[go: up one dir, main page]

TWI869690B - 銅柱凸塊結構及其製作方法 - Google Patents

銅柱凸塊結構及其製作方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI869690B
TWI869690B TW111125647A TW111125647A TWI869690B TW I869690 B TWI869690 B TW I869690B TW 111125647 A TW111125647 A TW 111125647A TW 111125647 A TW111125647 A TW 111125647A TW I869690 B TWI869690 B TW I869690B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
copper
copper column
lower half
pad
photoresist
Prior art date
Application number
TW111125647A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202404003A (zh
Inventor
王振孝
何凱光
Original Assignee
聯華電子股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 聯華電子股份有限公司 filed Critical 聯華電子股份有限公司
Priority to TW111125647A priority Critical patent/TWI869690B/zh
Priority to US17/898,478 priority patent/US12482777B2/en
Publication of TW202404003A publication Critical patent/TW202404003A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI869690B publication Critical patent/TWI869690B/zh
Priority to US19/082,209 priority patent/US20250218996A1/en
Priority to US19/082,213 priority patent/US20250218997A1/en
Priority to US19/082,194 priority patent/US20250218994A1/en
Priority to US19/082,202 priority patent/US20250218995A1/en

Links

Images

Classifications

    • H10W90/701
    • H10W72/012
    • H10W70/05
    • H10W70/093
    • H10W70/65
    • H10W70/66
    • H10W72/01235
    • H10W72/221
    • H10W72/222
    • H10W72/223
    • H10W72/231
    • H10W72/232
    • H10W72/234
    • H10W72/235
    • H10W72/245
    • H10W72/252
    • H10W72/255
    • H10W74/012
    • H10W74/137
    • H10W74/15

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

本發明提出了一種銅柱凸塊結構,包含一基板、一接墊位於該基板上、一鈍化層覆蓋在該基板上並裸露出該接墊以及一銅柱位於該鈍化層與該接墊上並與該接墊直接連接。該銅柱具有一上半部與一下半部,該下半部之一上表面具有一第一上表面與一第二上表面,該第二上表面位於第一上表面之一側,該銅柱之該上半部位於該下半部之該第一上表面上、以及一金屬凸塊位於該銅柱上,其中部分該金屬凸塊直接接觸該銅柱之該下半部之該第二上表面。

