專利名稱：新凸塊結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地來說，涉及一種凸塊結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
凸塊導(dǎo)線直連(Bump-on-Trace, Β0Τ)結(jié)構(gòu)已經(jīng)用于倒裝芯片封裝件中，其中，金屬凸塊直接接合到封裝基板中的較窄金屬跡線上，而不是接合到金屬焊盤上，金屬凸塊會(huì)比相應(yīng)連接的金屬跡線具有更大的寬度。BOT結(jié)構(gòu)需要更小的芯片面積，并且BOT結(jié)構(gòu)的制造成本相對(duì)較低。然而，存在與BOT結(jié)構(gòu)相關(guān)的技術(shù)挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，包括銅層，以及焊料層；其中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有凹進(jìn)區(qū)域，在所述焊料層回流之后，所述焊料層填充所述凹進(jìn)區(qū)域。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括凸塊底部金屬(UBM)層。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)端部和連接兩個(gè)端部的中間部，其中，所述凹進(jìn)區(qū)域位于所述中間部。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有位于由中間部連接的所述兩個(gè)端部處的兩個(gè)半球的截面，其中，所述凹進(jìn)區(qū)域位于所述中間部。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述中間部的第一寬度與所述兩個(gè)端部的每個(gè)的第二寬度的比率在從約O. 02至約O. 5的范圍內(nèi)。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有另一凹進(jìn)區(qū)域，并且其中所述凹進(jìn)區(qū)域與所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)的截面的面積比率等于或大于約0.01。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述凹進(jìn)區(qū)域與所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)的截面的面積比率等于或小于約O. I。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述凹進(jìn)區(qū)域的兩個(gè)相鄰壁具有等于或大于90°的夾角。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述凹進(jìn)區(qū)域的表面是曲面。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述銅層是銅柱。該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括保護(hù)層，位于所述銅層和所述焊料層之間。
在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)的最大長(zhǎng)度與最大寬度的比率等于或大于約I. 2。在該伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)中，伸長(zhǎng)的凸塊和鄰近的金屬跡線之間的最小距離等于或大于約O. I μ m。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)，包括第一工件，具有位于所述第一工件的表面上方的金屬跡線；第二工件，具有伸長(zhǎng)的金屬凸塊，其中，所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊具有凹進(jìn)區(qū)域；以及焊料凸塊，其中，所述焊料凸塊與所述第一工件的所述金屬跡線和所述第二工件的所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊接觸，以形成所述BOT結(jié)構(gòu)，其中，所述焊料凸塊的焊料至少部分地填充所述凹進(jìn)區(qū)域。在該BOT結(jié)構(gòu)中，所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊包括銅柱和UBM層。在該BOT結(jié)構(gòu)中，所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊具有兩個(gè)端部和連接所述兩個(gè)端部的中間部，其中，所述凹進(jìn)區(qū)域位于所述中間部中。 在該BOT結(jié)構(gòu)中，所述凹進(jìn)區(qū)域與所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)的截面的面積比率等于或小于約O. I。