专利名称:具有穿导孔的半导体组件及其制造方法及具有穿导孔的半导体组件的封装结构的制作方法
技术领域:
本发明是关于一种半导体组件及其制造方法及具有半导体组件的封装结构,详言 之,是关于一种具有穿导孔的半导体组件及其制造方法及具有穿导孔的半导体组件的封装 结构。
背景技术:
参考图1,显示已知具有穿导孔的半导体组件的剖面示意图。该已知具有穿导孔的 半导体组件1包括一硅基材11及至少一穿导孔12。该硅基材11具有一第一表面111、一 第二表面112及至少一穿孔113,该穿孔113贯穿该硅基材11。该穿导孔12贯穿该硅基材 11。该穿导孔12包括一阻绝层121及一导电金属122。该阻绝层121位于该穿孔113的侧 壁,且定义出一中心槽124。该导电金属122位于该中心槽124内。该已知具有穿导孔的半导体组件1的缺点如下。若该已知半导体组件1需要与其 它组件(图中未示)电性连接时,则需要分别于该硅基材11的双面(第一表面111及第二 表面11 各形成一重布层(图中未示)。然而,形成该重布层的成本昂贵,且在制造过程 中,不易稳固该硅基材11,导致良率不佳。因此,有必要提供一种具有穿导孔的半导体组件及其制造方法及具有穿导孔的半 导体组件的封装结构,以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种具有穿导孔的半导体组件,其包括一硅基材及至少一穿导孔。该 硅基材具有一第一表面、一第二表面及至少一穿孔,该穿孔贯穿该硅基材。该穿导孔贯穿该 硅基材,该穿导孔包括一第一阻绝层、一导电金属及一第二阻绝层。该第一阻绝层位于该穿 孔的侧壁,且定义出一第一中心槽。该导电金属位于该第一中心槽内,且具有一环状侧部及 一底部,该环状侧部及该底部定义出一第二中心槽,且该底部的一底面显露于该硅基材的 第二表面之外。该第二阻绝层位于该第二中心槽内。本发明另提供一种具有穿导孔的半导体组件的制造方法,其包括以下步骤(a) 提供一半导体组件,包括一硅基材及至少一穿导孔,该硅基材具有一第一表面、一第二表面 及至少一沟槽,该沟槽开口于该第一表面,该穿导孔位于该沟槽内,该穿导孔包括一第一阻 绝层、一导电金属及一第二阻绝层,该第一阻绝层位于该沟槽的侧壁,且定义出一第一中心 槽,该导电金属位于该第一中心槽内,且具有一环状侧部及一底部,该环状侧部及该底部定 义出一第二中心槽,该第二阻绝层位于该第二中心槽内;及(b)从该硅基材的第二表面移 除部分该硅基材,以显露该穿导孔的导电金属的底部的一底面。藉此,该导电金属的底部的底面显露于该硅基材的第二表面之外,而得以直接堆 栈于一载体上,且不需要形成另一保护层及另一重布层于该硅基材的第二表面,进而简化 工艺并降低成本。此外,可避免已知技术中,该硅基材分别于该第一表面及该第二表面各形成一重布层时,不易稳固该硅基材,而导致良率不佳的问题本发明更提供一种具有穿导孔的半导体组件,其包括一硅芯片及至少一穿导孔。 该硅芯片包括一硅基材及一主动线路层。该硅基材具有一第一表面、一第二表面及至少一 穿孔,该穿孔贯穿该硅基材。该主动线路层位于该硅基材的第二表面,且具有至少一金属层 及至少一开槽,该开槽的位置相对应该硅基材的穿孔的位置,且该开槽显露部分该金属层。 该穿导孔贯穿该硅基材,该穿导孔包括一第一阻绝层及一导电金属。该第一阻绝层位于该 穿孔的侧壁,且定义出一第一中心槽。该导电金属位于该第一中心槽及该主动线路层的开 槽内,且电性连接至该主动线路层的金属层,该导电金属的一表面显露于该硅基材的第一 表面之外。本发明再提供一种具有穿导孔的半导体组件的制造方法,其包括以下步骤(a) 提供一硅芯片,该硅芯片包括一硅基材及一主动线路层,该硅基材具有一第一表面及一第 二表面,该主动线路层位于该硅基材的第二表面,且具有至少一金属层;(b)于该硅基材的 第一表面移除部分该硅基材及部分该主动线路层,以分别形成至少一柱状沟槽及至少一开 槽,该柱状沟槽贯穿该硅基材,且该开槽显露部分该金属层;(c)形成一导电金属于该柱状 沟槽及该开槽内,该导电金属电性连接至该主动线路层的金属层,该导电金属的一表面显 露于该硅基材的第一表面之外;(d)于该硅基材的第一表面移除部分该硅基材,以形成至 少一环状沟槽,该环状沟槽贯穿该硅基材,且环绕该导电金属;及(e)形成一第一阻绝层于 该环状沟槽内。