專(zhuān)利名稱(chēng)：自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)以及自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種晶片或芯片結(jié)構(gòu)以及堆迭結(jié)構(gòu)及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種自對(duì)準(zhǔn)(self-aligned)晶片或芯片結(jié)構(gòu)以及自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)及 其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，單一應(yīng)用載具中需整合入越來(lái)越多的功能。最明顯的 應(yīng)用載具就是與個(gè)人最為貼身相關(guān)的手機(jī)以及大量?jī)?chǔ)存數(shù)字信息的存儲(chǔ)卡 元件。除此之外，由于人類(lèi)對(duì)于信息頻寬的無(wú)窮盡需求，越來(lái)越多的半導(dǎo)體 元件朝向高頻或超高頻的方向來(lái)設(shè)計(jì)，因此現(xiàn)有的引線鍵合(wire bonding ) 技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足上述的應(yīng)用。目前越來(lái)越多的構(gòu)裝是往高密度的三維堆迭結(jié)構(gòu)以及超短電性走線間 距的直接導(dǎo)通孔(Through Silicon Vias, TSV )來(lái)設(shè)計(jì)。例如US 7,091,124以 及US6，936,913等等都已經(jīng)有提出將多個(gè)芯片堆迭在一起的結(jié)構(gòu)及方法。目 前已經(jīng)提出的堆迭結(jié)構(gòu)及方法雖可大幅縮小構(gòu)裝體的體積、加大構(gòu)裝體的構(gòu) 裝容量以及大福地降低高頻電性信號(hào)在芯片間因?yàn)殚L(zhǎng)電性連接長(zhǎng)度所導(dǎo)致 的高寄生電感效應(yīng)。但是，每一芯片之間是否能夠精確的對(duì)準(zhǔn)堆迭以確保每 一芯片之間能電性連接是非常重要的課題之一。另外，目前所提出的堆迭方 法都是必須經(jīng)過(guò)一次堆迭搭配一次回焊(reflow)工藝的方式來(lái)完成整個(gè)堆迭 構(gòu)裝體。因此，目前的方法存在非常耗時(shí)的缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其具有自對(duì)準(zhǔn)的機(jī)制，因此當(dāng) 于堆迭晶片或芯片時(shí)，可以精確的對(duì)準(zhǔn)堆迭以確保每 一 芯片之間能電性連接。本發(fā)明提供一種自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)，此堆迭結(jié)構(gòu)中的每一晶片或芯片具有 自對(duì)準(zhǔn)的機(jī)制。晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，其可制出具有自對(duì) 準(zhǔn)機(jī)制的晶片或芯片結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供一種自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)的制造方法，此方法可以解決傳統(tǒng)堆迭 構(gòu)裝體的工藝會(huì)有耗時(shí)的缺點(diǎn)。本發(fā)明提出一種自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其包括一基底、至少一第一凹 座、至少一第二凹座、至少一連接結(jié)構(gòu)以及至少一凸塊。上述基底具有一第 一表面以及一第二表面，且第一表面上已形成有至少一焊塾。上述第一凹座 位于第一表面上，且第一凹座與焊墊電性連接。上述第二凹座設(shè)置于第二表 面上。上述連接結(jié)構(gòu)貫穿基底并且位于第一凹座與第二凹座之間，且連接結(jié) 構(gòu)與第一凹座以及第二凹座電性連接。上述的凸塊會(huì)填滿于第二凹座內(nèi)，且 凸塊會(huì)突出第二表面。在一實(shí)施例中，上述連接結(jié)構(gòu)還貫穿或部分貫穿第二凹座。在一 實(shí)施例中，上述連接結(jié)構(gòu)的縱向剖面為矩形或是梯形。在一實(shí)施例中，上述自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)還包括一保護(hù)層，配置于第 一表面上并覆蓋住焊墊，且第一凹座是設(shè)置于保護(hù)層上。在一實(shí)施例中，上述第一凹座是直接與焊墊接觸。在一實(shí)施例中，上述自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)還包括一延伸導(dǎo)線，配置于 第一表面上，其中延伸導(dǎo)線位于焊墊與第一凹座之間，延伸導(dǎo)線會(huì)與焊墊、 連接結(jié)構(gòu)以及第 一 凹座電性連接。