许多原因而有缺陷。制造管芯的工艺可能引起管芯中的破裂，这可能导致有缺陷的管芯。此外，管芯在经受相对较高的工作电流时可能有缺陷或发生故障，相对较高的工作电流可能引起管芯中重分布层/球区域附近的快速电迀移(EM)降级。
[0007]图1解说了管芯的侧视图。具体而言，图1解说了管芯100的侧视图，管芯100包括了基板101、数个金属和介电层102、焊盘104、钝化层106、第一绝缘层108、金属重分布层(RDL)110、和第二绝缘层114。图1还解说了管芯100上的焊球116。具体而言，焊球116耦合至金属重分布层110。焊盘104和金属重分布层110是导电材料。例如，焊盘104可以是铝材料，并且金属重分布层110可以是铜材料。第一绝缘层108和第二绝缘层112是聚酰亚胺层。
[0008]由于高电流和快速铜-锡(CuSn)金属间形成，管芯的RDL/球区域处可能会发生快速EM降级。管芯上的RDL/球区域的示例由图1中的管芯100的区域118表示。CuSn金属间形成的结果是管芯100的RDL/球区域118处的由EM引入的空隙。具体而言，金属分布层110的铜材料可以向着焊球116扩散，从而在金属分布层110和焊球116的界面(例如，区域118)处创建空隙。在金属分布层110与焊球116之间创建的该空隙防止电流向/从焊球116穿越到达管芯101的电路(例如，基板101中的电路元件)。在工作于高电流的管芯中，扩散速率显著更大，由此降低了管芯的寿命和/或使得管芯有缺陷。
[0009]因此，需要更能抵抗快速电迀移(EM)降级的管芯。
[0010]概述
[0011]本文中速描述的各种特征、装置和方法在管芯上提供堆叠重分布层
[0012]第一示例提供了一种半导体器件，其包括基板、耦合到该基板的数个金属层和介电层、耦合到该多个金属层之一的焊盘、耦合到该焊盘的第一金属重分布层、以及耦合到该第一金属重分布层的第二金属重分布层。该第二金属重分布层包括钴妈磷(cobalttungsten phosphorous)材料。
[0013]根据一方面，第一金属重分布层是铜层。
[0014]根据一方面，半导体器件进一步包括第一凸块下金属化(UBM)层和第二凸块下金属化(UBM)层。
[0015]根据一方面，该半导体器件进一步包括在该第一金属重分布层和该焊盘之间的附着层，该附着层配置成将该第一金属重分布层耦合到该焊盘。
[0016]根据一方面，该半导体器件是至少管芯、管芯封装、集成电路(1C)、晶片、和/或中介体中的一者。
[0017]根据一个方面，该半导体器件被纳入到音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。
[0018]第二示例提供了一种半导体器件，其包括基板、耦合到该基板的数个金属层和介电层、耦合到该多个金属层之一的焊盘、耦合到该焊盘的第一金属重分布层、耦合到该第一金属重分布层的第二金属重分布层、和親合到该第二金属重分布层的第三金属重分布层。
[0019]根据一方面，第一金属重分布层是第一铜层，第二金属重分布层是镍层，并且所述第三金属重分布层是第二铜层。
[0020]根据一方面，该半导体器件进一步包括第一凸块下金属化(UBM)层和第二凸块下金属化(UBM)层。
[0021 ]根据一方面，第一 UBM层是镍层，且第二 UBM层是铜层。
[0022]根据一方面，该半导体器件进一步包括第一金属重分布层与焊盘之间的附着层。该附着层被配置成将该第一金属重分布层耦合到该焊盘。
[0023]根据一方面，该半导体器件是至少管芯、管芯封装、集成电路(1C)、晶片、和/或中介体中的一者。
[0024]根据一个方面，该半导体器件被纳入到音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。
[0025]第三示例提供了一种设备，其包括基板;耦合到该基板的数个金属层和介电层;耦合到该数个金属层之一的焊盘；用于电重分布的装置，该用于电重分布的装置耦合到该焊盘；以及用于减少该用于电重分布的装置的降级的装置，该用于减少降级的装置耦合到该用于电重分布的装置。
[0026]根据一方面，该用于电重分布的装置是铜重分布层。用于减少该用于电重分布的装置的降级的装置包括用于减少该用于电重分布的装置的铜降级的装置。
[0027]根据一方面，该设备进一步包括第一凸块下金属化(UBM)层和第二凸块下金属化_)层。