藉此,该导电金属的表面显露于该硅基材的第一表面之外,而得以直接堆栈一芯 片于其上,且不需要形成一保护层及一重布层于该硅基材的第一表面,进而简化工艺并降 低成本。此外,该第一阻绝层的厚度为10 μ m至20 μ m,当堆栈一芯片于其上时,可避免该芯 片的焊料溢出而导致桥接。本发明又提供一种具有穿导孔的半导体组件的封装结构,其包括至少一载体、一 半导体组件及至少一芯片。该半导体组件位于该载体上,该半导体组件包括一硅基材及至 少一穿导孔。该硅基材具有一第一表面、一第二表面及至少一穿孔,该穿孔贯穿该硅基材。 该穿导孔贯穿该硅基材,该穿导孔包括一第一阻绝层及一导电金属。该第一阻绝层位于该 穿孔的侧壁,且定义出一第一中心槽。该导电金属位于该第一中心槽内,该导电金属的一表 面显露于该硅基材之外。该芯片位于该半导体组件上,且透过该半导体组件的穿导孔的导 电金属电性连接至该载体。
图1显示已知具有穿导孔的半导体组件的剖面示意图;图2至图17显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第一实施例的制造方法的示 意图;图18至图19显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第二实施例的剖面示意图;图20至图23显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第三实施例的制造方法的示 意图;图M显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第四实施例的剖面示意图;图25至图观显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第五实施例的制造方法的示意图;图四显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第六实施例的剖面示意图;图30显示本发明具有穿导孔的半导体组件的封装结构的第一实施例的剖面示意 图;图31显示本发明具有穿导孔的半导体组件的封装结构的第二实施例的剖面示意 图;及图32显示本发明具有穿导孔的半导体组件的封装结构的第三实施例的剖面示意 图。
具体实施例方式参考图2至图15,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第一实施例的制造方法 的示意图。参考图2及图3,提供一硅芯片21,该硅芯片21包括一硅基材211及一主动线 路层212。该硅基材211具有一第一表面2111及一第二表面2112。该主动线路层212位 于该硅基材211的第二表面2112,且具有至少一金属层2121。接着,较佳地,形成一第一光 阻22于该硅基材211的第一表面2111,该第一光阻22具有一第一开口 221,以显露部分该 硅基材211的第一表面2111。参考图4及图5,依据该第一开口 221于该硅基材211的第一表面2111移除部分 该硅基材211及部分该主动线路层2121,以同时形成至少一柱状沟槽2114及至少一开槽 2122,该柱状沟槽2114贯穿该硅基材211,且该开槽2122显露部分该金属层2121。参考图 6及图7,移除该第一光阻22,且电镀一导电金属232,使该导电金属232位于该硅基材211 的第一表面2111且填满该柱状沟槽2114及该开槽2122。参考图8及图9,移除位于该硅基 材211的第一表面2111上的该导电金属232,仅保留位于该柱状沟槽2114及该开槽2122 内的该导电金属232,该导电金属232电性连接至该主动线路层212的金属层2121,该导电 金属232的一表面2321显露于该硅基材211的第一表面2111之外。参考图10及图11,形成一第二光阻M于该硅基材211的第一表面2111,该第二 光阻M具有一环状的第二开口 M1,以显露部分该硅基材211的第一表面2111。参考图12 及图13,于该硅基材211的第一表面2111移除部分该硅基材211,以形成至少一环状沟槽 2113,该环状沟槽2113贯穿该硅基材211,且环绕该导电金属232。