本發(fā)明另提出 一種自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié) 構(gòu)，這些自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)是堆迭在一起，且每一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié) 構(gòu)包括一基底、至少一第一凹座、至少一第二凹座、至少一連接結(jié)構(gòu)以及至 少一凸塊。上述基底具有一第一表面以及一第二表面，且第一表面上已形成 有至少一焊墊。上述第一凹座位于第一表面上，且第一凹座與焊墊電性連接。 上述第二凹座設(shè)置于第二表面上。上述連接結(jié)構(gòu)貫穿基底并且位于第一凹座 與第二凹座之間，且連接結(jié)構(gòu)與第一凹座以及第二凹座電性連接。上述凸塊 會(huì)突出第二表面。特別是，每一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的凸塊會(huì)卡合于下一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的第 一 凹座內(nèi)。在一實(shí)施例中，上述自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)更貫穿或部分貫 穿第二凹座。在一 實(shí)施例中，上述自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)的縱向剖面為矩在一實(shí)施例中，上述的每一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)還包括一保護(hù)層，配 置于第一表面上并覆蓋住焊墊，且第一凹座是設(shè)置于保護(hù)層上。本發(fā)明又提出 一種自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法。此方法首先提供 一基底，其具有一第一表面以及一第二表面，且基底的第一表面上已形成有 至少一焊墊。接著，從第一表面往基底內(nèi)形成一開(kāi)口，并于開(kāi)口內(nèi)填入一導(dǎo) 電材料以形成一連接結(jié)構(gòu)，其中連接結(jié)構(gòu)與焊墊電性連接。之后，在第一表 面上形成至少一第一凹座，且第一凹座會(huì)與焊墊以及連接結(jié)構(gòu)電性連接。之 后在基底的第二表面形成至少一第二凹座，且第二凹座會(huì)與連接結(jié)構(gòu)電性連 接。然后在第二凹座內(nèi)形成一凸塊，且凸塊會(huì)突出于第二表面。在一實(shí)施例中，上述開(kāi)口直接形成于焊墊所在之處。在一實(shí)施例中，上述自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法還包括在第一表 面上形成一延伸導(dǎo)線，其中延伸導(dǎo)電會(huì)與焊墊以及連接結(jié)構(gòu)電性連接。在一實(shí)施例中，上述形成第一凹座的方法包括在第一表面上形成一保護(hù) 層，其中保護(hù)層內(nèi)具有一凹陷圖案。然后在凹陷圖案處形成至少一導(dǎo)電層， 以構(gòu)成第一凹座。在一實(shí)施例中，在形成第二凹座之前，還包括對(duì)第二表面進(jìn)行一基底薄化步驟。在一實(shí)施例中，上述形成第二凹座的方法包括在基底的第二表面處形成 一凹陷圖案，并暴露出連接結(jié)構(gòu)。接著在凹陷圖案處形成至少一導(dǎo)電層，以 構(gòu)成與連接結(jié)構(gòu)電性連接的第二凹座。在一 實(shí)施例中，上述在基底的第二表面處形成凹陷圖案的方法包括進(jìn)行 一濕法蝕刻步驟或一干法蝕刻步驟。在一實(shí)施例中，上述在基底的第二表面處形成凹陷圖案之后，還包括進(jìn) 行一沉積步驟，以在第二表面形成一絕緣層，且絕緣層暴露出連接結(jié)構(gòu)。在一實(shí)施例中，上述從第一表面往該基底內(nèi)形成開(kāi)口之后，還包括進(jìn)行 一沉積步驟，以至少于第一表面形成一絕緣層。本發(fā)明另提出 一種自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)的制造方法。此方法首先提供多個(gè)自 對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其中每一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)如上所述。接著，依 序?qū)⑦@些自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)堆迭在一起，其中每一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié) 構(gòu)的凸塊會(huì)與下 一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的第 一 凹座自行對(duì)準(zhǔn)并且彼此卡7合。之后，進(jìn)行單一步驟的加熱步驟，以使每一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的凸 塊與下 一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的第 一凹座焊接在一起。在一實(shí)施例中，上述將一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)堆迭于另 一 自對(duì)準(zhǔn)晶片 或芯片結(jié)構(gòu)上之前，還包括于自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的凸塊上沾附 一 助焊膏。本發(fā)明因于晶片或芯片的表面設(shè)計(jì)有凹座以及對(duì)應(yīng)的凸塊，當(dāng)于進(jìn)行晶 片或芯片的堆迭時(shí)，可以利用凹座與凸塊的設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到自對(duì)準(zhǔn)的作用。另夕卜， 本發(fā)明可以完成多個(gè)晶片或芯片的堆迭之后，再進(jìn)行單 一 次的加熱步驟即為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并 配合所附圖式，作詳細(xì)"^兌明如下。


