一种凸块结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种凸块结构及其制备方法。该凸块结构的制备方法包括：在凸点下金属化层上形成第一防蚀刻层；在第一防蚀刻层中形成多个第一开口；对第一开口下方的凸点下金属化层进行蚀刻，形成凸点下金属化图案层；其中，凸点下金属化图案层暴露出焊盘上方未设置有钝化层的第一区域，并覆盖焊盘上方未设置有钝化层的第二区域。本发明专利技术将焊盘上方未设有钝化层的部分区域上方的凸点下金属化层去除掉，防止因为气体的存在导致凸块上表面大多数区域无法与基板键合，避免接触不良的现象，提高产品可靠性，并且改善凸块的粗糙度和平整度。

A bump structure and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种凸块结构及其制备方法
本专利技术涉及半导体封装结构，特别是涉及一种凸块结构及其制备方法。
技术介绍
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也逐渐进入多功能、高性能的研发方向。为满足半导体元件高积集度(Integration)以及微型化(Miniaturization)的要求，半导体封装结构的各项要求也越来越高。为了进一步改善封装结构的各项特性，相关领域莫不费尽心思开发。如何能提供一种具有较佳特性的封装结构，实属当前重要研发课题之一，也成为当前相关领域亟需改进的目标。现有的封装结构中，因凸块远离焊盘的表面呈现四周高中间低的状况，在后续封装时，因四周先键合在一起，导致中间的气体无法排除，使产品可靠度降低。
技术实现思路
本专利技术主要的目的是提供一种凸块结构及其制备方法，能够让凸块结构更好的与基板键合，增加产品可靠度。为达到上述目的，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种凸块结构的制备方法，该方法包括：在凸点下金属化层上形成第一防蚀刻层；在第一防蚀刻层中形成多个第一开口；对第一开口下方的凸点下金属化层进行蚀刻，形成凸点下金属化图案层；其中，凸点下金属化图案层暴露出焊盘上方未设置有钝化层的第一区域，并覆盖焊盘上方未设置有钝化层的第二区域。其中，在第一防蚀刻层中形成多个第一开口步骤包括：第一防蚀刻层为光刻胶层，对第一防蚀刻层进行曝光显影，以在第一防蚀刻层上形成第一开口；或第一防蚀刻层为压印胶层，对第一防蚀刻层进行压印，以在第一防蚀刻层上形成第一开口。其中，在对第一开口下方的凸点下金属化层进行蚀刻，形成凸点下金属化图案层步骤后包括：去除第一防蚀刻层；在凸点下金属化图案层上形成焊料层；在焊料层上形成第二防蚀刻层；在第二防蚀刻层上形成多个第二开口，以形成第二防蚀刻图案层；对第二开口下方的焊料层进行蚀刻，以得到多个凸块；去除第二防蚀刻层。其中，在对第一开口下方的凸点下金属化层进行蚀刻，形成凸点下金属化图案层步骤后包括：去除第一防蚀刻层；在凸点下金属化图案层上形成第二防蚀刻层；在第二防蚀刻层上形成多个第二开口；通过电镀或模板印刷将焊料填充到第二开口处以形成凸块；去除第二防蚀刻层。其中，第二开口暴露出焊盘上方未设有钝化层的区域设置的凸点下金属化图案层。其中，第二防蚀刻图案层覆盖焊盘上方未设有钝化层的区域设置的凸点下金属化图案层。其中，在第二防蚀刻层上形成多个第二开口步骤包括：第二防蚀刻层为压印胶层，对第二防蚀刻层进行压印，以在第二防蚀刻层上形成第二开口；或在第二防蚀刻层上形成多个第二开口步骤包括：第二防蚀刻层为光刻胶层，对第二防蚀刻层进行曝光显影，以在第二防蚀刻层上形成第二开口。为达到上述目的，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种凸块结构，该结构包括；晶片；焊盘，其设置在晶片的有源表面上；钝化层，其覆盖晶片的有源表面且暴露出至少部分焊盘；凸点下金属化图案层，其覆盖焊盘上方未设置有钝化层的第一区域，并且暴露出焊盘上方未设置有钝化层的第二区域；凸块，其覆盖第二区域和第一区域上方设置的凸点下金属化图案层。其中，焊盘上方未设有钝化层的区域包括中间区域和围绕中间区域的周边区域，第二区域是周边区域，第一区域是中间区域。其中，凸点下金属化图案层还暴露出钝化层靠近焊盘的区域；凸块覆盖钝化层靠近焊盘的区域。以上方案，将焊盘上方未设有钝化层的部分区域上方的凸点下金属化层去除掉，可以让接下来在凸点下金属化图案层上制备出来的凸块上表面形成一处或多处低谷，由此在凸块结构封装过程中，中间区域的气体会往该低谷处跑，防止因为气体的存在导致凸块上表面大多数区域无法与基板键合，从而避免接触不良的现象的存在，提高产品可靠性，并且改善凸块的粗糙度和平整度。附图说明图1是本专利技术凸块结构一实施方式的结构示意图；图2是本专利技术凸块结构一实施方式中A处结构的放大示意图；图3是本专利技术凸块结构一实施方式中焊盘上未设有钝化层的区域的结构示意图；图4是本专利技术凸块结构的制备方法一实施方式的流程示意图；图5是本专利技术凸块结构的制备方法一实施方式的流程示意图；图6是本专利技术凸块结构的制备方法一实施方式中焊盘上未设有钝化层的区域的结构示意图；图7是本专利技术凸块结构的制备方法一实施方式中第一防蚀刻层开口的流程示意图；图8是本专利技术凸块结构的制备方法另一实施方式的流程示意图；图9是本专利技术凸块结构的制备方法另一实施方式的流程示意图；图10是本专利技术凸块结构的制备方法又一实施方式的流程示意图；图11是本专利技术凸块结构的制备方法又一实施方式的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术进行详细说明。