專利名稱：微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種凸塊結(jié)構(gòu)，特別是涉及ー種微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)中，由于銅凸塊的銅離子會(huì)產(chǎn)生游離現(xiàn)象，因此若相鄰銅凸塊的間距太近，容易導(dǎo)致短路的情形發(fā)生。由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一歩改進(jìn)。為了解決上述存在的問(wèn)題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切結(jié)構(gòu)能夠解 決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)ー種新型結(jié)構(gòu)的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在干，克服現(xiàn)有的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)存在的缺陷，而提供ー種新型結(jié)構(gòu)的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其藉由凸塊保護(hù)層的保護(hù)以降低銅凸塊中銅離子游離的現(xiàn)象，進(jìn)而提高微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)的可靠度，非常適于實(shí)用。本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其至少包含ー硅基板、多個(gè)凸塊下金屬層、多個(gè)銅凸塊、多個(gè)凸塊保護(hù)層以及多個(gè)可潤(rùn)濕層，該硅基板具有一表面、多個(gè)設(shè)置于該表面的焊墊及ー設(shè)置于該表面的保護(hù)層，該保護(hù)層具有多個(gè)開ロ，且該些開ロ顯露該些焊墊，該些凸塊下金屬層形成于該些焊墊上，各該凸塊下金屬層具有一凸塊承載部及一延伸部，該些銅凸塊形成于該些凸塊下金屬層上，且各該銅凸塊具有一第一頂面及ー環(huán)壁，各該凸塊下金屬層的該凸塊承載部位于各該銅凸塊下，各該凸塊下金屬層的該延伸部凸出于各該銅凸塊的該環(huán)壁，該些凸塊保護(hù)層形成于該些凸塊下金屬層的該些延伸部、各該銅凸塊的該第一頂面及該環(huán)壁上，各該凸塊保護(hù)層具有一凸塊覆蓋部及一金屬層覆蓋部，各該凸塊覆蓋部包覆各該銅凸塊的該第一頂面及該環(huán)壁，且該凸塊覆蓋部具有一第二頂面，各該金屬層覆蓋部覆蓋各該延伸部，該些可潤(rùn)濕層形成于該些凸塊覆蓋部的該些第二頂面上。本實(shí)用新型的目的以及解決其技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)。前述的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其中各該凸塊覆蓋部具有一第一外側(cè)壁，各該金屬層覆蓋部具有一第二外側(cè)壁，且該金屬層覆蓋部凸出于該凸塊覆蓋部的該第一外側(cè)壁。前述的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其中各該凸塊下金屬層的該延伸部具有一第三外側(cè)壁，該第三外側(cè)壁是與該第二外側(cè)壁平齊。前述的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其中該些凸塊保護(hù)層的材質(zhì)選自于鎳、鈀或金其中之
o前述的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其中該些凸塊下金屬層的材質(zhì)選自于鈦/鎢/金、鈦/銅或欽/鶴/銅其中之一。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果本實(shí)用新型藉由該些凸塊保護(hù)層的保護(hù)以降低該些銅凸塊中銅離子游離的現(xiàn)象，進(jìn)而提高微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)的可靠度，且也可防止移除該含鈦金屬層的該些第二區(qū)段時(shí)導(dǎo)致該些銅凸塊產(chǎn)生凹陷的情形。綜上所述，本實(shí)用新型在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。