圖1A至圖ll是依照本發(fā)明一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造流 程剖面示意圖；圖2A至圖2C是依照本發(fā)明一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)的制造流程剖 面示意圖示意圖；圖3是依照本發(fā)明 一 實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖； 圖4A及圖4B是依照本發(fā)明實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的剖面示 意圖；圖5A及圖5B是依照本發(fā)明實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)的剖面示意圖； 圖7A至圖7H是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制 造流程剖面示意圖。 主要元件符號(hào)說(shuō)明 100、 300:基底 101a、 101b、 301a、 301b:表面 102、 302:焊墊104、 104a、 104b、 104c:延伸導(dǎo)線 106、 306:開(kāi)口108、雨a、 108b、雨c、 119 110、 110a、 110b、 110c、 310: 112、 112a、 112b、 112c、 312: 114、 118、 318:凹陷圖案 116、 116a、 116b、 116c、 120、 122、 122a、 122b、 122c、 322 124b、 124c:助焊膏 200a、 200b、 200c:晶片或芯片結(jié)構(gòu)具體實(shí)施方式
圖1A至圖ll是依照本發(fā)明一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造流 程剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1A，首先提供一基底100，其具有一第一表面101a 以及一第二表面101b。而基底100例如是一晶片或是一芯片，且基底100 內(nèi)已形成有多個(gè)元件與內(nèi)連線結(jié)構(gòu)(未繪示)。特別是，在基底100的第一表 面100上已形成有至少一焊墊102。此焊墊102會(huì)與基底100內(nèi)的元件及內(nèi) 連線結(jié)構(gòu)電性連接。焊墊102的材質(zhì)例如是金屬。焊墊102的制作方法例如 是采用已知的沉積、光刻以及蝕刻技術(shù)而形成。在此實(shí)施例中，焊墊102是 屬于位于晶片或芯片中心的焊墊。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1B,從基底100的第一表面101a往基底100內(nèi)形成一 開(kāi)口 106，其中開(kāi)口 106并未貫穿基底100。形成開(kāi)口 106的方法可以利用 蝕刻、雷射或其他已知合適的工藝。在一實(shí)施例中，于形成開(kāi)口 106之后， 還包括進(jìn)行一沉積工藝，以至少于第一表面101a形成一絕^^層108。在此， 若是以化學(xué)氣相沉積法來(lái)形成絕緣層108,其僅會(huì)沉積于第一表面101a上。 而若是以爐管沉積法來(lái)形成絕緣層108，其會(huì)沉積于第一表面101a以及第二 表面101b上。圖式所繪示的是以在第一表面101a上形成有絕緣層108為例 來(lái)說(shuō)明。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1C，移除位于焊墊102上的絕緣層108,以使焊墊102 暴露出來(lái)。移除部分絕緣層108的方法例如是采用光刻與蝕刻工藝。請(qǐng)參照?qǐng)D1D,在開(kāi)口 106內(nèi)填入導(dǎo)電材料以形成一連接結(jié)構(gòu)110。連接 結(jié)構(gòu)110的材質(zhì)包括金屬，例如銅，或是多晶硅。而形成連接結(jié)構(gòu)110的方 法例如是進(jìn)行一沉積工藝以于基底IOO上形成一層導(dǎo)電材料且填滿開(kāi)口 1069、119a、 119b、 119c、 308、 319:絕緣層連接結(jié)構(gòu) 保護(hù)層.120a、 120b、 120c、 316、 320:凹座 :凸塊之后，再利用回蝕刻法、化學(xué)機(jī)械研磨法或其他合適的方法移除部分的導(dǎo)電材料，而留下開(kāi)口 106內(nèi)的導(dǎo)電材料。