具有凸塊結(jié)構的基板及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種具有凸塊結(jié)構的基板及其制造方法，特別是關于一種具有由銅層及鎳層組成凸塊結(jié)構的基板，借由控制鎳層厚度，以使該凸塊結(jié)構在退火后的硬度可符合要求。
【背景技術】
[0002]在覆晶封裝技術中，是在芯片的主動面上形成凸塊，再借由該凸塊使該芯片覆晶結(jié)合于玻璃基板，該凸塊的材質(zhì)可為金或銅，然由于黃金價格攀升，因此以該凸塊的材質(zhì)以銅為主流，然由于銅的硬度相較于金的硬度高，因此當該芯片以該銅凸塊覆晶結(jié)合于該玻璃基板時，會造成該玻璃基板破裂。
[0003]由此可見，上述現(xiàn)有的覆晶封裝技術中的凸塊在結(jié)構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有凸塊結(jié)構的基板及其制造方法，所要解決的技術問題是借由控制形成于銅層上的鎳層厚度，以使該銅層與該鎳層所組成的凸塊結(jié)構在退火后，該凸塊結(jié)構的硬度可符合要求，其可避免該具有凸塊的基板覆晶結(jié)合于玻璃基板時，造成該玻璃基板的破裂。
[0005]本發(fā)明的目的是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明提供一種具有凸塊結(jié)構的基板制造方法，包含:提供半導體基板，該半導體基板具有本體、導接墊及保護層，該導接墊形成于該本體，該保護層覆蓋該本體，該保護層具有第一開口，該第一開口顯露出該導接墊；形成凸塊下金屬層，該凸塊下金屬層覆蓋該保護層及該導接墊，該凸塊下金屬層并與該導接墊電性連接，該凸塊下金屬層包含有待保留部及待移除部；形成光阻層，該光阻層覆蓋該凸塊下金屬層；圖案化該光阻層，經(jīng)圖案化的該光阻層具有第二開口，該第二開口顯露出該凸塊下金屬層的該待保留部；形成銅層，在該光阻層的該第二開口中形成該銅層，該銅層與該凸塊下金屬層的該待保留部電性連接；形成鎳層，在該光阻層的該第二開口中形成該鎳層，該鎳層形成于該銅層上方，且該鎳層與該銅層電性連接，該鎳層與該銅層組成凸塊結(jié)構，該鎳層具有上表面及下表面，該上表面至該下表面之間的垂直距離為該鎳層的厚度，其中該鎳層的厚度由計算式Η = 12.289D+96.674決定，Η為退火后該凸塊結(jié)構硬度，該凸塊結(jié)構退火后的硬度單位為Hv，D為該鎳層的厚度，該鎳層的厚度單位為微米；移除該光阻層，以顯露出該凸塊下金屬層的該待移除部；以及移除該凸塊下金屬層的待移除部，以該凸塊結(jié)構為屏蔽，將該凸塊下金屬層的該待移除部移除，僅保留該凸塊下金屬層的該待保留部。
[0006]本發(fā)明的目的還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
[0007]較佳的，前述的具有凸塊結(jié)構的基板制造方法，其中該銅層具有頂面及底面，該頂面至該底面之間的垂直距離為該銅層的厚度，其中該銅層的厚度不小于該鎳層的厚度。
[0008]較佳的，前述的具有凸塊結(jié)構的基板制造方法，其中在形成鎳層的步驟后及在移除該光阻層前，在該光阻層的該第二開口中形成接合層，且該接合層形成于該鎳層的該上表面。
[0009]本發(fā)明的目的還采用以下技術方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明提供一種具有凸塊結(jié)構的基板，其中凸塊結(jié)構具有預定的退火后硬度，該具有凸塊結(jié)構的基板包含:半導體基板，具有本體、導接墊及保護層，該導接墊形成于該本體，該保護層覆蓋該本體，該保護層具有第一開口，該第一開口顯露出該導接墊；凸塊下金屬層，電性連接該導接墊；以及凸塊結(jié)構，包含銅層及鎳層，該銅層位于該凸塊下金屬層與該鎳層之間，該銅層與該凸塊下金屬層電性連接，該鎳層具有上表面及下表面，該上表面至該下表面之間的垂直距離為該鎳層的厚度，其中該鎳層的厚度由計算式Η = 12.289D+96.674決定，該凸塊結(jié)構退火后硬度為Η，該凸塊結(jié)構退火后的硬度單位為Ην，該鎳層的厚度為D，該鎳層的厚度單位為微米。
