[發(fā)明專利]用于驅(qū)動集成電路的金屬凸塊結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410189747.6
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN104143539B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林久順
• 申請（專利權(quán)）人: 奇景光電股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 陳小雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬凸塊結(jié)構(gòu)及其形成的方法，特別是涉及一種特用于驅(qū)動集成電路(IC)的金屬凸塊結(jié)構(gòu)而免于周遭的大氣環(huán)境的威脅、在鹵素或高電場的存在下也不會發(fā)生迦凡尼效應(yīng)(Galvanic effect)效應(yīng)，及其形成的方法。

背景技術(shù)

在電子電路中，金屬凸塊用來形成兩組電路之間的電連接。為了要降低不可避免的電阻與達(dá)成最佳的效果，銅通常是金屬凸塊材料的第一選擇。

一般說來，銅是作為金屬凸塊理想的材料，因?yàn)樗幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，還有著極低的電阻值。然而，在一些應(yīng)用場合中，作為金屬凸塊材料的銅卻遭受嚴(yán)重的損傷，這是因?yàn)樵诋惓５那樾位蚴菢O端的情況存在之下，會發(fā)生迦凡尼效應(yīng)(Galvanic effect)的緣故。這樣的結(jié)果對電子電路的可靠性而言是不利的。

還有，由其他金屬制成的金屬凸塊，例如黃金，一旦發(fā)生瑕疵時極難加以重工(re-work)，這是因?yàn)橹毓び玫耐跛?aqua regia)是一種腐蝕性極強(qiáng)的藥劑。當(dāng)有瑕疵的金屬凸塊的電路需要重工時，就很有可能對電子電路的可靠性產(chǎn)生強(qiáng)烈的折損。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明首先提出一種金屬凸塊(metal bump)結(jié)構(gòu)，其可與各向異性導(dǎo)電膠(ACF)一起連結(jié)使用，或用于驅(qū)動集成電路(driver IC)中。此等金屬凸塊結(jié)構(gòu)，由于有一層極薄的保護(hù)層，在極端環(huán)境或是異常環(huán)境下基本上不會發(fā)生迦凡尼效應(yīng)(Galvanic effect)。再者此等金屬凸塊容易重工，而沒有損及電子電路可靠性的疑慮。特別是在電鍍的過程中會形成橫向側(cè)翼。

本發(fā)明的金屬凸塊結(jié)構(gòu)適用于驅(qū)動集成電路(driver IC)中，包含金屬焊墊、護(hù)層、黏著層、金屬凸塊與護(hù)層。護(hù)層位于金屬焊墊上，并定義出位于金屬焊墊上的凹穴。黏著層位于凹穴中、位于金屬焊墊上、又部分位于護(hù)層上，黏著層又直接接觸金屬焊墊與護(hù)層。金屬凸塊部分位于凹穴中并覆蓋黏著層。覆層完全覆蓋金屬凸塊，而使得金屬凸塊不會暴露出來。覆層又具有橫向延伸的側(cè)翼，且側(cè)翼位于護(hù)層上。

在本發(fā)明一實(shí)施方式中，金屬凸塊、黏著層、與護(hù)層間具有嵌穴(notch)。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，覆層為帽蓋層或保護(hù)層其中的至少一者，且側(cè)翼為對應(yīng)于帽蓋層與護(hù)層的帽蓋側(cè)翼或保護(hù)側(cè)翼其中的至少一者。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，護(hù)層填入嵌穴中形成T形截面，而使得保護(hù)側(cè)翼直接接觸黏著層。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，保護(hù)層由一層的金所組成。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，帽蓋層填入嵌穴中形成T形截面，而使得帽蓋層側(cè)翼直接接觸黏著層。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，帽蓋層由層的鈀所組成。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，帽蓋層夾至于保護(hù)層與金屬凸塊之間，而使得保護(hù)側(cè)翼覆蓋帽蓋層。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，金屬凸塊自行對準(zhǔn)于黏著層。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，金屬凸塊包含銅與金其中一者。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，覆層自行對準(zhǔn)于金屬凸塊。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，鹵素或高電場其中至少一者的存在下不發(fā)生迦凡尼效應(yīng)(Galvanic effect)效應(yīng)。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，金屬凸塊結(jié)構(gòu)位于玻璃覆晶(COG)封裝結(jié)構(gòu)或薄膜覆晶(COF)封裝結(jié)構(gòu)中。

本發(fā)明再提出一種形成金屬凸塊結(jié)構(gòu)的方法，而可以用于驅(qū)動集成電路(driver IC)中。首先，提供底材。底材包含金屬焊墊、護(hù)層、黏著層、與圖案化光致抗蝕劑。護(hù)層位于金屬焊墊上，并定義出位于金屬焊墊上的凹穴。黏著層位于凹穴中，覆蓋并直接接觸金屬焊墊與護(hù)層。圖案化光致抗蝕劑位于黏著層上，并包含有開口，此開口暴露位于凹穴中與護(hù)層上的黏著層。其次，以金屬凸塊材料填入開口中。然后，移除圖案化光致抗蝕劑，使得金屬凸塊材料成為位于黏著層上的金屬凸塊。再來，移除沒有被金屬凸塊材料所覆蓋的黏著層，同時部分暴露位于下方的護(hù)層。繼續(xù)，形成覆層，以完全覆蓋金屬凸塊。在形成覆層時一并形成了橫向延伸的側(cè)翼，且側(cè)翼位于護(hù)層上。

在本發(fā)明一實(shí)施方式中，覆層自行對準(zhǔn)于金屬凸塊。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，還要過移除(over-removed)黏著層，以形成位于金屬凸塊、黏著層、與護(hù)層間的嵌穴(notch)。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，覆層為帽蓋層與保護(hù)層其中的至少一者，而側(cè)翼為對應(yīng)于帽蓋層與保護(hù)層的帽蓋側(cè)翼與保護(hù)側(cè)翼其中的至少者。

在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，護(hù)層填入嵌穴中形成T形截面，而使得保護(hù)側(cè)翼直接接觸黏著層。