在該BOT結(jié)構(gòu)中，所述凹進(jìn)區(qū)域的兩個(gè)相鄰壁具有等于或大于90°的夾角。在該BOT結(jié)構(gòu)中，所述凹進(jìn)區(qū)域的表面是曲面。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種具有凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)的封裝基板，包括第一工件，具有位于所述第一工件的表面上方的金屬跡線；第二工件，具有伸長(zhǎng)的金屬凸塊，其中，所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊具有凹進(jìn)區(qū)域，其中，所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊包括銅柱；以及焊料凸塊，其中，所述焊料凸塊與所述第一工件的所述金屬跡線和所述第二工件的所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊接觸，以形成所述BOT結(jié)構(gòu)，其中，所述焊料凸塊的焊料至少部分地填充所述金屬凸塊的所述凹進(jìn)區(qū)域。


為了更完整地理解實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在將結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下描述作為參考，其中圖IA和圖IB示出了根據(jù)實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2A和圖2B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的凸塊導(dǎo)線直連(BOT)區(qū)域的俯視圖和截面圖。圖3A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的與鄰近的金屬跡線短路的突出焊料。圖3B和圖3C示出了根據(jù)一些實(shí)施例的金屬凸塊的俯視圖和截面圖。圖4A至圖4E示出了根據(jù)一些實(shí)施例的為減少焊料突出而有凹進(jìn)區(qū)域的金屬凸塊的各個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)討論了本發(fā)明的實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解，本實(shí)施例提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的創(chuàng)造性概念。所討論的具體實(shí)施例僅為說明性的，并且沒有限定本發(fā)明的范圍。圖IA和圖IB中提供了根據(jù)一些實(shí)施例包括凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)的封裝結(jié)構(gòu)150的截面圖。封裝結(jié)構(gòu)150包括工件100和工件200，其中，工件100接合至工件200。工件100可以是器件管芯，該器件管芯包括在其中的有源器件，例如晶體管(未示出)，但是工件100也可以是在其中不包括有源器件的中間板(interposer)。在實(shí)施例中，其中，工件100是器件管芯，襯底102可以是半導(dǎo)體襯底，例如硅襯底，但是該襯底可以包括其他半導(dǎo)體材料。互連結(jié)構(gòu)104形成在襯底102上方，該互連結(jié)構(gòu)包括形成在其中并連接到半導(dǎo)體器件的金屬線和通孔106。金屬線和通孔106可以由銅或銅合金形成，并且使用鑲嵌工藝形成。互連結(jié)構(gòu)104可以包括公知的層間介電層(ILD,未不出)和金屬間介電層(IMD) 108。IMD 108可以包括低k介電材料，并且可以具有小于約3. O的介電常數(shù)(k值)。低k介電材料也可以是k值小于約2. 5的超低k介電材料。工件100可以進(jìn)一步包括凸塊底部金屬(under-bump metallurgy,UBM)層110和在UBM層110上的銅柱(或?qū)е?112。在通篇描述中，銅柱112也被稱作含銅凸塊或金屬凸塊。雖然在這里和以下的描述中，銅柱112用作示例，但是例如焊料凸塊的其他類型的金 屬凸塊也可以用來替代銅柱112。將UBM層110設(shè)置在金屬焊盤105上方，該金屬焊盤是互連結(jié)構(gòu)104的一部分。在互連結(jié)構(gòu)104和UBM層110之間未與金屬焊盤105接觸的位置處具有鈍化層107。在一些實(shí)施例中，鈍化層107由聚酰亞胺制成。例如，工件200可以是封裝基板，但是該工件可以是其他封裝元件如中間板。工件200可以包括金屬線和通孔202，連接位于工件200相對(duì)兩側(cè)的金屬部件。在實(shí)施例中，工件200的頂面上的金屬跡線210通過金屬線和通孔202電連接至工件200的底面上的球柵陣列(ball grid array, BGA)球212。金屬線和通孔202可以形成于介電層214中，但是該金屬線和通孔也可以形成在半導(dǎo)體層(例如硅層，未示出)和介電層中，該介電層形成在半導(dǎo)體層上方。