参考图14及图15,移除 该第二光阻24,并形成一第一阻绝层233于该环状沟槽2113内,该第一阻绝层233定义出 一第一中心槽231。该导电金属232及该第一阻绝层233形成至少一穿导孔23。参考图16及图17,移除部分该硅基材211以使该穿导孔23的一第一端234凸出 于该硅基材211的第一表面2111,同时形成本发明具有穿导孔的半导体组件2的第一实施 例。参考图18及图19,形成至少一表面金属层25,该表面金属层25位于该导电金属232 的表面2321,同时形成本发明具有穿导孔的半导体组件3的第二实施例。在本实施例中, 该表面金属层25为一表面处理层(Surface Finish),以无电电镀方式形成,且其材质为镍 /金(Ni/Au)。然而,在其它应用中,该表面金属层25可为一焊料层(Solder Layer),且该 工艺方法可不移除部分该硅基材211,而直接形成该表面金属层25,该表面金属层25位于 该导电金属232的表面2321。再参考图16及图17,分别显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第一实施例的俯视图及剖面示意图。该具有穿导孔的半导体组件2包括一硅芯片21及至少一穿导孔23。 该硅芯片21包括一硅基材211及一主动线路层212。该硅基材211具有一第一表面2111、一 第二表面2112及至少一穿孔(即该环状沟槽2113的外侧壁),该穿孔(即该环状沟槽2113 的外侧壁)贯穿该硅基材211。该主动线路层212是位于该硅基材211的第二表面2112, 且具有至少一金属层2121及至少一开槽2122,该开槽2122的位置相对应该硅基材211的 穿孔(即该环状沟槽2113的外侧壁)的位置,且该开槽2122显露部分该金属层2121。该穿导孔23贯穿该硅基材211,该穿导孔23包括一第一阻绝层233及一导电金属 232。在本实施例中,该穿导孔23具有一第一端234及一第二端235,该穿导孔23的第一 端234凸出于该硅基材211的第一表面2111。然而,在其它应用中,该穿导孔23的第一端 234可与该硅基材211的第一表面2111齐平,如图15所示。该第一阻绝层233位于该硅基 材211的穿孔的侧壁(即该环状沟槽2113的外侧壁),且定义出一第一中心槽231。在本 实施例中,该第一阻绝层233与硅基材211的第二表面2112齐平。该导电金属232位于该 第一中心槽231及该主动线路层212的开槽2122内,且电性连接至该主动线路层212的金 属层2121,该导电金属232的一表面2321显露于该硅基材211的第一表面2111之外。再参考图18及图19,分别显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第二实施例的 俯视图及剖面示意图。本实施例的具有穿导孔的半导体组件3与第一实施例的具有穿导孔 的半导体组件2(图14及图15)大致相同,其中相同的组件赋予相同的编号。本实施例与 第一实施例不同处在于该半导体组件3更包括至少一表面金属层25,该表面金属层25位于 该导电金属232的表面2321。在本实施例中,该表面金属层25为一表面处理层(Surface Finish),其包括一第一层251及一第二层252。该第一层251位于该导电金属232的表面 2321,且该第一层251的材质为镍(Ni)。该第二层252位于该第一层251上,且该第二层252 的材质为金(Au)。然而,在其它应用中,该表面金属层25可为一焊料层(Solder Layer)。藉此,该导电金属232的表面2321显露于该硅基材211的第一表面2111之外,而 得以直接堆栈一芯片912(图31)于其上,且不需要形成一保护层(图中未示)及一重布层 (图中未示)于该硅基材211的第一表面2111,进而简化工艺并降低成本。此外,该表面 金属层25可保护该导电金属232,以避免其氧化。并且,在本实施例中,该第一阻绝层233 的厚度为10 μ m至20 μ m,当堆栈一芯片912 (图31)于其上时,可避免该芯片912的焊料 9121(图31)溢出而导致桥接。