圖I是依據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的一種微細(xì)間距凸塊制造方法的流程圖。圖2A、圖 2B、圖 2C、圖 2D、圖 2E、圖 2F-1、圖 2G、圖 2H-1、圖 21、圖 2J 及圖 2K-1 是依據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的一種微細(xì)間距凸塊制造方法的截面示意圖。圖2F-2、圖2H-2及圖2K-2分別是圖2F-1、圖2H-1及圖2K-1的局部放大圖。11 :提供ー硅基板12 :形成ー含鈦金屬層于該娃基板,該含鈦金屬層具有多個(gè)第一區(qū)段及多個(gè)第二區(qū)段13 :形成一光阻層于該含鈦金屬層14:圖案化該光阻層以形成多個(gè)開槽，該些開槽對(duì)應(yīng)該含鈦金屬層的該些第一區(qū)段15 :形成多個(gè)銅凸塊于該些開槽，各該銅凸塊具有一第一頂面及ー環(huán)壁16 :進(jìn)行ー加熱步驟，以擴(kuò)大該光阻層的各該開槽，且該光阻層受熱形成多個(gè)本體部及多個(gè)可移除部17 :對(duì)該光阻層進(jìn)行ー蝕刻步驟18:形成多個(gè)凸塊保護(hù)層于該含鈦金屬層、各該銅凸塊的該第一頂面及該環(huán)壁19 :形成多個(gè)可潤(rùn)濕層20 :移除該光阻層21 :移除該含鈦金屬層的該些第二區(qū)段，以使該含鈦金屬層的各該第一區(qū)段形成一位于各該銅凸塊下的凸塊下金屬層100:微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)110:硅基板111 :表面112:焊墊113:保護(hù)層113a:開ロ1加銅凸塊121 :第一頂面[0036]122 :環(huán)壁130:凸塊保護(hù)層131:凸塊覆蓋部131a:第二頂面131b:第一外側(cè)壁132:金屬層覆蓋部132a:第二外側(cè)壁140 :可潤(rùn)濕層150:凸塊下金屬層151:凸塊承載部152 :延伸部152a:第三外側(cè)壁200 :含鈦金屬層210 :第一區(qū)段220 :第二區(qū)段300:光阻層310 :開槽320 :本體部330 :可移除部
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。有關(guān)本實(shí)用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過(guò)具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)可對(duì)本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。請(qǐng)參閱圖I及圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F-1、圖2G、圖2H-1、圖21、圖2J、圖2K-1、圖2F-2、圖2H-2、圖2K-2及圖2K-2所示，圖I是依據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的一種微細(xì)間距凸塊制造方法的流程圖。圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E、圖2F-1、圖2G、圖2H-1、圖21、圖2J及圖2K-1是依據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的一種微細(xì)間距凸塊制造方法的截面示意圖。圖2F-2、圖2H-2及圖2K-2分別是圖2F-1、圖2H-1及圖2K-1的局部放大圖。本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的一種微細(xì)間距凸塊制造方法包含下列步驟首先，請(qǐng)參閱圖I的步驟11及圖2A，提供ー硅基板110，該硅基板110具有一表面111、多個(gè)設(shè)置于該表面111的焊墊112及ー設(shè)置于該表面111的保護(hù)層113，該保護(hù)層113具有多個(gè)開ロ113a，且該些開ロ 113a顯露該些焊墊112;接著，請(qǐng)參閱圖I的步驟12及圖2B，形成一含鈦金屬層200于該硅基板110，該含鈦金屬層200覆蓋該保護(hù)層113及該些焊墊112，且該含鈦金屬層200具有多個(gè)第一區(qū)段210及多個(gè)位于該些第一區(qū)段210外側(cè)的第二區(qū)段220 ；之后，請(qǐng)參閱圖I的步驟13及圖2C，形成一光阻層300于該含鈦金屬層200 ;接著，請(qǐng)參閱圖I的步驟14及圖2D，圖案化該光阻層300以形成多個(gè)開槽310，該些開槽310對(duì)應(yīng)該含鈦金屬層200的該些第一區(qū)段210 ;之后，請(qǐng)參閱圖I的步驟15及圖2E，形成多個(gè)銅凸塊120于該些開槽310，各該銅凸塊120具有一第一頂面121及ー環(huán)壁122。