[0028]根据一方面，该设备进一步包括用于该用于电重分布的装置与该焊盘之间的附着的装置。该用于附着的装置被配置成将用于电重分布的装置耦合到该焊盘。
[0029]根据一方面，该设备是至少管芯、管芯封装、集成电路(1C)、晶片、和/或中介体中的一者。
[0030]根据一个方面，该设备被纳入到以下至少一者中:音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、和/或膝上型计算机。
[0031]第四示例提供了一种设备，其包括基板、耦合到该基板的数个金属层和介电层、耦合到该数个金属层之一的焊盘、第一用于电重分布的装置、用于减少该第一用于电重分布的装置的降级的装置、以及耦合到该用于减少该第一用于电重分布的装置的降级的装置的第二用于电重分布的装置。该第一用于电重分布的装置被耦合到该焊盘。该用于减少降级的装置被耦合到该第一用于电重分布的装置。
[0032]根据一方面，该用于减少该第一用于电重分布的装置的降级的装置进一步包括用于减少该第二用于电重分布的装置的降级的装置。
[0033]根据一方面，该第一用于电重分布的装置是第一铜重分布层，该用于减少降级的装置是镍重分布层，并且该第二用于电重分布的装置是第二重分布铜层
[0034]根据一方面，该设备进一步包括第一凸块下金属化(UBM)层和第二凸块下金属化_)层。
[0035]根据一方面，该第一UBM层是镍层，并且该第二 UBM层是铜层。
[0036]根据一方面，该设备进一步包括用于该第一用于电重分布的装置与该焊盘之间的附着的装置。该用于附着的装置被配置成将第一用于电重分布的装置耦合到该焊盘。
[0037]根据一方面，该设备是至少管芯、管芯封装、集成电路(1C)、晶片、和/或中介体中的一者。
[0038]根据一个方面，该设备被纳入到以下至少一者中:音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板计算机、和/或膝上型计算机。
[0039]第五示例提供了一种用于提供半导体器件的方法。该方法提供基板。该方法还提供了耦合到该基板的数个金属层和介电层。该方法进一步提供了耦合到该数个金属层之一的焊盘。该方法提供了耦合到该焊盘的第一金属重分布层。该方法提供了耦合到该第一金属重分布层的第二金属重分布层。该第二金属重分布层包括钴钨磷材料。
[0040]根据一方面，第一金属重分布层是铜层。
[0041]根据一方面，该方法进一步提供第一凸块下金属化(UBM)层和第二凸块下金属化_)层。
[0042]根据一方面，该方法进一步提供在第一金属重分布层与该焊盘之间的附着层。该附着层被配置成将第一金属重分布层耦合到该焊盘。
[0043]根据一方面，该半导体器件是至少管芯、管芯封装、集成电路(1C)、晶片、和/或中介体中的一者。
[0044]根据一个方面，该半导体器件被纳入在音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。
[0045]第六示例提供了一种用于提供半导体器件的方法。该方法提供基板。该方法还提供了耦合到该基板的数个金属层和介电层。该方法进一步提供了耦合到该数个金属层之一的焊盘。该方法提供了耦合到该焊盘的第一金属重分布层。该方法还提供了耦合到该第一金属重分布层的第二金属重分布层。该方法还提供了耦合到该第二金属重分布层的第三金属重分布层。
[0046]根据一方面，第一金属重分布层是第一铜层，第二金属重分布层是镍层，并且第三金属重分布层是第二铜层。
[0047]根据一方面，该方法进一步提供第一凸块下金属化(UBM)层和第二凸块下金属化_)层。
[0048]根据一方面，该第一UBM层是镍层，并且该第二 UBM层是铜层。
[0049]根据一方面，该方法进一步提供在第一金属重分布层与该焊盘之间的附着层。该附着层被配置成将第一金属重分布层耦合到该焊盘。
[0050]根据一方面，该半导体器件是至少管芯、管芯封装、集成电路(1C)、晶片、和/或中介体中的一者。
[0051]根据一个方面，该半导体器件被纳入在音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、移动设备、移动电话、智能电话、个人数字助理、固定位置终端、平板式计算机、和/或膝上型计算机中的至少一者中。
[0052]附图
[0053]在结合附图理解下面阐述的详细描述时，各