参考图20至图23,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第三实施例的制造方 法的示意图。参考图20,提供一半导体组件20。该半导体组件20包括一硅基材211及至少 一穿导孔23。该硅基材211具有一第一表面2111、一第二表面2112及至少一沟槽2113,该 沟槽2113开口于该第一表面2111。该穿导孔23位于该沟槽2113内,该穿导孔23包括一 第一阻绝层233、一导电金属232及一第二阻绝层236。该第一阻绝层233位于该沟槽2113 的侧壁,且定义出一第一中心槽231。该导电金属232位于该第一中心槽231内,且具有一 环状侧部2322及一底部2323,该环状侧部2322及该底部2323定义出一第二中心槽237。 该第二阻绝层236位于该第二中心槽237内。在本实施例中,该穿导孔23具有一第一端 234及一第二端235,该穿导孔23的第一端234与该硅基材211的第一表面2111齐平。在本实施例中,该半导体组件20的制造方法如下。首先,提供该硅基材211,该硅 基材211具有该第一表面2111及该第二表面2112。接着,于该硅基材211的第一表面2111移除部分该硅基材211,以形成一柱状沟槽(图中未示)。接着,于该硅基材211的第一表 面2111电镀该导电金属232,使该导电金属232位于该柱状沟槽内。较佳地,使该导电金属 232位于该柱状沟槽内的步骤如后所述。首先,于该硅基材211的第一表面2111溅镀该导 电金属232,使该导电金属232位于该柱状沟槽内及该硅基材211的第一表面2111上,接 着,电镀该导电金属232,使该导电金属232位于该柱状沟槽内及该硅基材211的第一表面 2111上,最后,移除位于该硅基材211的第一表面2111上的该导电金属232。该导电金属 232具有一环状侧部2322及一底部2323,该环状侧部2322及该底部2323定义出一第二中 心槽237。接着,于该硅基材211的第一表面2111移除部分该硅基材211,以形成至少一环 状沟槽2113,该环状沟槽2113环绕该导电金属232。最后,配置一绝缘材料于该环状沟槽 2113及该第二中心槽237内,以形成该第一阻绝层233及该第二阻绝层236,同时形成该半 导体组件20。参考图21,在本实施例中,形成一保护层(Passivation Layer)^及一重布层 (Redistribution Layer, RDL) 27于该硅基材211的第一表面2111,该保护层26具有至少 一开口沈1,以显露部分该穿导孔23。该重布层27位于该开口内,且电性连接至该穿 导孔23。参考图22,从该硅基材211的第二表面2112移除部分该硅基材211,以显露该导 电金属232的底部2323的一底面2321。在本实施例中,利用先研磨后蚀刻方法从该硅基 材211的第二表面2112移除部分该硅基材211,直到该穿导孔23的第二端235凸出于该硅 基材211的第二表面2112。然而,在其它应用中,可只利用蚀刻方法从该硅基材211的第 二表面2112移除部分该硅基材211。参考图23,在本实施例中,更形成至少一表面金属层 25,该表面金属层25位于该导电金属232的底部2323的底面2321,且延伸至该导电金属 232的底部2323的一侧面,同时形成本发明具有穿导孔的半导体组件5的第三实施例。在 本实施例中,该表面金属层25为一表面处理层(Surface Finish),以无电电镀方式形成, 且其材质为镍/金(Ni/Au)。然而,在其它应用中,该表面金属层25可为一焊料层(Solder Layer)0再参考图23,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第三实施例的剖面示意 图。该具有穿导孔的半导体组件5包括包括一硅基材211、至少一穿导孔23、一保护层 (Passivation Layer) 26、一重布层(Redistribution Layer, RDL) 27 及至少一表面金属层 25。该硅基材211具有一第一表面2111、一第二表面2112及至少一穿孔(即该沟槽2113 的侧壁),该穿孔(即该沟槽2113的侧壁)贯穿该硅基材211。