[發(fā)明專利]具有環(huán)狀支撐物的凸塊結(jié)構(gòu)及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710004497.4
• 申請日: 2007-01-16
• 公開（公告）號: CN101226908A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊景洪
• 申請（專利權(quán)）人: 百慕達南茂科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/485
• 分類號: H01L23/485;H01L23/498;H01L21/60;H01L21/48;H05K1/02;H05K3/00;H05K3/06
• 代理公司: 上海專利商標事務(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)于一種具有環(huán)狀支撐物的凸塊結(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)與一保護層130。其中，保護層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，因此當球底金屬層140與金凸塊150之間或是球底金屬層140與保護層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)明的目的在于提供一種具有環(huán)狀支撐物的凸塊結(jié)構(gòu)，以改善底切效應(yīng)。

本發(fā)明的目的在于提供一種具有環(huán)狀支撐物的凸塊結(jié)構(gòu)的制造方法，以改善城墻效應(yīng)。

本發(fā)明提出一種具有環(huán)狀支撐物的凸塊結(jié)構(gòu)，其適于配置于一基板上。此基板具有至少一接墊與一保護層，其中保護層具有至少一開口，且開口暴露出接墊的一部分。此具有環(huán)狀支撐物的凸塊結(jié)構(gòu)包括一球底金屬層、一凸塊以及一環(huán)狀支撐物，其中球底金屬層配置于保護層上，并覆蓋保護層所暴露出的接墊。凸塊配置于接墊上方的球底金屬層上，且凸塊的底面的直徑小于凸塊的頂面的直徑。此外，環(huán)狀支撐物配置于凸塊的周圍，并與凸塊接觸，且環(huán)狀支撐物的材質(zhì)為光阻材料。

在本發(fā)明一實施例中，凸塊包括一頭部與一頸部，其中頸部連接頭部與球底金屬層，且頭部的直徑大于頸部的直徑。

在本發(fā)明一實施例中，凸塊的直徑自底面往頂面逐漸增加。

在本發(fā)明一實施例中，環(huán)狀支撐物的直徑小于等于凸塊的頂面的直徑。

在本發(fā)明一實施例中，環(huán)狀支撐物的直徑自凸塊的頂面往底面逐漸減小。

在本發(fā)明一實施例中，凸塊包括金凸塊。

本發(fā)明提出一種具有環(huán)狀支撐物的凸塊結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括下列步驟。首先，提供一基板，基板具有多個接墊與一保護層，其中保護層具有多個第一開口，且各第一開口暴露出接墊的一部分。接下來，在保護層上形成一球底金屬材料層，以覆蓋保護層與保護層所暴露出的接墊。之后，在球底金屬材料層形成一圖案化光阻層，其中圖案化光阻層具有多個第二開口，分別暴露出接墊上方的球底金屬材料層，且位于圖案化光阻層的底面的各開口的直徑小于位于圖案化光阻層的頂面的各開口的直徑。再來，在第二開口內(nèi)形成多個凸塊。然后，移除部分圖案化光阻層，以在各凸塊的周圍形成一環(huán)狀支撐物。接著，以環(huán)狀支撐物與凸塊為掩膜，圖案化球底金屬材料層，以形成多個球底金屬層。

在本發(fā)明一實施例中，形成圖案化光阻層的方法包括使用一光掩膜，以使得各開口的直徑自圖案化光阻層的底面往頂面逐漸增加。

在本發(fā)明一實施例中，光掩膜包括一半調(diào)式光掩膜。

在本發(fā)明一實施例中，形成圖案化光阻層的方法包括使用一半調(diào)式光掩膜，以使各第二開口具有一頭部與一頸部。頸部連接頭部與球底金屬材料層，其中頭部的直徑大于頸部的直徑。

在本發(fā)明一實施例中，移除部分圖案化光阻層的方法包括以凸塊為掩膜進行一干蝕刻制程。

在本發(fā)明一實施例中，干蝕刻制程包括等離子蝕刻制程。

在本發(fā)明一實施例中，移除部分圖案化光阻層的方法包括以下步驟。首先，以凸塊為掩膜，對于圖案化光阻層進行一曝光制程。接下來，對于曝光后的圖案化光阻層，進行一顯影制程，以移除部分圖案化光阻層。