于形成連接結(jié)構(gòu)110之后，更在基底100的第一表面101a上形成一延 伸導(dǎo)線104，其中延伸導(dǎo)線104會(huì)與焊墊102以及連接結(jié)構(gòu)110電性連接， 如圖1E所示。由于此實(shí)施例中的焊墊102是位于晶片或芯片中心的位置， 因此形成延伸導(dǎo)線104可以使得后續(xù)所形成的凹座結(jié)構(gòu)能設(shè)置于晶片或芯片 邊緣的位置。而形成延伸導(dǎo)線104的方法可以利用已知的任何方法來(lái)達(dá)成， 例如采用沉積、光刻以及蝕刻技術(shù)而形成。值得一提的是，本實(shí)施例的圖式僅繪示出其中一焊墊以及一延伸導(dǎo)線， 事實(shí)上，在基底(晶片或芯片)上可包括多個(gè)焊墊以及多個(gè)對(duì)應(yīng)的延伸導(dǎo)線。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1F，在第一表面101a上形成至少一第一凹座116，且 第一凹座116與焊墊102以及連接結(jié)構(gòu)110電性連接。在本實(shí)施例中，第一 凹座116是通過(guò)延伸導(dǎo)線104而與焊墊102以及連接結(jié)構(gòu)110電性連接。形 成第一凹座116的方法例如是先在第一表面101a上形成一保護(hù)層112，且保 護(hù)層112中具有一凹陷圖案114。形成此凹陷圖案114的方法例如是對(duì)保護(hù) 層112進(jìn)行一光刻以及蝕刻工藝。之后于凹陷圖案114內(nèi)形成一導(dǎo)電層以構(gòu) 成第一凹座116。而導(dǎo)電層例如包括一晶種層(seed layer)以及底球金屬層 (under bump metallurgic layers)。在完成第一凹座116的制作之后，較佳的是,對(duì)基底100的第二表面101b 進(jìn)行一基底薄化步驟，如圖1G所示，以使基底100的厚度變薄。而上述的 基底薄化步驟例如是采用 一研磨工藝(grinding process)以及一等離子體處理 工藝(plasma treatment)。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1H，在基底IOO的第二表面101b上形成一第二凹座120。 形成第二凹座120的方法例如是先在基底100的第二表面101b形成一凹陷 圖案118,之后于凹陷圖案118內(nèi)形成一導(dǎo)電層，以構(gòu)成第二凹座120。形 成此凹陷圖案118的方法例如是對(duì)基底IOO進(jìn)行一濕法蝕刻工藝或一干法蝕 刻步驟。類(lèi)似地，導(dǎo)電層例如包括一晶種層(seedlayer)以及底球金屬層(under bump metallurgic layers)。另夕卜，在另一實(shí)施例中，于凹陷圖案118內(nèi)形成導(dǎo) 電層之前，還包括進(jìn)行一沉積步驟，以在第二表面101b形成一絕緣層119。 之后再移除部分的絕緣層119以暴露出連接結(jié)構(gòu)110。請(qǐng)參照?qǐng)DII，于第二凹座120內(nèi)形成一凸塊122，且凸塊122會(huì)突出第二表面101b。即完成本發(fā)明的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)。在此，形成凸塊122 的方法可以利用已知的任何方法來(lái)形成。凸塊122的材質(zhì)可以是已經(jīng)任何用 于凸塊或錫球的材料。因此，以上述的方法所形成的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)如圖1H所示，其 包括一基底100、至少一第一凹座116、至少一第二凹座120、至少一連接結(jié) 構(gòu)110以及至少一凸塊122?；?00具有一第一表面101a以及位于第一表面對(duì)向的一第二表面 101b，且第一表面101a上已形成有至少一焊墊102。在一實(shí)施例中，第一表 面101a上還包括配置有一延伸導(dǎo)線104,且延伸導(dǎo)線104會(huì)與焊墊102電性 連接。另外，第一凹座116位于第一表面101a上，且第一凹座116與焊墊102 電性連接。在一實(shí)施例中，第一凹座116是通過(guò)延伸導(dǎo)線104而與焊墊102 電性連接。此外，第二凹座120設(shè)置于第二表面101b上。而連接結(jié)構(gòu)110會(huì)貫穿 基底100并且位于第一凹座116與第二凹座120之間，連接結(jié)構(gòu)110會(huì)與第 一凹座116以及第二凹座120電性連接。換言之，連接結(jié)構(gòu)110的作用是將 第一與第二凹座116、 120電性連接在一起。另外，凸塊122會(huì)填滿于第二 凹座120內(nèi)，且凸塊122會(huì)突出于第二表面101b。在一實(shí)施例中，上述結(jié)構(gòu)還包括一保護(hù)層112,其配置于第一表面101a 上，并覆蓋住焊墊102。而第一凹座116設(shè)置于保護(hù)層112上。在又一實(shí)施 例中，上述結(jié)構(gòu)還包括絕緣層108、 119,絕緣層108是配置于基底100的第 一表面101a上，且位于連接結(jié)構(gòu)110的側(cè)壁。絕緣層119位于第二表面101b 上并與絕》彖層108連4妻在一起。第二凹座120位于絕》彖層119上。上述晶片或芯片結(jié)構(gòu)(如圖ll所示)中的連接結(jié)構(gòu)110的縱向剖面是矩形 形狀，但本發(fā)明不限于此。