Description

銅柱凸塊結構及其製作方法
本發明大體上與一種銅柱凸塊(copper pillar bump,CPB)結構有關,更具體言之,其係關於一種部分的銅柱被金屬凸塊(metal bump)取代的銅柱凸塊結構。
銅柱凸塊(copper pillar bump,CPB)技術是在覆晶封裝晶片的表面製作焊接凸塊,使其具備導電、導熱和抗電子遷移能力等功能。不同於傳統的銲錫凸塊(solder bump)技術,銅柱凸塊主要是利用銅柱為傳導主軸,其增加了訊號傳遞能力和可靠度。再者,每個散熱銅柱凸塊就如同微尺寸的固態熱泵,其導熱能力較強,為電子產品提供新的散熱功能。此外,銅柱凸塊的微間距可以縮至40微米,因而提高了覆晶封裝晶片在載板及模組的封裝能力,並可整合成標準覆晶封裝的一部份,或是與電性凸塊結合(用於電源、接地和訊號),如同電晶體、電阻和電容等元件般整合到電路設計之中,朝功能強大、更微小精密的系統整合或系統級封裝(system in a package,SiP)發展。銅柱凸塊適用的產品包括動態隨機記憶體(DRAM)、邏輯產品如記憶體控制器、現場可程式化邏輯閘陣列(FPGA)、WiFi、射頻開關IC、電源管理IC、表面聲波濾波器、體聲波濾波器、發光二極體(LED)等。
儘管銅柱凸塊技術具有上述優點,但相較於銲錫凸塊而言,其在封 裝時會因為封裝基板與晶片之間熱膨脹係數的差異而產生較大的應力,造成鄰近脆弱的層結構(如多孔性的超低介電常數材料層)在迴焊或是熱循環測試期間脫層或是裂開,進而影響到覆晶封裝的品質與可靠度。故此,本領域的一般技術人員仍須對現有的銅柱凸塊結構進行改善,以克服上述問題。
有鑑於前述現有技術的不足,本發明特此提出了一種新穎的銅柱凸塊結構,其特點在於銅柱凸塊中原有的銅柱部位有部分被金屬凸塊所取代,如此可藉由金屬凸塊來吸收過多的應力,避免鄰近脆弱的層結構脫層或是裂開。
本發明的其一面向在於提出一種銅柱凸塊結構,其結構包含一基板、一接墊位於該基板上、一鈍化層覆蓋在該基板上並裸露出該接墊、一銅柱位於該鈍化層與該接墊上並與該接墊直接連接,其中該銅柱具有一上半部與一下半部,該下半部之一上表面具有一第一上表面與一第二上表面,該第二上表面位於第一上表面之一側,該銅柱之該上半部位於該下半部之該第一上表面上、以及一金屬凸塊位於該銅柱上,其中部分該金屬凸塊直接接觸該銅柱之該下半部之該第二上表面。
本發明的另一面向在於提出一種銅柱凸塊結構的製作方法,其步驟包含提供一基底,其上具有一接墊以及一鈍化層裸露出該接墊、在該鈍化層上形成第一光阻,該光阻具有一第一銅柱圖案裸露出該接墊、以該第一光阻為遮罩進行第一電鍍製程,如此形成連接該接墊的銅柱下半部、移除該第一光阻,並在該鈍化層上形成第二光阻,該第二光阻具有一第二銅柱圖案裸露出部分的該銅柱下半部、以該第二光阻為遮罩進行第二電鍍製程,如此形成連接該銅柱下半部的銅柱上半部、移除該第二光阻,並在該鈍化層上形成第三光阻,該第三光阻具有金屬圖案裸露出該銅柱上半部與部分的該銅柱下半部、以及以該第 三光阻為遮罩進行第三電鍍製程,如此在該銅柱上半部與該銅柱下半部上形成金屬凸塊。
本發明的這類目的與其他目的在閱者讀過下文中以多種圖示與繪圖來描述的較佳實施例之細節說明後應可變得更為明瞭顯見。
100:基底
102:接墊
104:鈍化層
106:聚醯亞胺層
108:凸塊下金屬層
110:銅柱
110a:下半部
110b:上半部
112:金屬凸塊
114:第一光阻
116:第二光阻
118:第三光阻
A1~A7:步驟
H1:開口
H2:第一銅柱圖案
H3:第二銅柱圖案
H4:金屬凸塊圖案
S1:第一上表面
S2:第二上表面
S3:頂面
