[發(fā)明專利]平頂凸塊結(jié)構(gòu)及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710001887.6
• 申請日: 2007-02-05
• 公開（公告）號: CN101241865A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬俊
• 申請（專利權(quán)）人: 百慕達(dá)南茂科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/485
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陳亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種凸塊結(jié)構(gòu)及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種平頂凸塊(flat-bump)結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

覆晶接合技術(shù)(flip?chip?interconnect?technology)乃是一種將芯片(die)連接至一線路板的封裝技術(shù)，其主要是在芯片的多個接墊上形成多個凸塊(bump)。接著將芯片翻轉(zhuǎn)(flip)，并利用這些凸塊來將芯片的這些接墊連接至線路板上的接合墊(terminal)，以使得芯片可經(jīng)由這些凸塊而電性連接至線路板上。通常，凸塊具有若干種類型，例如焊料凸塊、金凸塊、銅凸塊、導(dǎo)電高分子凸塊、高分子凸塊等。

圖1A為現(xiàn)有的金凸塊的剖面圖，而圖1B為現(xiàn)有的金凸塊的俯視圖。請參考圖1A與圖1B，現(xiàn)有的金凸塊結(jié)構(gòu)適于配置在一芯片110上，而此芯片110上已形成有多個鋁接墊120(圖1A與圖1B僅繪示一個鋁接墊)與一保護(hù)層130。其中，保護(hù)層130具有多個開口130a，其分別暴露各鋁接墊120的一部份。此外，現(xiàn)有的金凸塊結(jié)構(gòu)包括一球底金屬層140與一金凸塊150，其中球底金屬層140配置開口130a內(nèi)，并覆蓋部分保護(hù)層130。金凸塊150配置于球底金屬層140上。由于此金凸塊150覆蓋于部分保護(hù)層130上方的球底金屬層140上，因此金凸塊150具有一環(huán)狀凸起部150a，而這就所謂城墻效應(yīng)(wall?effect)。然而，此環(huán)狀凸起部150a會影響金凸塊150與其他承載器(未繪示)之間的接合強(qiáng)度。此外，由于球底金屬層140僅配置于金凸塊150的下方，因此當(dāng)球底金屬層140與金凸塊150之間或是球底金屬層140與保護(hù)層130之間產(chǎn)生裂縫時，此種現(xiàn)有的金凸塊結(jié)構(gòu)便容易出現(xiàn)底切效應(yīng)(under?cut?effect)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種平頂凸塊結(jié)構(gòu)及其制造方法，使得此種平頂凸塊結(jié)構(gòu)較不易產(chǎn)生底切效應(yīng)。

本發(fā)明提供一種平頂凸塊結(jié)構(gòu)的制造方法，以改善城墻效應(yīng)。

本發(fā)明提供一種平頂凸塊結(jié)構(gòu)，以改善底切效應(yīng)。

本發(fā)明提出一種平頂凸塊結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括下列步驟。首先，提供一基板，而基板具有多個接墊與一保護(hù)層，其中保護(hù)層具有多個第一開口，且各第一開口分別暴露出相對應(yīng)的接墊的一部分。在基板上形成一球底金屬材料層，以覆蓋保護(hù)層與保護(hù)層所暴露出的接墊。在保護(hù)層所暴露出的接墊上方的球底金屬材料層上形成多個平頂凸塊，其中各平頂凸塊的底面積小于相對應(yīng)的第一開口的底面積，且平頂凸塊的頂面為平面。圖案化球底金屬材料層，以形成多個球底金屬層，其中各球底金屬層的底面積大于相對應(yīng)的第一開口的底面積。

在本發(fā)明一實施例中，形成平頂凸塊的步驟包括在球底金屬材料層上形成一第一圖案化光阻層，且第一圖案化光阻層具有多個第二開口，分別暴露出保護(hù)層所暴露出的接墊上方的球底金屬材料層。在第二開口內(nèi)形成平頂凸塊。移除第一圖案化光阻層。

在本發(fā)明的一實施例中，形成球底金屬層的步驟包括在球底金屬材料層上形成一第二圖案化光阻層，其中第二圖案化光阻層覆蓋這些平頂凸塊，并暴露出部分球底金屬材料層。圖案化球底金屬材料層，以形成球底金屬層。移除第二圖案化光阻層。

在本發(fā)明的一實施例中，在形成球底金屬層的步驟中，各球底金屬層的底面積大于相對應(yīng)的第一開口的底面積。

本發(fā)明提出一種平頂凸塊結(jié)構(gòu)，其適于配置于一基板上。此基板具有一接墊與一保護(hù)層，其中保護(hù)層具有一開口，其暴露出接墊的一部分。此平頂凸塊結(jié)構(gòu)包括一球底金屬層與一平頂凸塊，其中球底金屬層配置于保護(hù)層上，并覆蓋保護(hù)層所暴露出的接墊。平頂凸塊配置于接墊上方的球底金屬層上，其中平頂凸塊的頂面為平面。此外，平頂凸塊的底面積小于開口的底面積，且球底金屬層的底面積大于開口的底面積。

在本發(fā)明的一實施例中，平頂凸塊的材質(zhì)可以是金。

在本發(fā)明的一實施例中，接墊的材質(zhì)可以是鋁。

在本發(fā)明的一實施例中，基板可以是芯片或晶圓。

基于上述，由于本發(fā)明將平頂凸塊形成于保護(hù)層的開口內(nèi)，因此此種平頂凸塊具有平坦的頂面。此外，由于球底金屬層的底面積大于平頂凸塊的底面積，因此此種平頂凸塊結(jié)構(gòu)較不易產(chǎn)生底切效應(yīng)。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1A為現(xiàn)有的金凸塊的剖面圖。

圖1B為現(xiàn)有的金凸塊的俯視圖。

圖2A至圖2D為本發(fā)明一實施例的一種平頂凸塊結(jié)構(gòu)的制造方法的示意圖。

圖3為本發(fā)明一實施例的一種平頂凸塊結(jié)構(gòu)的俯視圖。

具體實施方式