半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术之一实施例提供一种半导体装置，该半导体装置包括一基板，其中该基板包含一接垫；以及一钝化层配置于该基板上方，其中该钝化层系局部覆盖该接垫：一球下金属层，配置于该基板上方，其中该球下金属层系与该接垫耦合；一导电凸块，配置于该球下金属层之上方，其中该导电凸块，包含：一柱体，系连接该球下金属层；一帽体，配置于该柱体的顶部，其中，该帽体包含一底部截面积系大于该柱体的截面积，该帽体之底部距离该钝化层之上表面具有一间隔；以及一焊球，系包覆该导电凸块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体装置。
技术介绍
随着半导体科技的日新月异，电子产业经历了由厚膜至薄膜的快速变革，以及从不停歇的微小化制程改良。半导体封装是一门建立半导体元件之间链接以形成一电路的科学，也因应半导体与电子产业的不断进步而快速发展。在半导体封装制程中，焊球与芯片或其他元件的接合须有一定的可靠度，以避免在完成封装后产生电性失效或故障。在大部分的情形下，主要是附着在如焊垫或导电柱上，然而，在实际状况，却常发生焊球脱落或无法有效附着的情形而导致良率无法有效地提升。因此，如何增加焊球与半导体元件间的附着力以提高其可靠度实为一重要的课题。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一种半导体装置，该半导体装置包括一基板，其中该基板包含一接垫；以及一钝化层配置于该基板上方，其中该钝化层系局部覆盖该接垫：一球下金属层，配置于该基板上方，其中该球下金属层系与该接垫耦合；一导电凸块，配置于该球下金属层之上方，其中该导电凸块，包含：一柱体，系连接该球下金属层；一帽体，配置于该柱体的顶部，其中，该帽体包含一底部截面积系大于该柱体的截面积，该帽体之底部距离该钝化层之上表面具有一间隔；以及一焊球，系包覆该导电凸块。在一实施例中，该帽体包含一底部宽度系大于该球下金属层的宽度。在一实施例中，该焊球系包覆该柱体之侧壁及该间隔。在一实施例中，该帽体之顶面系为一曲面，该帽体的中心部分之厚度大于该帽体的边缘部分之厚度。在一实施例中，该导电凸块之材质选自于金、铜、镍、银或其合金。在一实施例中，该球下金属层之材质选自为钛/铜、钛/钨/金或含银合金。本专利技术之一实施例提供一种半导体装置，该半导体装置包括一基板，其中该基板包含一接垫；以及一钝化层配置于该基板上方并暴露出该接垫之部份：一重布层配置于该钝化层上，并与该接垫之该部份耦合；一保护层配置于该重布层上，并且暴露出该重布层之部分；一球下金属层配置于该保护层上，其中该球下金属层系与该该重布层之该部分耦合；一导电凸块，配置于该球下金属层之上方，其中该导电凸块，包含：一柱体，系连接该球下金属层；一帽体，配置于该柱体的顶部，其中，该帽体包含一底部截面积系大于该柱体的截面积，且该帽体之底部距离该保护层之上表面具有一间隔；以及一焊球，系包覆该导电凸块。前文已颇为广泛地概述本专利技术之特征及技术优势以便可更好地理解随后的本专利技术之详细描述。本专利技术之额外特征及优势将在下文中加以描述，且形成本专利技术之申请专利范围的主题。熟习此项技术者应了解，所揭示之概念及特定实施例可易于用作修改或设计其他结构或程序以用于进行本专利技术之同样目的之基础。熟习此项技术者亦应认识到，此等等效构造并不脱离如随附申请专利范围中所阐明之本专利技术之精神及范畴。附图说明由以下详细说明与附随图式得以最佳了解本申请案揭示内容之各方面。注意，根据产业之标准实施方式，各种特征并非依比例绘示。实际上，为了清楚讨论，可任意增大或缩小各种特征的尺寸。图1A-1B系根据本申请案揭示内容之一些实施例说明半导体装置之横切面图。图2系根据本申请案揭示内容之一些实施例说明半导体装置之横切面图。图3A-3B系根据本申请案揭示内容之一些实施例说明制造半导体装置之方法的横切面图。上文已经概略地叙述本揭露之技术特征及优点，俾使下文之本揭露详细描述得以获得较佳了解。构成本揭露之申请专利范围标的之其它技术特征及优点将描述于下文。本揭露所属
中具有通常知识者应可了解，下文揭示之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揭露相同之目的。本揭露所属
