[发明专利]具有凸块结构的基板及其制造方法

说明书

本发明是关于一种具有凸块结构的基板及其制造方法，该基板包括：半导体基板，具有本体、导接垫及保护层；凸块下金属层，电性连接该导接垫；以及凸块结构，包含铜层及镍层，该铜层位于该凸块下金属层与该镍层之间，该铜层与该凸块下金属层电性连接。该制造方法包括：在半导体基板上形成铜层后，借由控制形成于该铜层上的镍层厚度，以使该铜层与该镍层所组成的凸块结构在退火后，该凸块结构的硬度可符合要求，以避免该具有凸块的基板覆晶结合于玻璃基板时，造成该玻璃基板的破裂。

技术领域

本发明是有关于一种具有凸块结构的基板及其制造方法，特别是关于一种具有由铜层及镍层组成凸块结构的基板，借由控制镍层厚度，以使该凸块结构在退火后的硬度可符合要求。

背景技术

在覆晶封装技术中，是在芯片的主动面上形成凸块，再借由该凸块使该芯片覆晶结合于玻璃基板，该凸块的材质可为金或铜，然由于黄金价格攀升，因此以该凸块的材质以铜为主流，然由于铜的硬度相较于金的硬度高，因此当该芯片以该铜凸块覆晶结合于该玻璃基板时，会造成该玻璃基板破裂。

由此可见，上述现有的覆晶封装技术中的凸块在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有凸块结构的基板及其制造方法，所要解决的技术问题是借由控制形成于铜层上的镍层厚度，以使该铜层与该镍层所组成的凸块结构在退火后，该凸块结构的硬度可符合要求，其可避免该具有凸块的基板覆晶结合于玻璃基板时，造成该玻璃基板的破裂。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。本发明提供一种具有凸块结构的基板制造方法，包含：提供半导体基板，该半导体基板具有本体、导接垫及保护层，该导接垫形成于该本体，该保护层覆盖该本体，该保护层具有第一开口，该第一开口显露出该导接垫；形成凸块下金属层，该凸块下金属层覆盖该保护层及该导接垫，该凸块下金属层并与该导接垫电性连接，该凸块下金属层包含有待保留部及待移除部；形成光阻层，该光阻层覆盖该凸块下金属层；图案化该光阻层，经图案化的该光阻层具有第二开口，该第二开口显露出该凸块下金属层的该待保留部；形成铜层，在该光阻层的该第二开口中形成该铜层，该铜层与该凸块下金属层的该待保留部电性连接；形成镍层，在该光阻层的该第二开口中形成该镍层，该镍层形成于该铜层上方，且该镍层与该铜层电性连接，该镍层与该铜层组成凸块结构，该镍层具有上表面及下表面，该上表面至该下表面之间的垂直距离为该镍层的厚度，其中该镍层的厚度由计算式H＝12.289D+96.674决定，H为退火后该凸块结构硬度，该凸块结构退火后的硬度单位为Hv，D为该镍层的厚度，该镍层的厚度单位为微米；移除该光阻层，以显露出该凸块下金属层的该待移除部；以及移除该凸块下金属层的待移除部，以该凸块结构为屏蔽，将该凸块下金属层的该待移除部移除，仅保留该凸块下金属层的该待保留部。

本发明的目的还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，前述的具有凸块结构的基板制造方法，其中该铜层具有顶面及底面，该顶面至该底面之间的垂直距离为该铜层的厚度，其中该铜层的厚度不小于该镍层的厚度。

较佳的，前述的具有凸块结构的基板制造方法，其中在形成镍层的步骤后及在移除该光阻层前，在该光阻层的该第二开口中形成接合层，且该接合层形成于该镍层的该上表面。