本說明書含有附圖併於文中構成了本說明書之一部分,俾使閱者對本發明實施例有進一步的瞭解。該些圖示係描繪了本發明一些實施例並連同本文描述一起說明了其原理。在該些圖示中:第1圖為根據本發明較佳實施例中一銅柱凸塊結構的截面示意圖;第2A圖、第2B圖以及第2C圖為根據本發明較佳實施例中一銅柱凸塊結構的銅柱的頂面示意圖;第3圖為根據本發明另一實施例中一銅柱凸塊結構的截面示意圖;第4圖為根據本發明另一實施例中一銅柱凸塊結構的銅柱的頂面示意圖;第5圖為根據本發明較佳實施例中一銅柱凸塊結構的製作方法的流程方塊圖;以及第6圖至第13圖為根據本發明較佳實施例中一銅柱凸塊結構的製作流程的截面示意圖。
須注意本說明書中的所有圖示皆為圖例性質,為了清楚與方便圖示說明之故,圖示中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現,一般而言,圖中相同的參考符號會用來標示修改後或不同實施例中對應或類似的元件特徵。
現在下文將詳細說明本發明的示例性實施例,其會參照附圖示出所描述之特徵以便閱者理解並實現技術效果。閱者將可理解文中之描述僅透過例示之方式來進行,而非意欲要限制本案。本案的各種實施例和實施例中彼此不衝突的各種特徵可以以各種方式來加以組合或重新設置。在不脫離本發明的精神與範疇的情況下,對本案的修改、等同物或改進對於本領域技術人員來說是可以理解的,並且旨在包含在本案的範圍內。
閱者應能容易理解,本案中的「在…上」、「在…之上」和「在…上方」的含義應當以廣義的方式被解讀,以使得「在…上」不僅表示「直接在」某物「上」而且還包括在某物「上」且其間有居間特徵或層的含義,並且「在…之上」或「在…上方」不僅表示「在」某物「之上」或「上方」的含義,而且還可以包括其「在」某物「之上」或「上方」且其間沒有居間特徵或層(即,直接在某物上)的含義。
此外,諸如「在…之下」、「在…下方」、「下部」、「在…之上」、「上部」等空間相關術語在本文中為了描述方便可以用於描述一個元件或特徵與另一個或多個元件或特徵的關係,如在附圖中示出的。
閱者通常可以至少部分地從上下文中的用法理解術語。例如,至少部分地取決於上下文,本文所使用的術語「一或多個」可以用於以單數意義描述任何特徵、結構或特性,或者可以用於以複數意義描述特徵、結構或特性的組合。類似地,至少部分地取決於上下文,諸如「一」、「一個」、「該」或「所述」之類的術語同樣可以被理解為傳達單數用法或者傳達複數用法。另外,術語「基於」可以被理解為不一定旨在傳達排他性的因素集合,而是可以允許存在不一定明確地描述的額外因素,這同樣至少部分地取決於上下文。
閱者更能了解到,當「包含」與/或「含有」等詞用於本說明書時, 其明定了所陳述特徵、區域、整體、步驟、操作、要素以及/或部件的存在,但並不排除一或多個其他的特徵、區域、整體、步驟、操作、要素、部件以及/或其組合的存在或添加的可能性。
如本文中使用的,術語「層」是指包括具有厚度的區域的材料部分。層可以在下方或上方結構的整體之上延伸,或者可以具有小於下方或上方結構範圍的範圍。此外,層可以是厚度小於連續結構的厚度的均質或非均質連續結構的區域。例如,層可以位於在連續結構的頂表面和底表面之間或在頂表面和底表面處的任何水平面對之間。層可以水準、豎直和/或沿傾斜表面延伸。基底可以是層,其中可以包括一個或多個層,和/或可以在其上、其上方和/或其下方具有一個或多個層。層可以包括多個層。例如,互連層可以包括一個或多個導體和接觸層(其中形成觸點、互連線和/或通孔)和一個或多個介電層。
