[發明專利]凸點焊盤結構的多方向設計

有效

• 申請號: 201110035323.0
• 申請日: 2011-02-09
• 公開（公告）號: CN102148204A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 陳志華;陳承先;郭正錚;劉醇鴻
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00;H01L23/488
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術領域

本公開總體上涉及集成電路，更具體地，涉及半導體芯片中的凸點焊盤結構。

背景技術

現代集成電路形成在半導體芯片上。為了提高產量并且降低生產成本，將集成電路制造于半導體晶圓內，每個半導體晶圓都包含有許多相同的半導體芯片。在制造集成電路之后，半導體芯片可以從晶圓上截下并且在其可使用之前進行封裝。

在一般的封裝工藝中，首先將半導體芯片(在本領域也稱為晶片)附著于封裝襯底上。這包括在物理上將半導體芯片固定在封裝襯底上，以及將半導體芯片上的接合焊盤與封裝襯底上的結合焊盤相連接。使用底部填充(一般包含環氧樹脂)來進一步固定接合。這種半導體芯片可以使用倒裝芯片接合(flip-chip?bonding)或者打線接合(wire?bonding)的方法進行接合。所得到的結構稱為封裝組件。

可以看出，在半導體芯片接合到封裝襯底上之后，將半導體芯片與封裝襯底接合起來的焊料通常會開裂。造成這種情況的原因是，封裝襯底和半導體芯片之間的熱膨脹系數(CTE)不同，從而產生出了應力。而封裝襯底與半導體芯片的不同層的CTE差異也會產生應力。可以看出，隨著封裝襯底和半導體芯片的尺寸的增加，應力會增大。應力造成的結果是，焊料會出現開裂，并且半導體芯片中的不同層之間會發生分層。特別地，分層會發生在半導體芯片中的低k介電層之間。

發明內容

根據實施例的一個方面，一種集成電路結構包括多個凸點焊盤結構，這些凸點焊盤結構分布于半導體芯片的主要表面上。在半導體芯片的第一區域上形成第一凸點焊盤結構，該第一凸點焊盤結構包括介電層中的第一伸長凸點下金屬化(under?bump?metallurgy，UBM)連接件，其中，第一伸長UBM連接件的第一長軸在第一方向上延伸。在半導體芯片的第二區域上形成第二凸點焊盤結構，該第二凸點焊盤結構包括介電層中的第二伸長UBM連接件。第二伸長UBM連接件的第二長軸在第二方向上延伸，該第二方向不同于第一方向。

其中，該集成電路結構，進一步包括：金屬焊盤，直接位于第一伸長UBM連接件下面；以及金屬凸點，位于第一伸長UBM連接件上方，并與第一伸長UBM連接件電連接。

其中，金屬凸點包含銅。

其中，第一伸長UBM連接件和第二伸長UBM連接件中的每一個均是矩形的。

其中，第一伸長UBM連接件和第二伸長UBM連接件中的每一個均是菱形的。

其中，第一伸長UBM連接件和第二伸長UBM連接件中的每一個均是橢圓形的。

根據實施例的另一方面，還提供了一種集成電路結構，包括：半導體芯片，具有第一區域和第二區域；介電層，形成在半導體芯片的第一區域和第二區域上；第一凸點下金屬化(UBM)連接件，形成在半導體芯片的第一區域上的介電層中，并且具有從上向下觀察的第一形狀；以及第二凸點下金屬化(UBM)連接件，形成在半導體芯片的第二區域上的介電層中，并且具有從上向下觀察的第二形狀，其中，第一形狀與第二形狀不同。

其中，第一UBM連接件包含具有第一長度的長軸以及具有第二長度的短軸，短軸垂直于長軸，以及其中，第一長度與第二長度的比率大于約1.5。

其中，第二UBM連接件不是伸長的，以及其中，第二區域是中心芯片區域，中心芯片區域包含半導體芯片的中心。

其中，第一區域與半導體芯片的第一邊相鄰，以及其中，第一UBM連接件的長軸平行于第一邊。

其中，第一區域與半導體芯片的角相鄰，以及其中，第一UBM連接件的長軸不平行于半導體芯片的任一邊。

其中，第一UBM連接件的長軸垂直于連接半導體芯片的中心和角的線。

此外還公開了其他實施例。

附圖說明

為了更全面地理解本發明的實施例及其優點，現在將參考結合附圖所進行的以下描述，其中：

圖1A和圖1B均示出了半導體襯底上方的金屬焊盤，其中在金屬焊盤上方形成有介電層，該介電層內具有開口；

圖2示出了根據一個實施例的凸點焊盤結構；

圖3A到圖3D示出了不同形狀的凸點下金屬化(UBM)連接件的頂視圖；以及

圖4到圖7是根據實施例的UBM連接件的頂視圖。

具體實施方式

下文詳細描述了本公開實施例的制造和使用。然而，應理解，本發明提供了許多可以在多種具體環境下實現的可應用的發明理念。所討論的具體實施例僅僅示出了制造和使用這些實施例的具體方式，并不用于限制本發明的范圍。