在另一實(shí)施例中，連接結(jié)構(gòu)110的縱向剖面是梯 形形狀，如圖3所示。另外，圖ll所示的連接結(jié)構(gòu)110與第二凹座120的底 部平面地接觸。但本發(fā)明不限于此，在另一實(shí)施例中，連4妄結(jié)構(gòu)110也可以 部分貫穿第二凹座120(如圖4A所示)，或是貫穿第二凹座120(如圖4B所示) 而直接與凸塊122接觸。在又一實(shí)施例中，本發(fā)明的芯片或晶片的結(jié)構(gòu)還可 以是結(jié)合圖3與圖4A的結(jié)構(gòu)特征，也就是連接結(jié)構(gòu)110的縱向剖面為梯形 且連接結(jié)構(gòu)110部分貫穿第二凹座120，如圖5A所示。另外，在又一實(shí)施例中，本發(fā)明的芯片或晶片的結(jié)構(gòu)還可以是結(jié)合圖3與圖4B的結(jié)構(gòu)特征， 也就是連接結(jié)構(gòu)110的縱向剖面為梯形且連接結(jié)構(gòu)110會(huì)貫穿第二凹座120 而直接與凸塊122接觸，如圖5B所示。上述所形成的晶片或芯片結(jié)構(gòu)因具有凹座116以及凸塊122的設(shè)計(jì)，通 過(guò)此凹座116以及凸塊122可以使兩晶片或芯片在迭合或堆迭時(shí)能夠作對(duì)位 的動(dòng)作，因而達(dá)到自對(duì)準(zhǔn)的作用。以下將說(shuō)明將多個(gè)晶片或芯片堆迭在一起 以形成一 自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)的方法。圖2A至圖2C是依照本發(fā)明一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)的制造流程剖 面示意圖示意圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D2A，提供一晶片或芯片結(jié)構(gòu)200a,其中晶片 或芯片結(jié)構(gòu)200a是以如圖1A至圖ll所示的方法所制成，因此晶片或芯片 結(jié)構(gòu)200a上的組成元件與圖ll所示結(jié)構(gòu)內(nèi)所組成的元件相同或相似，并且 兩圖(圖ll以及圖2A)中相同的元件是以相同或相似的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2B，提供第二片晶片或芯片200b，并且將第二片晶片 或芯片200b堆迭在第一片晶片或芯片200a的上面。其中，第二片晶片或芯 片200b上的組成元件與圖ll所示結(jié)構(gòu)內(nèi)所組成的元件相同或相似，并且兩 圖(圖II以及圖2B)中相同的元件是以相同或相似的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。特別是， 當(dāng)將第二片晶片或芯片200b堆迭于第一片晶片或芯片200a上時(shí)，第一片晶 片或芯片200a上的凹座116a會(huì)與第二片晶片或芯片200b上的凸塊122b彼 此卡合，因而達(dá)到自對(duì)準(zhǔn)的功效。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D2C，提供第三片晶片或芯片200c，并且將第三片晶片 或芯片200c堆迭在第二片晶片或芯片200b的上面。其中，第三片晶片或芯 片200c上的組成元件與圖ll所示結(jié)構(gòu)內(nèi)所組成的元件相同或相似，并且兩 圖(圖II以及圖2C)中相同的元件是以相同或相似的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。類(lèi)似地， 當(dāng)將第三片晶片或芯片200c堆迭于第二片晶片或芯片200b上時(shí)，第二片晶 片或芯片200b上的凹座116b會(huì)與第三片晶片或芯片200c上的凸塊122c彼 此卡合，因而達(dá)到自對(duì)準(zhǔn)的功效。當(dāng)完成多片晶片或芯片的堆迭之后，進(jìn)行單一步驟的加熱步驟，以使第 二片晶片或芯片200b上的凸塊122b與第一片晶片或芯片上的凹座116a焊 接在一起，并且同時(shí)使第三片晶片或芯片200c上的凸塊122c與第二片晶片 或芯片上的凹座116b焊接在一起。以上的描述是以堆迭三片晶片或芯片為例為說(shuō)明的，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明可以依據(jù)實(shí)際所需而堆迭三片以上的晶片或芯片。由于本發(fā)明在 堆迭多晶片或芯片之后，僅需進(jìn)行單一步驟的加熱步驟，以使這些晶片或芯 片焊接在一起。因此，本發(fā)明的方法相較于習(xí)知方法較為快速且簡(jiǎn)單。以上述的方法所形成的自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)如圖2C所示，其包括多個(gè)自對(duì) 準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)200a、 200b、 200c,這些自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)200a、 200b、 200c是堆迭在一起，且每一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)200a、 200b、 200c 即是如圖ll所示的結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)200a、 200b、 200c 內(nèi)的組成相不再贅述。