[发明专利]集成电路器件中的细长凸块

说明书

本申请要求2012年3月29日提交的标题为“Elongated Bumps in Integrated Circuit Devices”的美国临时专利申请序列号61/617,480的优先权，其内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明总来说涉及半导体领域，更具体地，涉及集成电路器件中的细长凸块。

背景技术

集成电路由数百万个诸如晶体管和电容器的有源器件构成。这些器件最初彼此隔离，但稍后被互连来形成功能电路。典型的互连结构包括诸如金属线(配线)的横向互连和诸如通孔和接触件的纵向互连。

在互连结构的顶部上形成连接结构，并且连接结构包括在相应芯片的表面上形成并露出的接合焊盘或金属凸块。通过接合焊盘/金属凸块进行电连接以将芯片连接至封装衬底或另一个管芯。可通过引线接合或倒装芯片接合来进行电连接。

一种类型的连接结构包括铝焊盘，其电连接至相应下方的互连结构。形成钝化层和聚合物层，其中部分钝化层和部分聚合物层覆盖铝焊盘的边缘部分。形成凸块下金属化层(UBM)以延伸到钝化层和聚合物层的开口中。铜柱和焊料盖可形成在UBM上。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种器件，包括：衬底；金属焊盘，于衬底上方；钝化层，覆盖金属焊盘的边缘部分，钝化层包括与金属焊盘重叠的第一开口，并且第一开口具有在与衬底的主面平行的方向上测量的 第一横向尺寸；聚合物层，位于钝化层上方并覆盖金属焊盘的边缘部分，聚合物层包括与金属焊盘重叠的第二开口，第二开口具有在该方向上测量的第二横向尺寸，并且第一横向尺寸比第二横向尺寸大7μm以上；以及凸块下金属化层(UBM)，包括位于第二开口中的第一部分和覆盖部分聚合物层的第二部分。

优选地，UBM具有在该方向上测量的第三横向尺寸，第一横向尺寸比第三横向尺寸小约2μm以上。

优选地，该器件进一步包括位于UBM上方的金属柱。

优选地，器件管芯包括金属焊盘、钝化层、聚合物层和UBM，并且金属柱通过铜柱导线直连接合而接合至封装衬底的金属线。

优选地，UBM具有细长的俯视形状并包括一长度和小于该长度的宽度，并且该方向与UBM的纵向平行。

优选地，UBM具有细长的俯视形状并包括一长度和小于该长度的宽度，并且该方向与UBM的横向平行。

优选地，第一开口、第二开口和UBM具有细长的俯视形状。

根据本发明的另一方面，提供了一种器件，包括：衬底；金属焊盘，位于衬底上方；钝化层，覆盖金属焊盘的边缘部分，钝化层包括与金属焊盘重叠的第一开口，并且第一开口具有在与衬底的主面平行的方向上测量的第一横向尺寸；聚合物层，位于钝化层上方并覆盖金属焊盘的边缘部分，聚合物层包括与金属焊盘重叠的第二开口；以及凸块下金属化层(UBM)，包括位于第二开口中的第一部分和覆盖部分聚合物层的第二部分，UBM具有在该方向上测量的第二横向尺寸，并且第一横向尺寸比第二横向尺寸小约2μm以上。

优选地，第二开口具有在该方向上测量的第三横向尺寸，第一横向尺寸比第三横向尺寸大约7μm以上。

优选地，该器件进一步包括位于UBM上方的金属柱，金属柱的边缘与UBM的对应边缘对齐。

优选地，器件管芯包括金属焊盘、钝化层、聚合物层和UBM，并且金属柱通过铜柱导线直连接合而接合至封装衬底的金属线。

优选地，UBM具有细长的俯视形状并包括一长度和小于该长度的宽度，并且该方向与UBM的纵向平行。

优选地，UBM具有细长的俯视形状并包括一长度和小于该长度的宽度，并且该方向与UBM的横向平行。

优选地，第一开口、第二开口和UBM具有细长的俯视形状。