金屬跡線210形成在介電層214中的頂部介電層上方。金屬跡線210可以由基本上純的銅、鋁銅或其他金屬材料形成，如鎢、鎳、鈀、金，和/或其合金。圖IA示出了根據(jù)一些實(shí)施例銅柱(或金屬凸塊)112的長(zhǎng)度為L(zhǎng)I。工件100和工件200通過焊料層220相互接合，焊料層220可以由無鉛焊料、共晶焊料等形成。焊料層220與金屬跡線210的頂面和銅柱112接合并且接觸。圖IB示出了圖IA中所示的封裝結(jié)構(gòu)150的截面圖，其中，由圖IA中的平面交線2-2截取該截面圖。如圖IB所示，在焊料回流之后，焊料層220還可以與金屬跡線210的側(cè)壁接觸?；亓骱噶蠈?20還可以沿著銅柱112的表面113移動(dòng)并且覆蓋部分或全部表面113 (未示出)。在一些實(shí)施例中，在銅柱112和焊料層220之間具有保護(hù)層。保護(hù)層可以用來防止形成銅和焊料的金屬化合物。在一些實(shí)施例中，保護(hù)層包括鎳(Ni)。在于2011年
4月 27 日提交的名稱為“REDUCED-STRESS BUMP-ON-TRACE (BOT) STRUCTURES”的美國(guó)申請(qǐng)第13/095，185號(hào)中描述了形成工件100所使用的材料和工藝的示例性細(xì)節(jié)，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。根據(jù)一些實(shí)施例，工件100和工件200接合之后，可以將模塑底部填充物(MUF，mold underfill)(未示出)填充在工件100和工件200之間的空間。相應(yīng)地，也可以將MUF填充在鄰近的金屬跡線210之間的空間中。可選地，沒有填充MUF，而空氣填充在工件100和200之間的空間中，并且填充在鄰近的金屬跡線210之間的空間中。圖IB示出了根據(jù)一些實(shí)施例銅柱(或金屬凸塊)112的寬度為Wp圖IB也示出了根據(jù)一些實(shí)施例金屬跡線210的寬度為W2。在一些其他實(shí)施例中，L^W1的比率大于I。在一些實(shí)施例中，L1A1的比率等于或大于約I. 2。在一些實(shí)施例中，L1在從約ΙΟμπι至約ΙΟΟΟμπι的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，W1在從約10 μ m至約700 μ m的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，W2在從約10 μ m至約500 μ m的范圍內(nèi)。如圖IA和圖IB所示的結(jié)構(gòu)被稱為BOT結(jié)構(gòu)，因?yàn)楹噶蠈?20直接形成在金屬跡線210的頂面和側(cè)壁上，而沒有形成在金屬焊盤上，焊料層220的寬度明顯大于金屬跡線210的寬度W2。在一些實(shí)施例中，W1ZiW2的比率在從約O. 25至約I的范圍內(nèi)。圖2A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的BOT區(qū)域200的俯視圖。圖2A示出了位于金屬跡線211-218上方的多個(gè)金屬凸塊201-208。金屬跡線提供互連功能并相互連接金屬凸塊。例如，根據(jù)一些實(shí)施例，金屬跡線211連接金屬凸塊201和金屬凸塊202。金屬凸塊201-208包括上述的銅柱112、UBM層110和焊料層220。圖2B示出了根據(jù)一些實(shí)施例沿A-A線截取的BOT區(qū)域200的截面圖。圖2B示出 了金屬凸塊201、203和205位于金屬跡線211、213和215上方。圖2B還示出了金屬跡線212和214的截面圖。金屬凸塊201、203和205的截面示出了 UBM層110、銅柱112和焊料層220。在回流之后，焊料層220包裹住金屬跡線211、213和215的暴露面。圖2B也示出了在金屬凸塊201的銅柱112和金屬跡線211之間的焊料層220以距離I1 ”越過銅柱112的表面231突出。如上所述，焊料層220的回流焊料也可以沿著銅柱112的表面113移動(dòng)并覆蓋部分或全部表面113。由于工件100對(duì)于工件200施加的壓力，焊料層220的表面221以最大距離“D/’越過銅柱的表面113延伸。較大的D1減小了表面113和鄰近的金屬跡線表面232之間的距離D2，增加了金屬跡線211和212之間短路的風(fēng)險(xiǎn)。另外，D2可能由于未對(duì)準(zhǔn)或?qū)?zhǔn)誤差而縮短。通過減小特征尺寸和間距，最小化Djt提高成品率很重要。在一些實(shí)施例中，為避免短路，將凸塊和鄰近的金屬跡線之間的最小距離D2規(guī)定為等于或大于約O. Ιμπι。在一些實(shí)施例中，銅柱112的邊緣與金屬跡線212的最近邊緣之間的距離，或D1+D2，在等于或大于約Ιμπι的范圍內(nèi)。在一些其他實(shí)施例中，該距離等于或大于約5 μ m。圖3A示出了根據(jù)一些實(shí)施例在金屬凸塊201與金屬跡線211連接之前以及在焊料回流之前金屬凸塊201的截面圖。圖3A示出了金屬凸塊201包括銅柱112和焊料層220。在銅柱112和焊料層220之間具有任選的保護(hù)層126。