[發(fā)明專利]電學(xué)互連結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880011580.7
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101652847A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·L·布奇瓦爾特;B·K·福爾曼;P·A·格魯伯;羅載雄;史達元
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/485;H01L21/56;H01L21/68
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 秦 晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電學(xué)互連結(jié)構(gòu)以及形成電學(xué)互連結(jié)構(gòu)的相關(guān)方法。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)間的連接通常不可靠的并且易發(fā)生失效。因此，在本領(lǐng)域中 需要克服至少一個上述的不足與局限。

發(fā)明內(nèi)容

本法提供一種電學(xué)互連結(jié)構(gòu)，該電學(xué)互連結(jié)構(gòu)包括：包含第一導(dǎo) 電襯墊的第一襯底；包含第二導(dǎo)電襯墊的第二襯底；以及將所述第一 導(dǎo)電襯墊電學(xué)及機械連接到所述第二導(dǎo)電襯墊的互連結(jié)構(gòu)，其中所述 互連結(jié)構(gòu)包含無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)，與所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的第一部 分直接機械接觸的第一焊料結(jié)構(gòu)，以及與所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的第 二部分直接機械接觸的第二焊料結(jié)構(gòu)，其中所述第一焊料結(jié)構(gòu)將所述 無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所述第一部分電學(xué)及機械連接到所述第一導(dǎo)電襯 墊，以及其中所述第二焊料結(jié)構(gòu)將所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所述第二 部分電學(xué)及機械連接到所述第二導(dǎo)電襯墊。

本發(fā)明提供一種電學(xué)結(jié)構(gòu)，該電學(xué)結(jié)構(gòu)包括：包含第一導(dǎo)電襯墊 的第一襯底；包含第二導(dǎo)電襯墊的第二襯底；以及將所述第一導(dǎo)電襯 墊電學(xué)及機械連接到所述第二導(dǎo)電襯墊的互連結(jié)構(gòu)，其中所述互連結(jié) 構(gòu)包含無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)以及覆蓋所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的整個外表 面的焊料層，其中所述整個外表面完全包圍所述第一金屬結(jié)構(gòu)，其中 所述焊料層與所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所述整個表面直接電學(xué)及機械 接觸，以及其中所述焊料層將所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)電學(xué)及機械連接 到所述第一導(dǎo)電襯墊及所述第二導(dǎo)電襯墊。

本發(fā)明提供一種用于形成電學(xué)結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括：提供包 含第一導(dǎo)電襯墊的第一襯底，包含第二導(dǎo)電襯墊的第二襯底，以及包 含無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移膜，其中所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)具有圓柱 形狀；在所述第一導(dǎo)電襯墊上形成第一焊料結(jié)構(gòu)；在形成所述第一焊 料結(jié)構(gòu)之后進行第一定位，即定位所述轉(zhuǎn)移膜使得所述無焊料金屬芯 結(jié)構(gòu)的第一側(cè)面與所述第一焊料結(jié)構(gòu)接觸；在所述第一定位之后進行 第一加熱，即將所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)加熱到某一溫度，其中該溫度 足夠以引起所述第一焊料結(jié)構(gòu)熔化并形成所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所 述第一側(cè)面與所述第一導(dǎo)電襯墊之間的電學(xué)及機械連接；在所述第一 加熱之后，將所述轉(zhuǎn)移膜由所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)上去除；在所述第 二導(dǎo)電襯墊上形成第二焊料結(jié)構(gòu)；在形成所述第二焊料結(jié)構(gòu)之后進行 第二定位，即定位包含所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所述第一襯底使得所 述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的第二側(cè)面與所述第二焊料結(jié)構(gòu)接觸；以及在所 述第二定位之后進行第二加熱，即將所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)加熱到某 一溫度，其中該溫度足夠以引起所述第二焊料結(jié)構(gòu)的焊料熔化并形成 所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所述第二側(cè)面與所述第二導(dǎo)電襯墊之間的電 學(xué)及機械連接，從而導(dǎo)致所述第一導(dǎo)電襯墊與所述第二導(dǎo)電襯墊之間 的電學(xué)及機械連接。

本發(fā)明提供一種用于形成電學(xué)結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括：提供包 含第一導(dǎo)電襯墊的第一襯底，包含第二導(dǎo)電襯墊的第二襯底，包含第 一腔體的第一轉(zhuǎn)移襯底，以及具有球體形狀的無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)，其 中所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的直徑小于所述第一腔體的直徑；在所述第 一導(dǎo)電襯墊上形成第一焊料結(jié)構(gòu)；將所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)分發(fā)到所 述第一轉(zhuǎn)移襯底內(nèi)的所述第一腔體中；在所述分發(fā)之后進行第一定 位，即定位所述第一轉(zhuǎn)移襯底使得所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的表面的第 一部分與所述第一焊料結(jié)構(gòu)接觸；在所述第一定位之后進行第一加 熱，即將所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)加熱到某一溫度，其中該溫度足夠以 引起所述第一焊料結(jié)構(gòu)熔化并形成所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所述表面 的所述第一部分與所述第一導(dǎo)電襯墊之間的電學(xué)及機械連接；在所述 第一加熱之后，將所述第一轉(zhuǎn)移襯底由所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)上去 除；在所述第二導(dǎo)電襯墊上形成第二焊料結(jié)構(gòu)；進行第二定位，即定 位包含所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所述第一襯底使得所述無焊料金屬芯 結(jié)構(gòu)的所述表面的第二部分與所述第二焊料結(jié)構(gòu)接觸；以及在所述第 二定位之后進行第二加熱，即將所述無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)加熱到某一溫 度，其中該溫度足夠以引起所述第二焊料結(jié)構(gòu)的焊料熔化并形成所述 無焊料金屬芯結(jié)構(gòu)的所述表面的所述第二部分與所述第二導(dǎo)電襯墊之 間的電學(xué)及機械連接，從而導(dǎo)致所述第一導(dǎo)電襯墊與所述第二導(dǎo)電襯 墊之間的電學(xué)及機械連接。