請參照第1圖,其為根據本發明較佳實施例中一銅柱凸塊結構的截面示意圖。本發明的銅柱凸塊結構包含一基底100。基底100可為一矽基底或矽晶片,其上已經透過半導體製程形成各種元件(如電晶體、電阻、電容或記憶體)以及互連結構(如導線和導孔件)。由於基底100的結構組成並非本發明的重點,文中與圖中將省略其細部特徵,僅以一層結構來代表。一接墊102形成在基底100上。接墊102可為一鋁接墊,其與基底100內部的互連結構(如最終金屬層)電性連接,作為電路的輸出入端(I/O)。接墊102與基底100上依序形成有一鈍化層104與一聚醯亞胺(polyimide,PI)層106。鈍化層104與聚醯亞胺層106中具有開口H1裸露出下方的接墊102。鈍化層104的材料可為氮化矽(Si3N4)或氧化矽(SiO2),其對基底100表面的電路具有保護與絕緣效果。此外,矽質的鈍化層104與基底100的熱膨脹係數較為相近,故鈍化層104可作為聚醯亞胺層106與基底100之間的緩衝層。聚醯亞胺層106為高分子材質,其低固化溫度和低彎曲模量的性質適合作為覆晶製程中最外側的保護層。
復參照第1圖。一凸塊下金屬層(under bump metallization,UBM)108形成在聚醯亞胺層106與接墊102上,且凸塊下金屬層108會與裸露出的接墊102直接接觸。凸塊下金屬層108的材料可為鉻(Cr)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鎳(Ni)等金屬、或是其合金、或是其複層結構,其作用在於避免銅柱110中的銅離子在高溫的銲錫或迴焊過程中擴散進入下方的接墊102或基底100中造成污染,同時凸塊下金屬層108可提供相鄰部件優良的黏著效果。在其他實施例中,銅柱凸塊結構也可能不具備凸塊下金屬層108。
復參照第1圖。一銅柱110形成在凸塊下金屬層108上,其在垂直基底100的方向上與下方的凸塊下金屬層108完全重疊。在本發明實施例中,銅柱110由一下半部110a與一上半部110b所組成。銅柱110的下半部110a具有與銅柱110水平表面相同的面積,其由一第一上表面S1與一第二上表面S2所構成,該第二上表面S2位於第一上表面S1的一側,其中銅柱110的上半部110b即位於該第一上表面S1上並與之在垂直基底100的方向上完全重疊。從截面圖來看,銅柱110的上半部110b係突出於下半部110a之上,其水平面積小於下半部110a(即整體銅柱)的水平面積。
復參照第1圖。一金屬凸塊112,如銲錫凸塊,位於銅柱110上並與銅柱110直接接觸。在本發明實施例中,部分的金屬凸塊112直接接觸銅柱110上半部110b的頂面S3,部分的金屬凸塊112係直接接觸銅柱110下半部110a的第二上表面S2以及上半部110b的側面。如此,相較於習知技術而言,即部份的銅柱110會被金屬凸塊112所取代,金屬凸塊112在整個銅柱凸塊結構中所佔的體積比例會比習知技術的銲錫凸塊所佔的體積比例來得大。上述本發明設計的優點在於,可以透過體積與比例增大的金屬凸塊112,在銅柱凸塊結構之金屬凸塊的一端吸收迴焊時過多的應力,避免鄰近脆弱的層結構(如接墊102下方的多孔性超低介電常數材料層)脫層或是裂開,或是避免聚醯亞胺層106裂開。金屬凸塊112的材料 可為錫鉛合金,或是無鉛的共晶錫銀、錫鋅、錫銅等材料。
本發明銅柱凸塊結構,其可在基底表面上排列成陣列態樣。在後續的覆晶製程中,銅柱凸塊結構的金屬凸塊端會與所要接合的其他基板的接墊對準並接觸,之後進行迴焊、填底膠、固化等製程,即可使基板100透過銅柱凸塊結構接合到其他基板上。