接著，請(qǐng)參閱圖I的步驟16、圖2F-1及圖2F-2，進(jìn)行ー加熱步驟，以擴(kuò)大該光阻層300的各該開槽310，且該光阻層300是受熱形成多個(gè)本體部320及多個(gè)可移除部330，在本實(shí)施例中，該加熱步驟的玻璃轉(zhuǎn)換溫度是介于70 140°C之間；之后，請(qǐng)參閱圖I的步驟17及圖2G ;對(duì)該光阻層300進(jìn)行ー蝕刻步驟，以移除該些可移除部330并顯露出該含鈦金屬層200，在本實(shí)施例中，該蝕刻步驟中所使用的方法為等離子體干式蝕刻法；接著，請(qǐng)參閱圖I的步驟18、圖2H-1及圖2H-2，形成多個(gè)凸塊保護(hù)層130于該含鈦金屬層200、各 該銅凸塊120的該第一頂面121及該環(huán)壁122，在本實(shí)施例中，各該凸塊保護(hù)層130具有一凸塊覆蓋部131及一金屬層覆蓋部132，該凸塊覆蓋部131包覆各該銅凸塊120的該第一頂面121及該環(huán)壁122且該凸塊覆蓋部131具有一第二頂面131a，該些凸塊保護(hù)層130的材質(zhì)可選自于鎳、鈀或金其中之一。之后，請(qǐng)參閱圖I的步驟19及圖21，形成多個(gè)可潤(rùn)濕層140于該些凸塊覆蓋部131的該些第二頂面131a;接著，請(qǐng)參閱圖I的步驟20及圖2J，移除該光阻層300的該些本體部320以顯露出該些可潤(rùn)濕層140及該些凸塊保護(hù)層130 ;最后，請(qǐng)參閱圖I的步驟21、圖2K-1及圖2K-2，移除該含鈦金屬層200的該些第二區(qū)段220，以使該含鈦金屬層200的各該第一區(qū)段210形成為一位于各該銅凸塊120下的凸塊下金屬層150以形成一微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)100，且各該凸塊下金屬層150具有一位于各該銅凸塊120下的凸塊承載部151及ー凸出于各該銅凸塊120的該環(huán)壁122的延伸部152，且該凸塊下金屬層150的該延伸部152覆蓋該保護(hù)層113，各該凸塊保護(hù)層130的該金屬層覆蓋部132覆蓋各該凸塊下金屬層150的該延伸部152，該些凸塊下金屬層150的材質(zhì)選自于鈦/鎢/金、鈦/銅或鈦/鎢/銅其中之一。此外，在本實(shí)施例中，該凸塊覆蓋部131具有一第一外側(cè)壁131b，該金屬層覆蓋部132具有一第二外側(cè)壁132a且該金屬層覆蓋部132凸出于該凸塊覆蓋部131的該第一外側(cè)壁131b,且各該凸塊下金屬層150的該延伸部152具有一第三外側(cè)壁152a,該第三外側(cè)壁152a與該第二外側(cè)壁132a平齊。由于該些銅凸塊120被該些凸塊保護(hù)層130包覆，因此可降低該些銅凸塊120中銅離子游離的現(xiàn)象，以提高該微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)100的可靠度，且藉由該些凸塊保護(hù)層130的保護(hù)，也可防止移除該含鈦金屬層200的該些第二區(qū)段220時(shí)導(dǎo)致該些銅凸塊120產(chǎn)生凹陷的情形。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2K-1及圖2K-2，本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的ー種微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)100，其至少包含有ー硅基板110、多個(gè)凸塊下金屬層150、多個(gè)銅凸塊120、多個(gè)凸塊保護(hù)層130以及多個(gè)可潤(rùn)濕層140，該娃基板110具有一表面111、多個(gè)設(shè)置于該表面111的焊墊112及ー設(shè)置于該表面111的保護(hù)層113，該保護(hù)層113具有多個(gè)開ロ 