该穿导孔23贯穿该硅基材211,该穿导孔23包括一第一阻绝层233、一导电金属 232及一第二阻绝层236。在本实施例中,该穿导孔23具有一第一端234及一第二端235, 该穿导孔23的第一端234与该硅基材211的第一表面2111齐平,该穿导孔23的第二端 235凸出于该硅基材211的第二表面2112。该第一阻绝层233位于该硅基材211的穿孔的 侧壁(即该沟槽2113的侧壁),且定义出一第一中心槽231。该导电金属232位于该第一中 心槽231内,且具有一环状侧部2322及一底部2323,该环状侧部2322及该底部2323定义 出一第二中心槽237,且该底部2323的一底面2321显露于该硅基材211的第二表面2112 之外,且该导电金属232的底部2323凸出于该硅基材211的第二表面2112。该第二阻绝层 236位于该第二中心槽237内。9
该保护层沈位于该硅基材211的第一表面2111,且该保护层沈具有至少一开口 沈1,以显露部分该穿导孔23。该重布层27位于该开口内,且电性连接至该穿导孔23。 该表面金属层25位于该导电金属232的底部2323的底面2321,且该表面金属层25延伸至 该导电金属232的底部2323的一侧面。在本实施例中,该表面金属层25为一表面处理层 (Surface Finish),且其材质为镍/金(Ni/Au)。然而,在其它应用中,该表面金属层25可 为一焊料层(Solder Layer)。参考图24,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第四实施例的剖面示意图。本 实施例的具有穿导孔的半导体组件6与第三实施例的具有穿导孔的半导体组件5 (图23) 大致相同,其中相同的组件赋予相同的编号。本实施例与第三实施例不同处在于部分该导 电金属232的环状侧部2322、部分该第一阻绝层233及部分该第二阻绝层236更凸出于该 硅基材211的第二表面2112。参考图25至图观,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第五实施例的制造方 法的示意图。本实施例的具有穿导孔的半导体组件的制造方法与第三实施例的具有穿导孔 的半导体组件的制造方法(图20至图2 大致相同,其中相同的组件赋予相同的编号。本 实施例与第三实施例不同处在于该第一阻绝层233更接触该导电金属232的底部2323。再参考图28,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第五实施例的剖面示意图。 本实施例的具有穿导孔的半导体组件7与第三实施例的具有穿导孔的半导体组件5 (图23) 大致相同,其中相同的组件赋予相同的编号,如图25至图观所示。本实施例与第三实施例 不同处在于该第一阻绝层233更接触该导电金属232的底部2323。参考图四,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的第六实施例的剖面示意图。本 实施例的具有穿导孔的半导体组件8与第五实施例的具有穿导孔的半导体组件7(图28) 大致相同,其中相同的组件赋予相同的编号。本实施例与第五实施例不同处在于该穿导孔 23的第二端235凸出于该硅基材211的第二表面2112,其中该导电金属232的底部2323、 部分该导电金属232的环状侧部2322、部分该第一阻绝层233及部分该第二阻绝层236凸 出于该硅基材211的第二表面2112。藉此,该导电金属232的底部2323的底面2321显露于该硅基材211的第二表面 2112之外,而得以直接堆栈于一载体911(图31及图32)上,且不需要形成另一保护层(图 中未示)及另一重布层(图中未示)于该硅基材211的第二表面2112,进而简化工艺并降低 成本。甚至,可避免已知技术中,该硅基材211分别于该第一表面2111及该第二表面2112 各形成一重布层时,不易稳固该硅基材211,而导致良率不佳的问题。此外,该表面金属层 25可保护该导电金属232,以避免其氧化。参考图30,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的封装结构的第一实施例的剖面 示意图。