請參照第2A圖、第2B圖以及第2C圖,其為根據本發明較佳實施例中一銅柱凸塊結構的銅柱的頂面示意圖。在本發明實施例中,銅柱110可以有多種的型態。以銅柱的水平截面為圓形為例,未被銅柱110上半部110b覆蓋的下半部110a之第二上表面S2的面積可為總面積(即第一上表面S1加第二上表面S2的面積)的1/4(如1/4圓,第2A圖),第1圖的銅柱截面即以圖中的A-A'截線所作,或是1/2(如兩個對角設置的1/4圓,第2C圖)。或者,該第二上表面S2可為任何與圓周相鄰的表面(如第2B圖),不以此為限。須注意,在本發明實施例中,銅柱110的水平截面形狀不限於圖中所示的圓形,其可能是任何幾何形狀,如正方形等。
請同時參照第3圖與第4圖,其為根據本發明另一實施例中一銅柱凸塊結構的截面示意圖以及其銅柱的頂面示意圖,第3圖的銅柱截面即以第4圖中的A-A'截線所作。此實施例的結構與第1圖的實施例大同小異,其差異在於銅柱110下半部110a的第二上表面S2為同心圓結構中的內圓部分,銅柱110的上半部110b則如銅柱110的外圍側壁般呈環形分佈在銅柱110下半部110a的第一上表面S1上,其中第二上表面S2的半徑為銅柱110下半部110a上表面的外半徑的1/2~2/3為佳。如此金屬凸塊112會有一部分向下延伸嵌入在銅柱110的下半部110a中,可提供良好的接著與吸收應力的能力。在其他實施例中,銅柱110下半部110a的第二上表面S2也可為同心圓結構中的外圓部分而第一上表面S1為同心圓結構中的內圓部分。
現在後續實施例將根據第5圖的流程方塊圖來說明本發明銅柱凸塊結構的製作方法,並可同時參照第6圖至第13圖的截面示意圖來了解本發明銅柱凸塊結構在各個製程步驟時各部件在垂直方向上的設置與相對位置關係。
請參照第6圖。在步驟A1中,首先提供一基底100作為本發明銅柱凸塊結構的設置基礎。基底100可為矽基底或矽晶片,其上已經透過半導體製程形成各種元件(如電晶體、電阻、電容或記憶體)以及互連結構(如導線和導孔件)。接著,在基底100上形成接墊102。接墊102可為鋁接墊,其與基底100內部的互連結構(如最終金屬層)電性連接,作為電路的輸出入端(I/O)。接墊102可透過物理氣相沉積(PVD)方式濺鍍或蒸鍍在基底100上,再透過光刻製程圖案化而形成。接墊102形成後,接著在接墊102與基底100上形成鈍化層104。鈍化層104的材料可為氮化矽或氧化矽,其可透過化學氣相沉積法(CVD)或是電漿輔助化學氣相沉積法(PECVD)形成,再透過光刻製程在鈍化層104中形成開口H1裸露出下方的接墊102。鈍化層104形成後,接著在鈍化層104與接墊102上形成聚醯亞胺層106。聚醯亞胺層106可透過旋塗方式形成,再透過光刻製程在聚醯亞胺層106中形成開口H1裸露出下方的接墊102。聚醯亞胺層106形成後,接著在聚醯亞胺層106與接墊102上形成一層共形的凸塊下金屬層108。凸塊下金屬層108的材料可為鉻(Cr)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鎳(Ni)等金屬、或其合金、或其複層結構,其可透過物理氣相沉積(PVD)方式共形地濺鍍或蒸鍍在基底100上,部分的凸塊下金屬層108會與裸露出的接墊102直接接觸。
請參照第7圖。在步驟A2中,在凸塊下金屬層108上塗佈形成一第一光阻114,並透過光刻製程在第一光阻114中形成第一銅柱圖案H2裸露出下方的凸塊下金屬層108,第一銅柱圖案H2大致會在垂直基底的方向上與下方的開口H1以及接墊102完全重疊。第一光阻114會在後續的電鍍製程中作為遮罩,第一銅柱圖案H2則界定出了後續所要形成的銅柱下半部圖案。第一銅柱圖案H2的水平截 面形狀可包含任何幾何形狀,如圓形或正方形等。
請參照第8圖。在步驟A3中,以第一光阻114為遮罩進行第一電鍍製程,如此形成銅柱110的下半部110a。銅柱110下半部110a係形成在第一光阻114所界定出的第一銅柱圖案H2中的凸塊下金屬層108上,並具有一平坦表面。銅柱110下半部110a的水平截面形狀可包含任何幾何形狀,如圓形或正方形等。