113a，且該些開ロ 113a顯露該些焊墊112，該些凸塊下金屬層150形成于該些焊墊112上，各該凸塊下金屬層150具有ー凸塊承載部151及一延伸部152，該些凸塊下金屬層150的材質(zhì)選自于鈦/鎢/金、鈦/銅或鈦/鎢/銅其中之一，該些銅凸塊120形成于該些凸塊下金屬層150上，且各該銅凸塊120具有一第一頂面121及ー環(huán)壁122，各該凸塊下金屬層150的該凸塊承載部151位于各該銅凸塊120下，各該凸塊下金屬層150的該延伸部152凸出于各該銅凸塊120的該環(huán)壁122，該些凸塊保護(hù)層130形成于該些凸塊下金屬層150的該些延伸部152、各該銅凸塊120的該第一頂面121及該環(huán)壁122上，各該凸塊保護(hù)層130具有ー凸塊覆蓋部131及一金屬層覆蓋部132，各該凸塊覆蓋部131包覆各該銅凸塊120的該第一頂面121及該環(huán)壁122，且該凸塊覆蓋部131具有一第二頂面131a，各該金屬層覆蓋部132覆蓋各該凸塊下金屬層150的該延伸部152，該些凸塊保護(hù)層130的材質(zhì)選自于鎳、鈀或金其中之一，該些可潤(rùn)濕層140形成于該些凸塊覆蓋部131的該些第二頂面131a上。在本實(shí)施例中，該凸塊覆蓋部131具有一第一外側(cè)壁131b，該金屬層覆蓋部132具有一第二外側(cè)壁132a，且該金屬層覆蓋部132凸出于該凸塊覆蓋部131的該第一外側(cè)壁131b，且各該凸塊下金屬層150的該延伸部152具有一第三外側(cè)壁152a，該第三外側(cè)壁152a是與該第二外側(cè)壁132a平齊。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述掲示的技術(shù)內(nèi)容 作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于其包含 一硅基板，其具有一表面、多個(gè)設(shè)置于該表面的焊墊及一設(shè)置于該表面的保護(hù)層，該保護(hù)層具有多個(gè)開口，且該些開口顯露該些焊墊； 多個(gè)凸塊下金屬層，其形成于該些焊墊上，各該凸塊下金屬層具有一凸塊承載部及一延伸部； 多個(gè)銅凸塊，其形成于該些凸塊下金屬層上，且各該銅凸塊具有一第一頂面及一環(huán)壁，各該凸塊下金屬層的該凸塊承載部位于各該銅凸塊下，各該凸塊下金屬層的該延伸部凸出于各該銅凸塊的該環(huán)壁； 多個(gè)凸塊保護(hù)層，其形成于該些凸塊下金屬層的該些延伸部、各該銅凸塊的該第一頂面及該環(huán)壁上，各該凸塊保護(hù)層具有一凸塊覆蓋部及一金屬層覆蓋部，各該凸塊覆蓋部包覆各該銅凸塊的該第一頂面及該環(huán)壁，且該凸塊覆蓋部具有一第二頂面，各該金屬層覆蓋 部覆蓋各該延伸部；以及 多個(gè)可潤(rùn)濕層，其形成于該些凸塊覆蓋部的該些第二頂面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于其中各該凸塊覆蓋部具有一第一外側(cè)壁，各該金屬層覆蓋部具有一第二外側(cè)壁，且該金屬層覆蓋部凸出于該凸塊覆蓋部的該第一外側(cè)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于其中各該凸塊下金屬層的該延伸部具有一第三外側(cè)壁，該第三外側(cè)壁是與該第二外側(cè)壁平齊。
專利摘要本實(shí)用新型是有關(guān)于一種微細(xì)間距凸塊結(jié)構(gòu)，其至少包含一硅基板、多個(gè)凸塊下金屬層、多個(gè)銅凸塊、多個(gè)凸塊保護(hù)層及多個(gè)可潤(rùn)濕層，該硅基板具有多個(gè)焊墊，該些凸塊下金屬層形成于該些焊墊上，各該凸塊下金屬層具有一凸塊承載部及一延伸部，該些銅凸塊形成于該些凸塊下金屬層上，且各該銅凸塊具有一第一頂面及一環(huán)壁，該些凸塊保護(hù)層形成于該些凸塊下金屬層的該些延伸部、各該銅凸塊的該第一頂面及該環(huán)壁上，各該凸塊保護(hù)層具有一凸塊覆蓋部及一金屬層覆蓋部，各該凸塊覆蓋部包覆各該銅凸塊的該第一頂面及該環(huán)壁，且該凸塊覆蓋部具有一第二頂面，各該金屬層覆蓋部覆蓋各該延伸部，該些可潤(rùn)濕層形成于該些凸塊覆蓋部的該些第二頂面上。
文檔編號(hào)H01L23/488GK202651096SQ20122005879
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者施政宏, 謝永偉, 林淑真, 林政帆, 戴華安 申請(qǐng)人:頎邦科技股份有限公司