该具有穿导孔的半导体组件的封装结构91包括至少一载体911、一半导体组件、至 少一芯片912及一封胶体913。在本实施例中,该载体911为一硅基板本体或一有机基板本 体。该半导体组件为本发明具有穿导孔的半导体组件3的第二实施例。然而,在其它应用 中,可将该半导体组件3翻转180度,或者,该半导体组件可置换成本发明具有穿导孔的半 导体组件2的第一实施例。该半导体组件3位于该载体911上。该芯片912位于该半导体 组件3上,且透过该半导体组件3的穿导孔23的导电金属232电性连接至该载体911。该封胶体913包覆该载体911的一第一表面9111、该半导体组件3及该芯片912。然而,在其它应用中,该封装结构91更包括一底胶(图中未示),该底胶(图中未示)包覆 部分该硅基材211的第一表面2111及部分该芯片912的一主动面9122,该封胶体913包覆 部分该载体911的一第一表面9111、该半导体组件3及该芯片912。或者,在其它应用中, 该封装结构91不包括该封胶体913,而包括一底胶(图中未示),该底胶(图中未示)包覆 部分该硅基材211的第一表面2111及部分该芯片912的一主动面9122。参考图31,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的封装结构的第二实施例的剖面 示意图。该具有穿导孔的半导体组件的封装结构92包括至少一载体911、一半导体组件、至 少一芯片912及一封胶体913。在本实施例中,该半导体组件为本发明具有穿导孔的半导体 组件5的第三实施例。然而,在其它应用中,可将该半导体组件5翻转180度,或者,该半导 体组件可置换成本发明具有穿导孔的半导体组件5的第三实施例或本发明具有穿导孔的 半导体组件6的第四实施例。该半导体组件5位于该载体911上。该芯片912位于该半导 体组件5上,且透过该半导体组件5的穿导孔23的导电金属232电性连接至该载体911。 该封胶体913包覆该载体911的一第一表面9111、该半导体组件5及该芯片912。参考图32,显示本发明具有穿导孔的半导体组件的封装结构的第三实施例的剖面 示意图。该具有穿导孔的半导体组件的封装结构93包括至少一载体911、一半导体组件、至 少一芯片912及一封胶体913。在本实施例中,该半导体组件为本发明具有穿导孔的半导体 组件7的第五实施例。然而,在其它应用中,可将该半导体组件7翻转180度,或者,该半导 体组件可置换成本发明具有穿导孔的半导体组件8的第六实施例。该半导体组件7位于该 载体911上。该芯片912位于该半导体组件7上,且透过该半导体组件7的穿导孔23的导 电金属232电性连接至该载体911。该封胶体913包覆该载体911的一第一表面9111、该 半导体组件7及该芯片912。惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效,而非用以限制本发明。因此,习于 此技术的人士对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如 后述的权利要求书所列。1权利要求
1.一种具有穿导孔的半导体组件,包括一硅基材,具有一第一表面、一第二表面及至少一穿孔,该穿孔贯穿该硅基材;及至少一穿导孔,贯穿该硅基材,该穿导孔包括一第一阻绝层,位于该穿孔的侧壁,且定义出一第一中心槽;一导电金属,位于该第一中心槽内,且具有一环状侧部及一底部,该环状侧部及该底部 定义出一第二中心槽,且该底部的一底面显露于该硅基材的第二表面之外;及 一第二阻绝层,位于该第二中心槽内。
2.如权利要求1的半导体组件,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔的 第一端与该硅基材的第一表面齐平,该穿导孔的第二端与该硅基材的第二表面齐平。
3.如权利要求1的半导体组件,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔的 第二端凸出于该硅基材的第二表面。
4.如权利要求3的半导体组件,其中该导电金属的底部凸出于该硅基材的第二表面。