請參照第9圖。在步驟A4中,將第一光阻114移除,裸露出下方的凸塊下金屬層108。接著,進行蝕刻製程將裸露出的凸塊下金屬層108移除,裸露出下方的聚醯亞胺層106。如此,可以看到銅柱110下半部110a在垂直基底的方向上與下方的凸塊下金屬層108完全重合。
請參照第10圖。移除第一光阻114以及裸露的凸塊下金屬層108後,同樣在步驟A4中,在聚醯亞胺層106以及銅柱110下半部110a上形成一第二光阻116,並透過光刻製程在第二光阻116中形成第二銅柱圖案H3裸露出下方的銅柱110下半部110a。在本發明實施例中,第二光阻116會遮蓋住部分的銅柱110下半部110a,如銅柱110下半部110a的第二上表面S2,而裸露出第一上表面S1。該第一上表面S1與第二上表面S2的水平截面形狀可如第2A圖或第4圖的實施例所示。例如,被第二光阻116所遮蓋的第二上表面S2可為1/4圓、1/2圓、或是兩個對角分佈的1/4圓、或是同心圓結構中的內圓等。第二光阻116會在後續的電鍍製程中作為遮罩,第二銅柱圖案H3則界定出了後續所要形成的銅柱上半部圖案。
請參照第11圖。在步驟A5中,以第二光阻116為遮罩進行第二電鍍製程,如此形成銅柱110的上半部110b,並在銅柱110上半部110b形成後將第二光阻116移除,裸露出聚醯亞胺層106。銅柱110上半部110b係形成在第二光阻116所界定出的第二銅柱圖案H3中的銅柱110下半部110a上(即第一上表面S1上),並具有一平坦表面。銅柱110上半部110b在垂直基底的方向上會與銅柱110下半部110a的第一上表面S1完全重合。
請參照第12圖。在形成銅柱110上半部110b以及移除第二光阻116之後,在步驟A6中,在裸露出的聚醯亞胺層106上形成一第三光阻118,並透過光刻製程在第三光阻118中形成金屬凸塊圖案H4裸露出下方的銅柱110,包含其上半部110b與下半部110a。在本發明實施例中,第三光阻118會裸露出銅柱110所有的水平表面,包含銅柱110上半部110b的頂面S3與銅柱110下半部110a的第二上表面S2。第三光阻118會在後續的電鍍製程中作為遮罩,金屬凸塊圖案H4則界定出了後續所要形成的金屬凸塊的圖案。第三光阻118的高度較佳比後續所要形成的金屬凸塊的頂端還要高一點。
最後請參照第13圖。在步驟A7中,以第三光阻118為遮罩進行第三電鍍製程,如此在銅柱110上形成金屬凸塊112,並在金屬凸塊112形成後將第三光阻118移除。金屬凸塊112的材料可為錫鉛合金,或是無鉛的共晶錫銀、錫鋅、錫銅等材料。所形成的金屬凸塊112之後可再透過迴焊製程將其重塑成球型,以利於後續的覆晶接合步驟。在本發明實施例中,部分的金屬凸塊112直接接觸銅柱110上半部110b的頂面S3,部分的金屬凸塊112係直接接觸銅柱110下半部110a的第二上表面S2以及上半部110b的側面。如此,相較於習知技術而言,即部份的銅柱110會被金屬凸塊112所取代,金屬凸塊112在整個銅柱凸塊結構中佔有較大的體積與比例。上述本發明設計的優點在於,可以透過增大的金屬凸塊112,在金屬凸塊一端吸收迴焊時過多的應力,避免鄰近脆弱的層結構(如接墊102下方的多孔性超低介電常數材料層)脫層或是裂開,或是避免聚醯亞胺層106裂開,進而提升封裝結構的可靠度。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:基底
102:接墊
104:鈍化層
106:聚醯亞胺層
108:凸塊下金屬層
110:銅柱
110a:下半部
110b:上半部
112:金屬凸塊
H1:開口
S1:第一上表面
S2:第二上表面
S3:頂面