特別是，第一片晶片或芯片200a上的凹座116a會(huì)與 第二片晶片或芯片200b上的凸塊d22b彼此卡合，且第二片晶片或芯片200b 上的凹座116b會(huì)與第三片晶片或芯片200c上的凸塊122c彼此卡合，因而 達(dá)到自對(duì)準(zhǔn)的作用。 ''另外，在另一實(shí)施例中，如圖6所示，在將第二片晶片或芯片200b堆 迭于第一片晶片或芯片200a上之前，還包括先使第二片晶片或芯片200b上 的凸塊122b沾附一助焊膏124b。類(lèi)似地，在將第三片晶片或芯片200c堆迭 于第二片晶片或芯片200b上之前，還包括先使第三片晶片或芯片200c上的 凸塊122c沾附一助焊膏124c。之后，當(dāng)后續(xù)進(jìn)行單一步驟的加熱時(shí)，助焊 膏124b、 124c會(huì)輔助或促進(jìn)凸塊與凹座之間(凸塊122b與凹座116a之間以 及凸塊122c與凹座116b之間)的焊接作用。以上實(shí)施例所形成的結(jié)構(gòu)是以焊墊是位于晶片或芯片中心為例來(lái)說(shuō)明。 但如果焊墊本身就會(huì)于芯片或晶片的邊緣，則可以省略延伸導(dǎo)線的設(shè)計(jì)，而 直接在焊墊上形成凹座以及連接結(jié)構(gòu)即可，其詳細(xì)說(shuō)明如下。圖7A至圖7H是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制 造流程剖面示意圖。在圖7A至圖7H中與圖1A至圖ll中所述的相同或相 似的元件會(huì)以相似的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。請(qǐng)參照?qǐng)D7A，提供一基底300，其具有一 第一表面301a以及一第二表面301b?；?00例如是與圖1A所述的基底 IOO相同或相似。而基底300的第一表面301a上已形成有至少一焊墊302。 特別是，焊墊302是位于芯片或晶片的邊緣位置。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D7B，從基底300上形成有焊墊302之處往基底300內(nèi) 形成一開(kāi)口 306,其中開(kāi)口 306并未貫穿基底300。在一實(shí)施例中，于形成 開(kāi)口 306之后，還包括進(jìn)行一沉積工藝，以至少于第一表面301a形成一絕 緣層308。在此，若是以化學(xué)氣相沉積法來(lái)形成絕緣層308，其僅會(huì)沉積于13若是以爐管沉積法來(lái)形成絕緣層108,其會(huì)沉積于第一 表面301a以及第二表面301b上。圖式所繪示的是以在第一表面301a上形 成有絕緣層308為例來(lái)說(shuō)明。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D7C，在開(kāi)口 306內(nèi)填入導(dǎo)電材料以形成一連接結(jié)構(gòu)310。 之后移除位于焊墊302上的絕緣層308，以使焊墊302暴露出來(lái)。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D7D與7E,在第一表面301a上形成一保護(hù)層312以及 至少一第一凹座316,且第一凹座316會(huì)與焊墊302以及連接結(jié)構(gòu)310電性 連接。在完成第一凹座316的制作之后，優(yōu)選的是，對(duì)基底300的第二表面301b 進(jìn)行一基底薄化步驟，如圖7F所示，以使基底300的厚度變薄。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D7G，在基底300的第二表面301b上形成一第二凹座320。 形成第二凹座320的方法例如是先在基底100的第二表面101b形成一凹陷 圖案318，之后于凹陷圖案318內(nèi)形成一導(dǎo)電層320，以構(gòu)成第二凹座320。 在另一實(shí)施例中，于凹陷圖案318內(nèi)形成導(dǎo)電層320之前，還包括進(jìn)行一沉 積步驟，以在第二表面301b形成一絕緣層319。之后再移除部分的絕緣層 319以暴露出連接結(jié)構(gòu)310。請(qǐng)參照?qǐng)D7H,于第二凹座320內(nèi)形成一凸塊322,即完成自對(duì)準(zhǔn)晶片或 芯片結(jié)構(gòu)。因此，若晶片或芯片上的焊墊是位于晶片或芯片的邊緣處，則可 以直接在焊墊處形成連接結(jié)構(gòu)與凹座等等結(jié)構(gòu)。類(lèi)似地，在圖7H所示的晶片或芯片結(jié)構(gòu)中的連接結(jié)構(gòu)310的縱向剖面 可以是矩形形狀或梯形形狀(類(lèi)似圖3所示的連接結(jié)構(gòu))。另外，圖7H所示 的連接結(jié)構(gòu)310也可以部分貫穿或貫穿第二凹座320(類(lèi)似圖4A、圖4B所示 的連接結(jié)構(gòu))。當(dāng)然，圖7H所示的連接結(jié)構(gòu)310也可以是縱向剖面梯形形狀， 且連接結(jié)構(gòu)310還部分貫穿或貫穿第二凹座320(類(lèi)似圖5A、圖5B所示的連 接結(jié)構(gòu))。此外，以圖7A至圖7H所述的方法所形成的晶片或芯片結(jié)構(gòu)，也同樣 可以采用如圖2A至圖2C(或圖6)所述的堆迭方法來(lái)形成自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)。