5.如权利要求4的半导体组件,其中部分该导电金属的环状侧部、部分该第一阻绝层 及部分该第二阻绝层更凸出于该硅基材的第二表面。
6.如权利要求1的半导体组件,其中该第一阻绝层更接触该导电金属的底部。
7.如权利要求1的半导体组件,更包括至少一表面金属层,该表面金属层位于该导电 金属的底部的底面。
8.如权利要求7的半导体组件,其中该表面金属层延伸至该导电金属的底部的一侧
9.一种具有穿导孔的半导体组件的制造方法,包括(a)提供一半导体组件,包括一硅基材及至少一穿导孔,该硅基材具有一第一表面、一 第二表面及至少一沟槽,该沟槽开口于该第一表面,该穿导孔位于该沟槽内,该穿导孔包括 一第一阻绝层、一导电金属及一第二阻绝层,该第一阻绝层位于该沟槽的侧壁,且定义出一 第一中心槽,该导电金属位于该第一中心槽内,且具有一环状侧部及一底部,该环状侧部及 该底部定义出一第二中心槽,该第二阻绝层位于该第二中心槽内;及(b)从该硅基材的第二表面移除部分该硅基材,以显露该穿导孔的导电金属的底部的 一底面。
10.如权利要求9的方法,其中该步骤(a)包括(al)提供该硅基材,该硅基材具有该第一表面及该第二表面;(a2)于该硅基材的第一表面移除部分该硅基材,以形成一柱状沟槽;及(a3)形成该导电金属于该柱状沟槽内,使得该导电金属具有该环状侧部及该底部,该 环状侧部及该底部定义出该第二中心槽;及(a4)于该硅基材的第一表面移除部分该硅基材,以形成至少一环状沟槽,该环状沟槽 环绕该导电金属;及(a5)配置一绝缘材料于该环状沟槽及该第二中心槽内,以形成该第一阻绝层及该第二 阻绝层,该第一阻绝层定义出该第一中心槽。
11.如权利要求9的方法,其中该步骤(a)中,该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿 导孔的第一端与该硅基材的第一表面齐平。
12.如权利要求9的方法,其中该第一阻绝层更接触该导电金属的底部。
13.如权利要求9的方法,其中该步骤(b)中,利用蚀刻或先研磨后蚀刻方法从该硅基 材的第二表面移除部分该硅基材。
14.如权利要求9的方法,其中该步骤(b)之后,更包括一形成至少一表面金属层的步 骤,该表面金属层位于该导电金属的底部的底面。
15.如权利要求14的方法,其中该表面金属层延伸至该导电金属的底部的一侧面。
16.一种具有穿导孔的半导体组件,包括一硅芯片,包括一硅基材,具有一第一表面、一第二表面及至少一穿孔,该穿孔贯穿该硅基材;及一主动线路层,位于该硅基材的第二表面,且具有至少一金属层及至少一开槽,该开槽 的位置相对应该硅基材的穿孔的位置,且该开槽显露部分该金属层;及至少一穿导孔,贯穿该硅基材,该穿导孔包括一第一阻绝层,位于该穿孔的侧壁,且定义出一第一中心槽;及一导电金属,位于该第一中心槽及该主动线路层的开槽内,且电性连接至该主动线路 层的金属层,该导电金属的一表面显露于该硅基材的第一表面之外。
17.如权利要求16的半导体组件,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔 的第一端与该硅基材的第一表面齐平。
18.如权利要求16的半导体组件,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔 的第一端凸出于该硅基材的第一表面。
19.如权利要求16的半导体组件,其中该第一阻绝层与硅基材的第二表面齐平。
20.如权利要求16的半导体组件,更包括至少一表面金属层,该表面金属层位于该导 电金属的表面。
21.一种具有穿导孔的半导体组件的制造方法,包括(a)提供一硅芯片,该硅芯片包括一硅基材及一主动线路层,该硅基材具有一第一表面 及一第二表面,该主动线路层位于该硅基材的第二表面,且具有至少一金属层;(b)于该硅基材的第一表面移除部分该硅基材及部分该主动线路层,以分别形成至少 一柱状沟槽及至少一开槽,该柱状沟槽贯穿该硅基材,且该开槽显露部分该金属层;(c)形成一导电金属于该柱状沟槽及该开槽内,该导电金属电性连接至该主动线路层 的金属层,该导电金属的一表面显露于该硅基材的第一表面之外;(d)于该硅基材的第一表面移除部分该硅基材,以形成至少一环状沟槽,该环状沟槽贯 穿该硅基材,且环绕该导电金属;及(e)形成一第一阻绝层于该环状沟槽内,该导电金属及该第一阻绝层形成至少一穿导孔。