Claims (17)

  1. 一種銅柱凸塊結構,包含:一基板;一接墊,位於該基板上;一鈍化層,覆蓋在該基板上並裸露出該接墊;一銅柱,位於該鈍化層與該接墊上並與該接墊直接連接,其中該銅柱具有一上半部與一下半部,該下半部之一上表面具有一第一上表面與一第二上表面,該第二上表面位於第一上表面之一側,該銅柱之該上半部位於該下半部之該第一上表面上;以及一金屬凸塊,位於該銅柱上,其中部分該金屬凸塊直接接觸該銅柱之該下半部之該第二上表面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之銅柱凸塊結構,其中部分該金屬凸塊直接接觸該銅柱之該下半部之該第二上表面的面積為該下半部之該上表面的總面積的1/4。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之銅柱凸塊結構,其中部分該金屬凸塊直接接觸該銅柱之該下半部之該第二上表面的面積為該下半部之該上表面的總面積的1/2。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之銅柱凸塊結構,其中該第一上表面為環形,該第二上表面為該環形中的內圓部位。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之銅柱凸塊結構,其中該第二上表面的 半徑為該下半部之該上表面的外半徑的1/2~2/3。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之銅柱凸塊結構,更包含一聚醯亞胺層位於該鈍化層上並裸露出該接墊,該銅柱位於該聚醯亞胺層上。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之銅柱凸塊結構,更包含一凸塊下金屬層(under-bump metal)介於該銅柱之該下半部與該接墊之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之銅柱凸塊結構,其中該金屬凸塊之材料為銲錫材料。
  9. 一種銅柱凸塊結構的製作方法,包含:提供一基底,其上具有一接墊以及一鈍化層裸露出該接墊;在該鈍化層上形成第一光阻,該光阻具有一第一銅柱圖案裸露出該接墊;以該第一光阻為遮罩進行第一電鍍製程,如此形成連接該接墊的銅柱下半部;移除該第一光阻,並在該鈍化層上形成第二光阻,該第二光阻具有一第二銅柱圖案裸露出部分的該銅柱下半部;以該第二光阻為遮罩進行第二電鍍製程,如此形成連接該銅柱下半部的銅柱上半部;移除該第二光阻,並在該鈍化層上形成第三光阻,該第三光阻具有金屬圖案裸露出該銅柱上半部與部分的該銅柱下半部;以及以該第三光阻為遮罩進行第三電鍍製程,如此在該銅柱上半部與該銅柱下半部上形成金屬凸塊。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之銅柱凸塊結構的製作方法,其中該銅柱下半部具有一上表面,該上表面具有一第一上表面與一第二上表面,該第一上表面為該第二光阻的該第二銅柱圖案,該第二上表面為該第二光阻所覆蓋。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之銅柱凸塊結構的製作方法,其中該第二上表面的面積為該銅柱下半部之該上表面的總面積的1/4。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之銅柱凸塊結構的製作方法,其中該第二上表面的面積為該銅柱下半部之該上表面的總面積的1/2。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之銅柱凸塊結構的製作方法,其中該第一上表面為環形,該第二上表面為該環形中的內圓部位。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之銅柱凸塊結構的製作方法,其中該第二上表面的半徑為該銅柱下半部之該上表面的外半徑的1/2~2/3。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之銅柱凸塊結構的製作方法,更包含在該鈍化層上形成一聚醯亞胺層並裸露出該接墊上。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之銅柱凸塊結構的製作方法,更包含在該銅柱下半部與該接墊之間形成一凸塊下金屬層(under-bump metal)。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之銅柱凸塊結構的製作方法,其中該金屬凸塊之材料為銲錫材料。
TW111125647A 2022-07-08 2022-07-08 銅柱凸塊結構及其製作方法 TWI869690B (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111125647A TWI869690B (zh) 2022-07-08 2022-07-08 銅柱凸塊結構及其製作方法
US17/898,478 US12482777B2 (en) 2022-07-08 2022-08-29 Copper pillar bump structure and method of manufacturing the same
US19/082,209 US20250218996A1 (en) 2022-07-08 2025-03-18 Copper pillar bump structure and method of manufacturing the same
US19/082,213 US20250218997A1 (en) 2022-07-08 2025-03-18 Copper pillar bump structure and method of manufacturing the same
US19/082,194 US20250218994A1 (en) 2022-07-08 2025-03-18 Copper pillar bump structure and method of manufacturing the same
US19/082,202 US20250218995A1 (en) 2022-07-08 2025-03-18 Copper pillar bump structure and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111125647A TWI869690B (zh) 2022-07-08 2022-07-08 銅柱凸塊結構及其製作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202404003A TW202404003A (zh) 2024-01-16
TWI869690B true TWI869690B (zh) 2025-01-11