綜上所述，本發(fā)明因于晶片或芯片的表面設(shè)計(jì)有凹座以及對(duì)應(yīng)的凸塊， 當(dāng)于進(jìn)行晶片或芯片的堆迭時(shí)，可以利用凹座與凸塊的設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到自對(duì)準(zhǔn)的 作用。另外，本發(fā)明可以完成多個(gè)晶片或芯片的堆迭之后，再進(jìn)行單一次的 加熱步驟即可。因此本發(fā)明的方法相較于傳統(tǒng)方法具有快速以及簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作 些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，包括一基底，其具有一第一表面以及一第二表面，該第一表面上已形成有至少一焊墊；至少一第一凹座，位于該第一表面上，且該第一凹座與該焊墊電性連接；至少一第二凹座，設(shè)置于該第二表面；至少一連接結(jié)構(gòu)，貫穿該基底并且位于該第一凹座與該第二凹座之間，其中該連接結(jié)構(gòu)與該第一凹座和該第二凹座電性連接；以及至少一凸塊，填滿該第二凹座內(nèi)，且該凸塊會(huì)突出該第二表面。
2. 如權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其中該連接結(jié)構(gòu)還貫穿 或部分貫穿該第二凹座。
3. 如權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其中該連接結(jié)構(gòu)的縱向 剖面為矩形或是梯形。
4. 如權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，還包括一保護(hù)層，配置 于該第一表面上并覆蓋住該焊墊，且該第一凹座設(shè)置于該保護(hù)層上。
5. 如權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其中該第一凹座直接與 該焊墊接觸。
6. 如權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，還包括一延伸導(dǎo)線，配 置于該第一表面上，其中該延伸導(dǎo)線位于該焊墊與該第一凹座之間，該延伸 導(dǎo)線會(huì)與該焊墊、該連接結(jié)構(gòu)以及該第 一 凹座電性連接。
7. —種自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其堆迭在一起，每一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié) 構(gòu)包括一基底，其具有一第一表面以及一第二表面，且該第一表面上已形 成有至少一焊墊；至少一第一凹座，位于該第一表面上，且該第一凹座與該焊墊電性連接；至少一第二凹座，設(shè)置于該第二表面；至少一連接結(jié)構(gòu)，貫穿該基底并且位于該第一凹座與該第二凹座之 間，其中該連接結(jié)構(gòu)與該第一凹座與該第二凹座電性連接；以及至少一凸塊，填滿該第二凹座內(nèi)，且該凸塊會(huì)突出該第二表面， 其中，每一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的凸塊會(huì)卡合于下一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的第一凹座內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求7所述的自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)，其中該自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu) 的該連接結(jié)構(gòu)還貫穿或部分貫穿該第二凹座。
9. 如權(quán)利要求7所述的自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)，其中該自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu) 的該連接結(jié)構(gòu)的縱向剖面為矩形或是梯形。
10. 如權(quán)利要求7所述的自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)，其中每一該自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片 結(jié)構(gòu)還包括一保護(hù)層，配置于該第一表面上并覆蓋住該焊墊，且該第一凹座 是設(shè)置于該保護(hù)層上。
11 .一種自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供一基底，其具有一第一表面以及一第二表面，且該基底的該第一表 面上已形成有至少一焊墊；從該第一表面往該基底內(nèi)形成一開(kāi)口 ，并于該開(kāi)口內(nèi)填入一導(dǎo)電材料以 形成一連接結(jié)構(gòu)；在該第一表面上形成至少一第一凹座，且該第一凹座與該焊墊以及該連 接結(jié)構(gòu)電性連接；在該基底的該第二表面形成至少一第二凹座，且該第二凹座會(huì)與該連接 結(jié)構(gòu)電性連接；以及在該第二凹座內(nèi)形成一凸塊，且使該凸塊突出于該第二表面。