保護(hù)層126可以作為阻擋層，從而防止Cu柱112中的銅擴(kuò)散到接合材料中，如焊料合金，該接合材料用于將襯底101接合到外部部件上。根據(jù)一些實(shí)施例，焊料層220和銅柱112可以通過電鍍形成在UBM層110上方。在焊料回流之前，焊料層220和銅柱112共享相同表面113。根據(jù)一些實(shí)施例，圖3B示出了在接合和回流之前圖2A和圖2B的金屬凸塊201的俯視圖。圖3B示出了銅柱112的輪廓310。輪廓310也是UBM層110的輪廓。圖3B中示出的銅柱112是具有兩個(gè)半球(M部分)和一個(gè)矩形(N部分)的跑道的形狀，其中，兩個(gè)半球連接至矩形。在圖IB中還示出兩個(gè)半球的直徑W1與矩形的寬度相同。如圖IA所示，金屬凸塊201的總長(zhǎng)度是L1并且矩形的長(zhǎng)度為L(zhǎng)K。雖然圖3B中的實(shí)例是跑道形狀，但是諸如橢圓形等的其他伸長(zhǎng)形狀也適用。在回流之后以及在對(duì)金屬跡線211進(jìn)行按壓所產(chǎn)生的壓力下，焊料層220往往向最近的矩形(N部分)的中心區(qū)域突出。這可能是由于與邊緣部分(M部分)相比較，中心區(qū)域(N部分)的側(cè)壁上的表面張力較小。
如上所述，焊料層220的突出(具有最大突出距離D1)增加了短路的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)一些實(shí)施例，圖3C示出了 BOT結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3C示出了由于焊料擠出和一些對(duì)準(zhǔn)誤差所導(dǎo)致的金屬凸塊201*的焊料層220與鄰近的金屬跡線212*接觸，預(yù)期由于工藝變化導(dǎo)致這種焊料擠出和一些對(duì)準(zhǔn)誤差。因此，期望減小突出距離D1，以降低金屬凸塊201、金屬跡線211以及金屬跡線212之間短路風(fēng)險(xiǎn)。圖4A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的金屬凸塊400的俯視圖。該金屬凸塊與上述金屬凸塊201類似。圖4A示出了 UBM層100的外邊界的輪廓401，在回流之前，UBM層110的外邊界輪廓401明顯地也與銅柱112和焊料層220的外邊界匹配。圖4A示出了為了減少焊料突出以減少諸如金屬凸塊201的金屬凸塊，和諸如金屬跡線212的鄰近的金屬跡線之間的最短距離，金屬凸塊的矩形部分(N部分)的寬度SW1減至W4。矩形部分的每側(cè)減少寬度W3。圖4B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的金屬凸塊400的側(cè)視圖。根據(jù)一些實(shí)施例，金屬凸塊400包括焊料層220、銅柱112和UBM層110?？蛇x地，金屬凸塊400可能僅指銅柱112或具有UBM層110的銅柱112。焊料層220的高度是H1，銅柱112的高度是H2。UBM層110的高度是H3。在一些實(shí)施例中，H1在從約IOym至約50 μ m的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，H2在 從約10 μ m至約70 μ m的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，H3在從約3 μ m至約15 μ m的范圍內(nèi)。如上所述，焊料層220往往向中間部分(或者N部分)突出。通過減少中間部分的寬度，回流焊料將填充在由中間部分(或矩形部分N)的減小的寬度產(chǎn)生的凹進(jìn)空間。因此，可以降低由于焊錫材料突出導(dǎo)致的短路風(fēng)險(xiǎn)并提高成品率。這種以減少短路和提高成品率為目的的減少對(duì)于后期封裝很重要。在一些實(shí)施例中，凹進(jìn)區(qū)域是在圖4C中示出的區(qū)域R。圖4A示出了金屬凸塊400的兩個(gè)凹進(jìn)區(qū)域R。根據(jù)一些實(shí)施例，如圖4C所示的，凹進(jìn)區(qū)域R包括焊料層220的凹進(jìn)區(qū)域A、銅柱112的凹進(jìn)區(qū)域B和UBM層110的凹進(jìn)區(qū)域C。根據(jù)一些實(shí)施例，等式(I)示出了區(qū)域R的體積。Rvolime = W3XLeX (H1+H2+H3) (I)盡管減少W1可以降低短路風(fēng)險(xiǎn)，但是W1不能減少太多以防止焊料不能充分覆蓋在下部的金屬跡線上。另外，較小的W1將導(dǎo)致較小的UBM面積，這可能增加緊鄰MD 108的界面118 (如圖IA和圖IB所示)的應(yīng)力，并且可能導(dǎo)致界面分層。這種界面分層是關(guān)系到可靠性的問題并可能影響成品率。在一些實(shí)施例中，凹進(jìn)區(qū)域的最大寬度W3在從約Ιμπι至約30 μ m的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，W3與W1的比率在從約O. 02至約O. 5的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，凹進(jìn)區(qū)域R與金屬凸塊400的焊料層220的體積比大于或等于約O. 