[0010]本發(fā)明的目的還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
[0011]較佳的，前述的具有凸塊結(jié)構的基板，其中該銅層具有頂面及底面，該頂面至該底面之間的垂直距離為該銅層的厚度，其中該銅層的厚度不小于該鎳層的厚度。
[0012]較佳的，前述的具有凸塊結(jié)構的基板，其中另包含接合層，該接合層形成于該鎳層的該上表面。
[0013]借由上述技術方案，本發(fā)明具有凸塊結(jié)構的基板及其制造方法至少具有下列優(yōu)點及有益效果:本發(fā)明是借由控制該凸塊結(jié)構的鎳層厚度，以使該凸塊結(jié)構在退火后的硬度可符合要求，以避免該具有凸塊的基板覆晶結(jié)合于玻璃基板時，造成該玻璃基板的破裂。
[0014]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【附圖說明】
[0015]圖1Α至圖1Η為本發(fā)明具有凸塊結(jié)構的基板制造方法的步驟剖視圖。
[0016]圖2為本發(fā)明具有凸塊結(jié)構的基板覆晶結(jié)合于玻璃基板的剖視圖。
[0017]【主要元件符號說明】
[0018]100:具有凸塊結(jié)構的基板110:半導體基板
[0019]111:本體112:導接墊
[0020]113:保護層114:第一開口
[0021]120:凸塊下金屬層121:待保留部
[0022]122:待移除部130:光阻層
[0023]131:第二開口140:銅層
[0024]141:頂面142:底面
[0025]10:鎳層11:上表面
[0026]12:下表面160:接合層
[0027]200:玻璃基板210:接點
[0028]A:凸塊結(jié)構D:鎳層的厚度
[0029]D1:銅層的厚度Η:凸塊結(jié)構退火后硬度
【具體實施方式】
[0030]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種具有凸塊結(jié)構的基板及其制造方法的【具體實施方式】、結(jié)構、特征及其功效，詳細說明如后。
[0031]請參閱圖1Α至圖1Η，其揭露一種具有凸塊結(jié)構的基板制造方法，其包含圖1Α的“提供半導體基板”步驟、圖1Β的“形成凸塊下金屬層”步驟、圖1C的“形成光阻層”步驟、圖1D的“圖案化該光阻層”步驟、圖1Ε的“形成銅層”步驟、圖1F的“形成鎳層”步驟、圖1G的“移除該光阻層”步驟，以及圖1Η的“移除該凸塊下金屬層的待移除部”步驟。
[0032]首先，請參閱圖1Α，在“提供半導體基板”步驟中，該半導體基板110具有本體111、導接墊112及保護層113，該導接墊112形成于該本體111，該保護層113覆蓋該本體111，該保護層113具有第一開口 114，該第一開口 114顯露出該導接墊112，該導接墊112可選自于銅(Cu)、鋁(A1)、銅合金、或其他導電材料。
[0033]接著，請參閱圖1B，在“形成凸塊下金屬層”步驟中，該凸塊下金屬層120覆蓋該保護層113及該導接墊112，該凸塊下金屬層120并與該導接墊112電性連接，該凸塊下金屬層120包含有待保留部121及待移除部122，該待保留部121連接該導接墊112。
[0034]接著，請參閱圖1C，在“形成光阻層”步驟中，該光阻層130覆蓋該凸塊下金屬層120。該光阻層130可選自于正光阻膜或為負光阻膜，該光阻層130可經(jīng)由涂布及固化(curing)等步驟形成該凸塊下金屬層120上。
[0035]接