12. 如權(quán)利要求11所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，其中該開(kāi) 口直接形成于該焊墊所在之處。
13. 如權(quán)利要求11所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，還包括在 該第一表面上形成一延伸導(dǎo)線，其中該延伸導(dǎo)電會(huì)與該焊墊以及該連接結(jié)構(gòu) 電性連接。
14. 如權(quán)利要求11所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，其中形成 該第一凹座的方法包括在該第 一表面上形成一保護(hù)層，其中該保護(hù)層內(nèi)具有一凹陷圖案； 在該凹陷圖案處形成至少一導(dǎo)電層，以構(gòu)成該第一凹座。
15. 如權(quán)利要求11所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，其中在形 成該第二凹座之前，還包括對(duì)該第二表面進(jìn)行一基底薄化步驟。
16. 如權(quán)利要求11所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，其中形成該第二凹座的方法包括在該基底的該第二表面處形成一凹陷圖案，并暴露出該連接結(jié)構(gòu)； 在該凹陷圖案處形成至少一導(dǎo)電層，以構(gòu)成與該連接結(jié)構(gòu)電性連接的該第二凹座。
17. 如權(quán)利要求16所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，其中在該 基底的該第二表面處形成該凹陷圖案的方法包括進(jìn)行一濕法蝕刻步驟或一 干法蝕刻步驟。
18. 如權(quán)利要求16所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，其中在該 基底的該第二表面處形成該凹陷圖案之后，還包括進(jìn)行一沉積步驟，以在該 第二表面形成一絕緣層，且該絕緣層暴露出該連接結(jié)構(gòu)。
19. 如權(quán)利要求11所述的自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的制造方法，其中從該 第一表面往該基底內(nèi)形成該開(kāi)口之后，還包括進(jìn)行一沉積步驟，以至少于該 第一表面形成一絕緣層。
20. —種自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供多個(gè)自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其中每一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)如權(quán) 利要求1所述；依序?qū)⒃撔┳詫?duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)堆迭在一起，其中每一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或 芯片結(jié)構(gòu)的凸塊會(huì)與下一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的第 一凹座自行對(duì)準(zhǔn)并且 彼.此卡合；以及進(jìn)行單一步驟的加熱步驟，以使每一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的凸塊與下一自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的第一凹座焊接在一起。
21 .如權(quán)利要求20所述的自對(duì)準(zhǔn)堆迭結(jié)構(gòu)的制造方法，其中在將一 自對(duì) 準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)堆迭于另 一 自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)上之前，還包括于該自 對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)的凸塊上沾附一助焊膏。
全文摘要
一種自對(duì)準(zhǔn)晶片或芯片結(jié)構(gòu)，其包括一基底、至少一第一凹座、至少一第二凹座、至少一連接結(jié)構(gòu)以及至少一凸塊。上述基底具有一第一表面以及一第二表面，且第一表面上已形成有至少一焊墊。上述第一凹座位于第一表面上，且第一凹座與焊墊電性連接。上述第二凹座設(shè)置于第二表面上。上述連接結(jié)構(gòu)貫穿基底并且位于第一凹座與第二凹座之間，且連接結(jié)構(gòu)與第一凹座以及第二凹座電性連接。上述的凸塊會(huì)填滿于第二凹座內(nèi)，且凸塊會(huì)突出第二表面。
文檔編號(hào)H01L23/485GK101330067SQ20071011208
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者何宗哲, 朱俊勛, 陳榮泰 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院