[发明专利]芯片的凸块结构及凸块结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种芯片的凸块结构及芯片的凸块结构的制造方法。

背景技术

倒装芯片(Flip Chip)接合技术是以凸块(bump)直接将芯片与基板连接。但近来由于芯片输出入端口逐渐朝向细微化间距(Fine pitch)的设计，而芯片上每一个焊垫彼此间的距离相当的密集，然而，传统的凸块由于尺寸上的限制，并已不适用于细微化间距(Fine pitch)的芯片设计中，因而有铜柱(Copper pillar)的产生。

铜柱的形成是借由电镀方法，将金属沉积于厚光阻上的开孔而得。但是，均匀的厚光阻不易形成，而使铜柱高低均匀度难以控制，从而造成芯片与电路板间电性连接问题。并且铜柱相当坚硬，当高低不等的铜柱进行接合时，高的铜柱可能会因承受过大的应力而产生龟裂或剥落的问题。此外，厚光阻上形成开孔，需高曝光能量，此让光刻制程条件不易控制，且于开孔显影时，容易发生显影不足，而严重影响到铜柱的形成。再者，在进行凸块底金属(Under BumpMetal；UBM)层蚀刻时，铜柱也会被蚀刻，而使铜柱尺寸控制不易。

再者，铜柱易氧化，而容易造成芯片与电路板间的电性连接问题。

有鉴于以铜柱作为凸块结构的不足，因此有必要开发新的凸块结构以取而代之。

发明内容

本发明的一目的是提供一种凸块结构及其制造方法，该凸块结构不易氧化，且在承受应力时，具有缓冲效果，不会产生龟裂或剥落等的特性。

本发明的另一目的是提供一种凸块结构及其制造方法，其中凸块结构的高度与横向尺寸在制作上均较容易控制。

根据上述的目的，本发明第一实施例揭示一种芯片的凸块结构。该芯片的凸块结构是形成于一基板上，基板可包括至少一焊垫及一介电层，该介电层具有至少一开口，其中该至少一开口暴露相应的该至少一焊垫。该凸块结构包括至少一弹性凸块、至少一第一金属层、至少一第二金属层及至少一焊球。该至少一弹性凸块覆盖相应的该至少一焊垫的部分。该至少一第一金属层相应地覆盖该至少一弹性凸块及该至少一焊垫的未被该至少一弹性凸块遮盖的部分。该至少一第二金属层相应地形成于位在该至少一弹性凸块的顶部的该至少一第一金属层上。该至少一焊球相应地形成于该至少一第二金属层上。

本发明第二实施例揭示另一种芯片的凸块结构。芯片的凸块结构可设置于前述的基板上，且包含至少一弹性凸块、至少一第一金属层、至少一第二金属层及至少一焊球。该至少一弹性凸块位于该介电层上。该至少一第一金属层覆盖该至少一弹性凸块与该至少一焊垫，且于该至少一弹性凸块与该至少一焊垫之间延伸。该至少一第二金属层形成于位在该至少一弹性凸块的顶部的该至少一第一金属层上。该至少一焊球形成于该至少一第二金属层上。

本发明第一实施例揭示前述第一实施例的芯片的凸块结构的制造方法，其包含下列步骤：提供一基板，其中该基板包括至少一焊垫及一介电层，该介电层具有至少一开口，该至少一开口暴露相应的该至少一焊垫；于该至少一开口内，形成至少一弹性凸块，其中该至少一弹性凸块遮盖部分的该至少一焊垫；沉积一第一金属层；在该至少一弹性凸块的顶部的该第一金属层上，电镀一第二金属层；电镀一焊料层于该第二金属层上；形成一图案化的光阻层，以遮盖该焊料层及在该至少一弹性凸块上、该至少一开口与邻近该至少一开口周围的该第一金属层；蚀刻未被该图案化的光阻层遮盖的该第一金属层；移除该图案化的光阻层；以及进行回焊，以使该焊料层形成一焊球。

本发明另一实施例揭示前述第二实施例的芯片的凸块结构的制造方法，其包含下列步骤：提供一基板，其中该基板包括至少一焊垫及一介电层，该介电层具有至少一开口，该至少一开口暴露该相应的至少一焊垫；于该介电层上，形成至少一弹性凸块；沉积一第一金属层；在该至少一弹性凸块的顶部的该第一金属层上，电镀一第二金属层；电镀一焊料层于该第二金属层上；形成一图案化的光阻层，以遮盖该焊料层及在该至少一弹性凸块上、该至少一开口与邻近该至少一开口周围的该第一金属层；蚀刻未被该图案化的光阻层遮盖的该第一金属层；移除该图案化的光阻层；以及进行回焊，以使该焊料层形成一焊球。

上文已经概略地叙述本发明的技术特征及优点，以使下文的具体实施方式得以获得较佳了解。构成本发明的权利要求范围标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本发明所属技术领域中具有通常知识者应可了解，下文揭示的概念与特定实施例可作为基础而相当轻易地予以修改或设计其它结构或制程而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域中具有通常知识者亦应可了解，这类等效的建构并无法脱离所附的权利要求书所提出的本发明的精神和范围。

附图说明