[發明專利]提高可靠性的微凸點結構及制作方法

有效

• 申請號: 201410346165.4
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104091793A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 何洪文;孫鵬;曹立強
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L23/485
• 分類號: H01L23/485;H01L21/60
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;劉海

技術領域

本發明涉及一種提高可靠性的微凸點結構及制作方法，屬于高密度電子封裝技術領域。

背景技術

為了適應電子產品向更輕、更小、更薄、可靠性更高的方向發展，電子封裝對高密度封裝提出了更高的要求。細節距微凸點技術是未來技術發展的必然趨勢。微凸點的作用是充當IC（integrated?circuit，集成電路）與電路板之間的機械互連、電互連的作用。由于芯片和基材的熱膨脹系數（CTE）不一樣，在冷熱循環測試過程中會導致微凸點受到相互的約束作用，使其不能完全自由脹縮，從而發生形變，最終導致微凸點斷裂，降低微凸點的可靠性。

為了防止微凸點發生變形和開裂，封裝過程中需要填充underfill（底部填充）材料，從而保護微凸點結構的穩定性。然而，傳統的方法和結構存在弊端，underfill材料和鈍化層材料彼此的粘附性較差，容易在界面開裂，從而增加了微凸點失效的隱患。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種提高可靠性的微凸點結構及制作方法，解決了underfill材料和鈍化層材料粘附性較差的缺陷，使得封裝結構更加穩定，而且，該結構有效地防止微凸點裂紋的擴展，提高了微凸點的可靠性。

按照本發明提供的技術方案，所述提高可靠性的微凸點結構，包括半導體基體，在半導體基體正面設有鈍化層，在鈍化層中設置微凸點結構；所述微凸點結構包括設置于半導體基板表面的焊盤、設置于焊盤表面的種子層和設置于種子層上的微凸點；其特征是：在所述微凸點結構的外周設置刻蝕槽，刻蝕槽位于鈍化層上，刻蝕槽由鈍化層的上表面延伸至半導體基板的表面。

進一步的，所述刻蝕槽為圍繞微凸點結構的圓環形刻蝕槽，或者為多個分布于微凸點結構周圍的圓柱形刻蝕槽。

進一步的，在所述微凸點結構中，焊盤位于鈍化層中，種子層覆蓋鈍化層。

所述提高可靠性的微凸點結構的制作方法，其特征是，采用以下工藝步驟：

（1）在半導體基板制作焊盤；

（2）在半導體基板及焊盤正面制作鈍化層，鈍化層厚度為5～20μm；

（3）在鈍化層上刻蝕形成開窗，開窗的位置與焊盤一一對應，開窗由鈍化層的上表面延伸至焊盤的上表面；

（4）在鈍化層上表面制作種子層，種子層覆蓋住鈍化層和焊盤暴露的表面，種子層厚度為100nm～300nm；

（5）在種子層上涂覆一層光刻膠，光刻膠厚度為15μm～100μm；

（6）在光刻膠上制作圖形開口，并將焊盤上方的光刻膠去除；同時，將焊盤周圍的光刻膠、種子層和鈍化層去除，露出半導體基板的表面，在焊盤的外圍形成圓環形的刻蝕槽或者多個分布于焊盤周圍的圓形刻蝕槽；

（7）在焊盤上制作凸點，對凸點進行回流焊工藝，形成微凸點；同時，去除光刻膠和多余的種子層。

進一步的，所述焊盤的材質為銅。

進一步的，所述鈍化層的材質為PI。

進一步的，所述種子層的材質為銅。

進一步的，所述微凸點的材質為Sn。

本發明所述提高可靠性的微凸點結構及制作方法，解決了underfill材料和鈍化層材料粘附性較差的缺陷，使得封裝結構更加穩定，而且，該結構有效地防止微凸點裂紋的擴展，提高了微凸點的可靠性。

附圖說明

圖1～圖8為本發明所述微凸點結構制造過程的示意圖。

圖1為在半導體基板上得到焊盤的示意圖。

圖2為在半導體基板及焊盤上制作鈍化層的示意圖。

圖3為在鈍化層上制作開窗的示意圖。

圖4為制作種子層的示意圖。

圖5為在種子層表面涂覆光刻膠的示意圖。

圖6為形成刻蝕槽的示意圖。

圖7為在焊盤上形成凸點的示意圖。

圖8為本發明所述微凸點結構一種實施例的剖視圖。

圖9為圖8的俯視圖。

圖10為本發明所述微凸點結構另一種實施例的俯視圖。

圖中序號為：半導體基體1、微凸點結構2、焊盤3、鈍化層4、種子層5、微凸點6、圓環形刻蝕槽7-1、圓柱形刻蝕槽7-2。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本發明作進一步說明。