01，這意味著金屬凸塊400的凹進(jìn)區(qū)域R等于或大于焊料層220的體積的約1%。在一些其他實(shí)施例中，凹進(jìn)區(qū)域R與金屬凸塊400的焊料層220的體積比等于或小于約O. I。在一些實(shí)施例中，如圖4A所看到的，凹進(jìn)區(qū)域R的表面積(或截面的面積)與凸塊400的表面積(或截面的面積)的比率大于或等于約O. 01。在一些其它實(shí)施例中，如圖4A所看到的，凹進(jìn)區(qū)域R的表面積(或截面的面積)與凸塊400的表面積(或截面的面積)的比率等于或小于約O. I。凹進(jìn)區(qū)域與金屬凸塊的各種輪廓結(jié)合的其他形狀也可以用于減少金屬焊料突出。圖4D不出了根據(jù)一些實(shí)施例的金屬凸塊400’的俯視圖。金屬凸塊400’與金屬凸塊400類似。圖4A、圖4B和圖4C中的區(qū)域R的角部402是垂直的(或90° )。圖4D的凹進(jìn)區(qū)域R’的角部403具有角α。角α可以等于或大于90°。大于90°的角(α )的角部的可能具有比垂直角部更少的應(yīng)力。然而，根據(jù)一些實(shí)施例，可以將角α設(shè)計(jì)成小于90°的角。在一些實(shí)施例中，金屬凸塊400的M部分(或端部)不需要是半球形狀。其他形狀也是可能的。此外，凹進(jìn)區(qū)域不需要由直壁形成。圖4Ε示出了根據(jù)一些實(shí)施例包括具有彎曲側(cè)壁的凹進(jìn)區(qū)域的金屬凸塊400*。凹進(jìn)區(qū)域的側(cè)壁的其他形狀和曲率也是可能的。上述沒有凹進(jìn)區(qū)域的金屬凸塊具有跑道形狀的截面。也可以使用具有其他形狀截面的凸塊。例如，截面的形狀可以是橢圓形。金屬凸塊400的俯視圖可以是任意伸長(zhǎng)的形狀，包括圓角的矩形。凹進(jìn)區(qū)域可以形成在這種凸塊中，從而在回流之后，允許焊料層填充在(完全地或部分地)凹進(jìn)區(qū)域中以降低短路風(fēng)險(xiǎn)。
·
凸塊和凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例提供具有要填充回流焊料的凹進(jìn)區(qū)域的凸塊。凹進(jìn)區(qū)域位于回流焊料最可能突出的凸塊區(qū)域中。凹進(jìn)區(qū)域降低了凸塊與軌道短路的風(fēng)險(xiǎn)。因此，可能提聞成品率。根據(jù)一些實(shí)施例，提供伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)。伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)包括銅層和焊料層。伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有凹進(jìn)區(qū)域，用于在焊料層回流之后，填充焊料層。根據(jù)另一些實(shí)施例，提供了凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)。BOT結(jié)構(gòu)包括第一工件，具有第一工件的表面上方的金屬跡線；和第二工件，具有伸長(zhǎng)的金屬凸塊。伸長(zhǎng)的金屬凸塊具有凹進(jìn)區(qū)域。BOT結(jié)構(gòu)也包括焊料凸塊。焊料凸塊與第一工件的金屬跡線和第二工件的伸長(zhǎng)的金屬凸塊接觸，以形成BOT結(jié)構(gòu)。焊料凸塊的焊料至少部分地填充凹進(jìn)區(qū)域。根據(jù)又一些實(shí)施例，提供了凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)的封裝基板。封裝結(jié)構(gòu)包括第一工件，具有第一工件表面上方的金屬跡線；和第二工件，具有伸長(zhǎng)的金屬凸塊。伸長(zhǎng)的金屬凸塊具有凹進(jìn)區(qū)域，并且伸長(zhǎng)的金屬凸塊包括銅柱。封裝結(jié)構(gòu)也包括焊料凸塊。焊料凸塊與第一工件的金屬跡線和第二工件的伸長(zhǎng)的金屬凸塊都有接觸，以形成BOT結(jié)構(gòu)。焊料凸塊的焊料至少部分地填充金屬凸塊的凹進(jìn)區(qū)域。盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了實(shí)施例及其優(yōu)勢(shì)，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變、替換和更改。而且，本申請(qǐng)的范圍并不僅限于本說明書中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，用于執(zhí)行與本文所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟根據(jù)本發(fā)明可以被使用。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該包括在這樣的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟的范圍內(nèi)。