[發明專利]微連接結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201810101863.6
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN109755204B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 呂文雄;陳承先;顏晨恩;林政仁;康金瑋;詹凱鈞
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

1.一種微連接結構，其特征在于，包括：

凸塊下金屬接墊，電連接到襯底的至少一個金屬觸點；

凸塊，設置在所述凸塊下金屬接墊上且與所述凸塊下金屬接墊電連接；

絕緣環，環繞所述凸塊及所述凸塊下金屬接墊；以及

障壁層，設置在所述絕緣環上且覆蓋所述絕緣環，

其中所述凸塊與所述障壁層及所述絕緣環被所述絕緣環側壁上的所述障壁層與所述凸塊之間的開放溝渠隔離開來。

2.根據權利要求1所述的微連接結構，其中所述障壁層接觸所述凸塊下金屬接墊而不接觸所述凸塊。

3.根據權利要求1所述的微連接結構，其中所述凸塊下金屬接墊直接位于所述障壁層上且所述障壁層不接觸位于所述凸塊下金屬接墊上的所述凸塊。

4.根據權利要求3所述的微連接結構，所述障壁層包括共形地覆蓋所述絕緣環的鉭層及位于所述鉭層上的鋁層。

5.根據權利要求1所述的微連接結構，還包括直接設置在所述凸塊下金屬接墊下方且夾置在所述凸塊下金屬接墊與所述至少一個金屬觸點之間的金屬接墊，其中所述凸塊下金屬接墊經由所述金屬接墊電連接到所述至少一個金屬觸點。

6.根據權利要求5所述的微連接結構，所述凸塊下金屬接墊包括環繞所述凸塊且覆蓋所述凸塊的側壁的側壁部分，并且所述側壁部分的高度大于所述金屬接墊、所述凸塊下金屬接墊及所述凸塊的總高度的十分之一且小于所述金屬接墊、所述凸塊下金屬接墊及所述凸塊的所述總高度的一半。

7.根據權利要求5所述的微連接結構，所述金屬接墊的高度為所述金屬接墊、所述凸塊下金屬接墊及所述凸塊的總高度的三分之一到三分之二。

8.根據權利要求5所述的微連接結構，還包括覆蓋所述絕緣環的障壁層，其中所述障壁層接觸所述金屬接墊而不接觸所述凸塊下金屬接墊及所述凸塊。

9.根據權利要求1所述的微連接結構，所述凸塊下金屬接墊包括環繞所述凸塊且覆蓋所述凸塊的側壁的側壁部分，并且所述側壁部分的高度大于所述凸塊下金屬接墊及所述凸塊的總高度的十分之一且小于所述凸塊下金屬接墊及所述凸塊的所述總高度的一半。

10.一種形成微連接結構的方法，其特征在于，包括：

提供具有金屬觸點的襯底；

在所述襯底之上形成絕緣圖案；

沉積障壁層，所述障壁層覆蓋所述絕緣圖案并位于所述襯底之上；

在所述障壁層上及所述絕緣圖案之上形成填充層；

將所述填充層及所述障壁層圖案化以形成開口，其中所述開口暴露出所述金屬觸點；

在經圖案化的所述填充層上及被暴露出的所述金屬觸點上依序形成結合增強層及晶種層；

在所述開口內形成遮罩圖案；

移除位于所述開口外及位于經圖案化的所述填充層上的所述結合增強層及所述晶種層；

移除所述遮罩圖案；

移除位于所述開口的側壁上的所述晶種層，以在所述開口中形成晶種圖案；

在所述開口中的所述晶種圖案上形成凸塊；以及

移除經圖案化的所述填充層。

11.根據權利要求10所述形成微連接結構的方法，移除位于所述開口外及位于經圖案化的所述填充層上的所述結合增強層及所述晶種層包括：執行濕式刻蝕工藝。

12.根據權利要求11所述形成微連接結構的方法，形成結合增強層及晶種層包括：形成鈦-鎢層且接著通過濺鍍形成金層。

13.根據權利要求10所述形成微連接結構的方法，還包括：在形成結合增強層及晶種層之前，在被暴露出的所述金屬觸點上形成金屬接墊。

14.根據權利要求13所述形成微連接結構的方法，形成金屬接墊包括通過無電鍍覆形成銅接墊。