请参阅图1和图2，图1是本专利技术凸块结构一实施方式的结构示意图；图2是本专利技术凸块结构一实施方式中A处结构的放大示意图。该凸块结构包括晶片201、焊盘202、钝化层203、凸点下金属化图案层210和凸块216，焊盘202设置在晶片201的有源表面上；钝化层203覆盖晶片201的有源表面但暴露出至少部分焊盘202；凸点下金属化图案层210覆盖焊盘202上方未设置有钝化层203的第一区域218，并且暴露出焊盘202上方未设置有钝化层203的第二区域219；凸块216覆盖第一区域218上方设置的凸点下金属化图案层210和第二区域219。其中，晶片201的有源表面上可以设置一块或多块焊盘202，焊盘202的形状可以多种多样，可以是圆形、矩形或椭圆形、其他任意形状。钝化层203可以将全部或部分的焊盘202暴露出来。焊盘202上方未设有钝化层203的区域206有一部分设置有凸点下金属化图案层210，该部分区域命名为“第一区域218”，该命名只为方便表述；但另一部分未设置凸点下金属化图案层210，该另一部分区域命名为“第二区域219”，该命名只为方便表述。第二区域219未设置有凸点下金属化图案层210：可以是因为先前设置在第二区域219的凸点下金属化图案层210被去除掉；或者可以是在晶片结构上形成凸点下金属化图案层210时，凸点下金属化图案层210就未在第二区域219形成。其中，在晶片结构上形成凸点下金属化图案层210时，凸点下金属化图案层210就未在第二区域219形成的方法可以是：在晶片结构上形成凸点下金属化图案层210时，晶片结构上就存在一层后期可去除的具有多处开口的图案层，金属物质就在图案层的多处开口中沉积从而形成凸点下金属化图案层210，并且图案层覆盖第二区域219且暴露出第一区域218。当凸块216在晶片201、焊盘202、钝化层203和凸点下金属化图案层210的组合结构上形成时，凸块216远离焊盘202的表面(下述的“凸块216远离焊盘202的表面”被命名为“凸块216上表面”，该命名只为方便表述“凸块216远离焊盘202的表面”，没有实际指定方位作用；也就是说“凸块216远离焊盘202的表面”，可以是凸块216的上表面，或者是凸块216的下表面，或者是凸块216其他方位的表面)的平整度与凸块216靠近焊盘202的表面(下述的“凸块216靠近焊盘202的表面”被命名为“凸块216下表面”，该命名只为方便表述“凸块216靠近焊盘202的表面”，没有实际指定方位作用；也就是说“凸块216靠近焊盘202的表面”，可以是凸块216的上表面，或者是凸块216的下表面，或者是凸块216其他方位的表面)的平整度有关系，即凸块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凸块结构的制备方法，其特征在于：在凸点下金属化层上形成第一防蚀刻层；在所述第一防蚀刻层中形成多个第一开口；对所述第一开口下方的所述凸点下金属化层进行蚀刻，形成凸点下金属化图案层；其中，所述凸点下金属化图案层暴露出焊盘上方未设置有钝化层的第一区域，并覆盖焊盘上方未设置有钝化层的第二区域。

【技术特征摘要】
1.一种凸块结构的制备方法，其特征在于：在凸点下金属化层上形成第一防蚀刻层；在所述第一防蚀刻层中形成多个第一开口；对所述第一开口下方的所述凸点下金属化层进行蚀刻，形成凸点下金属化图案层；其中，所述凸点下金属化图案层暴露出焊盘上方未设置有钝化层的第一区域，并覆盖焊盘上方未设置有钝化层的第二区域。2.根据权利要求1所述的凸块结构的制备方法，其特征在于：所述在所述第一防蚀刻层中形成多个第一开口步骤包括：所述第一防蚀刻层为光刻胶层，对所述第一防蚀刻层进行曝光显影，以在所述第一防蚀刻层上形成所述第一开口；或所述第一防蚀刻层为压印胶层，对所述第一防蚀刻层进行压印，以在所述第一防蚀刻层上形成所述第一开口。3.根据权利要求1所述的凸块结构的制备方法，其特征在于：在所述对所述第一开口下方的所述凸点下金属化层进行蚀刻，形成凸点下金属化图案层步骤后包括：去除所述第一防蚀刻层；在所述凸点下金属化图案层上形成焊料层；在所述焊料层上形成第二防蚀刻层；在所述第二防蚀刻层上形成多个第二开口，以形成第二防蚀刻图案层；对所述第二开口下方的所述焊料层进行蚀刻，以得到多个凸块；去除所述第二防蚀刻层。4.根据权利要求1所述的凸块结构的制备方法，其特征在于：在所述对所述第一开口下方的所述凸点下金属化层进行蚀刻，形成凸点下金属化图案层步骤后包括：去除所述第一防蚀刻层；在所述凸点下金属化图案层上形成第二防蚀刻层；在所述第二防蚀刻层上形成多个第二开口；通过电镀或模板印刷将焊料填充到所述第二开口处以形成凸块；去除所述第二防...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭裕东，
申请(专利权)人：合肥奕斯伟集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34