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后附之申请专利范围所提出之本揭露的精神和范围。具体实施方式以下揭示内容提供许多不同的实施方式或范例，用于实施本申请案之不同特征。元件与配置的特定范例之描述如下，以简化本申请案之揭示内容。当然，这些仅为范例，并非用于限制本申请案。例如，以下描述在第二特征上或上方形成第一特征可包含形成直接接触的第一与第二特征之实施方式，亦可包含在该第一与第二特征之间形成其他特征的实施方式，因而该第一与第二特征并非直接接触。此外，本申请案可在不同范例中重复元件符号与/或字母。此重复系为了简化与清楚之目的，而非支配不同实施方式与/或所讨论架构之间的关系。再者，本申请案可使用空间对应语词，例如「之下」、「低于」、「较低」、「高于」、「较高」等类似语词之简单说明，以描述图式中一元件或特征与另一元件或特征的关系。空间对应语词系用以包括除了图式中描述的位向之外，装置于使用或操作中之不同位向。装置或可被定位(旋转90度或是其他位向)，并且可相应解释本申请案使用的空间对应描述。随着及元件的微缩，如何增加焊球与半导体元件间的附着力以提高其可靠度实为一重要的课题。其附着关系例如焊球附着于球下金属层(underbump metallization，UBM)上方、焊球附着于重分布层(redistribution layer,RDL)上方或是焊球附着于导电柱上方。现有技术中，焊球底部可形成一球下金属层，使锡球坐落于该球下金属层上方，通常的状况下，焊球底部侧壁与球下金属层的边缘侧壁切齐，或是焊球底部与球下金属层的接触面积小于球下金属层的面积，使得球下金属层的边缘侧壁或是部分球下金属层仍外露于锡球外部。如此一来，由于焊球仅依靠金属接合坐落于球下金属层上，仍有脱落焊球的可能性。本申请案提供一种利用球下金属层的边缘延伸至焊球内部，藉以使焊球可以完全包覆球下金属层，使得焊球的结构更加稳固不容易掉球，可以达到增加结合稳固性的效果。图1A系依据本专利技术部分实施例所载之半导体结构100。半导体结构100系包含基板10、接垫20、钝化层30、球下金属层40、导电凸块50、焊球60，其中：基板10，为一半导体材料，例如是硅晶圆、玻璃、陶瓷或其它类似之半导体材料，该基板10具有一主动面及一与其相对之被动面；接垫20系设置于半导体基板10之主动面上，该接垫20之材质较佳可选自于金、银、铜、铝或其合金等材料，以作为半导体基板10与外界电性传导的接点。钝化层30系设置于半导体基板10之主动面上，并相对该接垫20位置定义出一开孔31以暴露出接垫20之一部分。球下金属层40设置在暴露于开孔31中之接垫20上与接垫20形成电连接，其中，该球下金属层40包括至少两层金属层(未绘示)，即黏接层例如钛层、铜层以及镍层；与晶种层位于该黏接层上且由金、铜、镍、银或其合金组成。另有许多合适的球下金属层40材料与层次配置，例如钛/铜、钛/钨/金、含银合金、铬/铬铜合金/铜/金、钛/钛钨/铜之配置或是铜/镍/金之配置。球下金属层40系由金属溅镀程序、物理或化学气相沉积程序形成。之后，在球下金属层40的上方形成导电凸块50，导电凸块50包含一柱体51与一帽体52。柱体51连接底下的球下金属层40且支撑上方的帽体52。进一步而言，柱体51的宽度等于球下金属层40的宽度(两侧壁41之间距离)，使得柱体51的侧壁57与球下金属层40的侧壁41切齐。此外，帽体52底部截面积(以切线AA'为基准)大于柱体51的截面积，于其一可行之实施例中，该柱体51截面积约为帽体52底部截面积5％-25％，且帽体52具有一厚度54，厚度54系量自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，该半导体装置包括一基板，其中该基板包含一接垫；以及一钝化层配置于该基板上方，其中该钝化层系局部覆盖该接垫：一球下金属层，配置于该基板上方，其中该球下金属层系与该接垫耦合；一导电凸块，配置于该球下金属层之上方，其中该导电凸块，包含：一柱体，系连接该球下金属层；一帽体，配置于该柱体的顶部，其中，该帽体包含一底部截面积系大于该柱体的截面积，该帽体之底部距离该钝化层之上表面具有一间隔；以及一焊球，系包覆该导电凸块。

【技术特征摘要】
2015.02.17 TW 1041055051.一种半导体装置，该半导体装置包括一基板，其中该基板包含一接垫；以及一钝化层配置于该基板上方，其中该钝化层系局部覆盖该接垫：一球下金属层，配置于该基板上方，其中该球下金属层系与该接垫耦合；一导电凸块，配置于该球下金属层之上方，其中该导电凸块，包含：一柱体，系连接该球下金属层；一帽体，配置于该柱体的顶部，其中，该帽体包含一底部截面积系大于该柱体的截面积，该帽体之底部距离该钝化层之上表面具有一间隔；以及一焊球，系包覆该导电凸块。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中该帽体包含一底部宽度系大于该球下金属层的宽度。3.如权利要求1所述的半导体装置，其中该焊球系包覆该柱体之侧壁及该间隔。4.如权利要求1所述的半导体装置，其中该帽体之顶面系为一曲面，该帽体的中心部分之厚度大于该帽体的边缘部分之厚度。5.如权利要求1所述的半导体装置，其中该导电凸块之材质选自于金、铜、镍、银或其合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄春福，
申请(专利权)人：南茂科技股份有限公司，百慕达南茂科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71