此外，每條權(quán)利要求構(gòu)成單獨(dú)的實(shí)施例，并且多個(gè)權(quán)利要求和實(shí)施例的組合在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，包括 銅層，以及 焊料層；其中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有凹進(jìn)區(qū)域，在所述焊料層回流之后，所述焊料層填充所述凹進(jìn)區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，其中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括凸塊底部金屬(UBM)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，其中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)端部和連接兩個(gè)端部的中間部，其中，所述凹進(jìn)區(qū)域位于所述中間部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，其中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有位于由中間部連接的所述兩個(gè)端部處的兩個(gè)半球的截面，其中，所述凹進(jìn)區(qū)域位于所述中間部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，其中，所述中間部的第一寬度與所述兩個(gè)端部的每個(gè)的第二寬度的比率在從約O. 02至約O. 5的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，其中，所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)具有另一凹進(jìn)區(qū)域，并且其中所述凹進(jìn)區(qū)域與所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)的截面的面積比率等于或大于約.O. 01。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，其中，所述凹進(jìn)區(qū)域與所述伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)的截面的面積比率等于或小于約O. I。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伸長(zhǎng)的凸塊結(jié)構(gòu)，其中，所述凹進(jìn)區(qū)域的兩個(gè)相鄰壁具有等于或大于90°的夾角。
9.一種凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)，包括 第一工件，具有位于所述第一工件的表面上方的金屬跡線； 第二工件，具有伸長(zhǎng)的金屬凸塊，其中，所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊具有凹進(jìn)區(qū)域；以及 焊料凸塊，其中，所述焊料凸塊與所述第一工件的所述金屬跡線和所述第二工件的所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊接觸，以形成所述BOT結(jié)構(gòu)，其中，所述焊料凸塊的焊料至少部分地填充所述凹進(jìn)區(qū)域。
10.一種具有凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)的封裝基板，包括 第一工件，具有位于所述第一工件的表面上方的金屬跡線； 第二工件，具有伸長(zhǎng)的金屬凸塊，其中，所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊具有凹進(jìn)區(qū)域，其中，所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊包括銅柱；以及 焊料凸塊，其中，所述焊料凸塊與所述第一工件的所述金屬跡線和所述第二工件的所述伸長(zhǎng)的金屬凸塊接觸，以形成所述BOT結(jié)構(gòu)，其中，所述焊料凸塊的焊料至少部分地填充所述金屬凸塊的所述凹進(jìn)區(qū)域。
全文摘要
凸塊和凸塊導(dǎo)線直連(BOT)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例提供了凸塊，該凸塊具有用于填充回流焊料的凹進(jìn)區(qū)域。凹進(jìn)區(qū)域位于回流焊料最可能突出的凸塊區(qū)域中。凹進(jìn)區(qū)域降低凸塊與跡線短路的風(fēng)險(xiǎn)。因此，可以提高成品率。本發(fā)明還提供了一種新凸塊結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102903689SQ201210020460
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者張志鴻, 郭庭豪, 陳承先, 林彥良 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司