22.如权利要求21的方法,其中该步骤(e)之后,更包括一移除部分该硅基材以使该穿 导孔的一第一端凸出于该硅基材的第一表面的步骤。
23.如权利要求21的方法,其中该步骤(e)之后,更包括一形成至少一表面金属层的步 骤,该表面金属层位于该导电金属的表面。
24.一种具有穿导孔的半导体组件的封装结构,包括至少一载体;一半导体组件,位于该载体上,包括;一硅基材,具有一第一表面、一第二表面及至少一穿孔,该穿孔贯穿该硅基材;及至少一穿导孔,贯穿该硅基材,该穿导孔包括一第一阻绝层,位于该穿孔的侧壁,且定义出一第一中心槽;及一导电金属,位于该第一中心槽内,该导电金属的一表面显露于该硅基材之外;及至少一芯片,位于该半导体组件上,且透过该半导体组件的穿导孔的导电金属电性连 接至该载体。
25.如权利要求M的封装结构,其中该载体为一硅基板本体或一有机基板本体。
26.如权利要求M的封装结构,其中该硅基材的穿导孔的导电金属具有一环状侧部及 一底部,该环状侧部及该底部定义出一第二中心槽,且该底部的一底面显露于该硅基材的 第二表面之外,该穿导孔更包括一第二阻绝层,位于该第二中心槽内。
27.如权利要求沈的封装结构,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔的 第一端与该硅基材的第一表面齐平。
28.如权利要求沈的封装结构,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔的 第二端与该硅基材的第二表面齐平。
29.如权利要求沈的封装结构,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔的 第二端凸出于该硅基材的第二表面。
30.如权利要求四的封装结构,其中该导电金属的底部凸出于该硅基材的第二表面。
31.如权利要求30的封装结构,其中部分该导电金属的环状侧部、部分该第一阻绝层 及部分该第二阻绝层更凸出于该硅基材的第二表面。
32.如权利要求M的封装结构,其中该第一阻绝层更接触该导电金属的底部
33.如权利要求沈的封装结构,更包括至少一表面金属层,该表面金属层位于该导电 金属的底部的底面。
34.如权利要求33的封装结构,其中该表面金属层延伸至该导电金属的底部的一侧
35.如权利要求M的封装结构,其中该半导体组件更包括一主动线路层,该主动线路 层位于该硅基材的第二表面,且具有至少一金属层及至少一开槽,该开槽的位置相对应该 硅基材的穿孔的位置,且该开槽显露部分该金属层,该导电金属更位于该主动线路层的开 槽内,且电性连接至该主动线路层的金属层,该导电金属的一表面显露于该硅基材的第一 表面之外。
36.如权利要求35的封装结构,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔的 第一端与该硅基材的第一表面齐平。
37.如权利要求35的封装结构,其中该穿导孔具有一第一端及一第二端,该穿导孔的 第一端凸出于该硅基材的第一表面。
38.如权利要求35的封装结构,其中该第一阻绝层与硅基材的第二表面齐平。
39.如权利要求35的封装结构,更包括至少一表面金属层,该表面金属层位于该导电 金属的表面。
全文摘要
本发明关于一种具有穿导孔的半导体组件及其制造方法及具有穿导孔的半导体组件的封装结构。该具有穿导孔的半导体组件包括一硅芯片及至少一穿导孔。该硅芯片包括一硅基材及一主动线路层。该主动线路层位于该硅基材的一第二表面,且具有至少一金属层。该穿导孔贯穿该硅基材,且包括一导电金属。该导电金属电性连接至该主动线路层的金属层,该导电金属的一表面显露于该硅基材的一第一表面之外。藉此,该半导体组件得以直接堆栈一芯片于其上,且不需要形成一保护层及一重布层于该硅基材的第一表面,进而简化工艺并降低成本。
文档编号H01L21/768GK102044521SQ20091020806
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者欧英德, 王盟仁, 邱基综 申请人:日月光半导体制造股份有限公司