Family

ID=89430705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111125647A TWI869690B (zh) 2022-07-08 2022-07-08 銅柱凸塊結構及其製作方法

Country Status (2)

Country Link
US (5) US12482777B2 (zh)
TW (1) TWI869690B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120511249B (zh) * 2025-07-18 2025-09-30 甬矽半导体(宁波)有限公司 2.5d衬底封装结构和封装方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005062998A2 (en) * 2003-12-12 2005-07-14 Great Wall Semiconductor Corporation Metal interconnect system and method for direct die attachment
TW201133748A (en) * 2009-11-05 2011-10-01 Taiwan Semiconductor Mfg Integrated circuit devices and flip-chip assemblies
TW201814842A (zh) * 2016-09-23 2018-04-16 美商微晶片科技公司 晶圓級封裝及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3819806B2 (ja) * 2002-05-17 2006-09-13 富士通株式会社 バンプ電極付き電子部品およびその製造方法
US8643150B1 (en) 2012-02-15 2014-02-04 Maxim Integrated Products, Inc. Wafer-level package device having solder bump assemblies that include an inner pillar structure
US9607862B2 (en) 2012-09-11 2017-03-28 Globalfoundries Inc. Extrusion-resistant solder interconnect structures and methods of forming
WO2020103708A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-28 Changxin Memory Technologies, Inc. Copper pillar bump structure and fabricating method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005062998A2 (en) * 2003-12-12 2005-07-14 Great Wall Semiconductor Corporation Metal interconnect system and method for direct die attachment
TW201133748A (en) * 2009-11-05 2011-10-01 Taiwan Semiconductor Mfg Integrated circuit devices and flip-chip assemblies
TW201814842A (zh) * 2016-09-23 2018-04-16 美商微晶片科技公司 晶圓級封裝及方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202404003A (zh) 2024-01-16
US12482777B2 (en) 2025-11-25
US20240014158A1 (en) 2024-01-11
US20250218995A1 (en) 2025-07-03
US20250218997A1 (en) 2025-07-03
US20250218994A1 (en) 2025-07-03
US20250218996A1 (en) 2025-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI498976B (zh) 晶圓級封裝整合及方法
CN103107152B (zh) 用于芯片级封装的凸块
TWI524485B (zh) 半導體元件與其製造方法、封裝半導體元件
CN106328602B (zh) 封装件结构
TWI502667B (zh) 半導體元件的接合結構及半導體元件的製造方法
CN115132593B (zh) 一种三维封装结构及其制备方法
KR101803601B1 (ko) 웨이퍼 레벨 패키지 구조 및 그 형성 방법
CN102208384B (zh) 半导体结构及半导体装置的形成方法
TWI720371B (zh) 半導體裝置及其製作方法
CN110957279B (zh) 半导体器件及其形成方法
US8729700B2 (en) Multi-direction design for bump pad structures
JP5964511B2 (ja) オフセットビア(vias)を有する集積回路パッケージ
CN106898596A (zh) 半导体结构及其制造方法
CN111508919A (zh) 半导体装置及半导体装置的制作方法
TW201524283A (zh) 印刷電路板及其製造方法與使用其之半導體封裝件
CN109727934B (zh) 封装结构及其制备方法
TWI869690B (zh) 銅柱凸塊結構及其製作方法
CN104701288B (zh) 用于晶圆级封装件中的球栅阵列的焊料接合结构
CN107731691A (zh) 一种重新布线层结构及其制作方法
US12014934B2 (en) Semiconductor substrate structure and manufacturing method thereof
CN207852663U (zh) 一种重新布线层结构
TWI875471B (zh) 半導體封裝結構、其形成方法及包含其之半導體封裝組件
CN218123393U (zh) 半导体封装组件
TWI912011B (zh) 具有矽穿孔的基板結構及其製作方法
TWI903763B (zh) 導接柱結構及其製法