用于凸块接合的扩大头柱制造技术

本发明专利技术涉及一种微电子装置(100)，其具有凸块接合结构(108)，所述凸块接合结构(108)包含具有扩大头(111)的导电柱(109)及所述扩大头(111)上的焊料(112)。所述导电柱(109)包含从I/O垫(103)延伸到所述扩大头(111)的柱体(110)。所述扩大头(111)在所述导电柱(109)的至少一个侧上横向延伸超过所述柱体(110)。在一个方面中，所述扩大头(111)可具有圆角侧轮廓及平坦顶面，所述圆角侧轮廓具有约等于所述扩大头(111)的厚度的半径。在另一方面中，所述扩大头(111)可在不同横向方向上延伸超过所述柱体(110)达不同横向距离。在另一方面中，所述扩大头(111)可具有用于形成到两个单独节点的电连接的两个连接区。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于凸块接合的扩大头柱
此大体上涉及微电子装置，且更特定来说，涉及微电子装置中的凸块接合。
技术介绍
一些微电子装置具有含用于输入/输出(I/O)连接的导电柱的凸块接合结构。随着连续工艺节点中的组件大小减小及电路密度增大，通过凸块接合结构的电流密度在许多情况中已日益增大，这会增加电迁移及其它降级机构。
技术实现思路
在所描述的实例中，一种微电子装置具有凸块接合结构，其包含具有扩大头的导电柱及所述扩大头上的焊料。所述导电柱包含从输入/输出(I/O)垫延伸到所述扩大头的柱体。所述扩大头在所述导电柱的至少一个侧上横向延伸超过所述柱体。在一个方面中，所述扩大头可具有圆角侧轮廓及平坦顶面，所述圆角侧轮廓具有约等于所述扩大头的厚度的半径。在另一方面中，所述扩大头可在第一横向方向上延伸超过所述柱体达第一横向距离且在第二横向方向上延伸超过所述柱体达第二横向距离，其中所述第一横向距离大于所述第二横向距离。在另一方面中，所述扩大头可具有用于形成到两个单独节点的电连接的两个连接区。附图说明图1A到图1C是包含具有扩大头的导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电子装置，其包括：/n衬底，其具有输入/输出I/O表面；/nI/O垫，其在所述I/O表面上；及/n凸块接合结构，其在所述I/O垫上，所述凸块接合结构包含：/n导电柱，其包含：/n柱体，其在所述I/O垫上；/n扩大头，其在所述柱体上，其中：所述扩大头在所述柱体的所有横向侧上延伸超过所述柱体达约等于所述扩大头的垂直厚度的横向距离；所述扩大头具有圆角侧轮廓，其具有约等于所述扩大头的所述厚度的半径；且所述扩大头具有平坦接触表面，所述接触表面经定位成与所述柱体对置；及/n焊料，其在所述扩大头的所述接触表面上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171005 US 62/568,335;20171005 US 62/568,336;20171.一种微电子装置，其包括：
衬底，其具有输入/输出I/O表面；
I/O垫，其在所述I/O表面上；及
凸块接合结构，其在所述I/O垫上，所述凸块接合结构包含：
导电柱，其包含：
柱体，其在所述I/O垫上；
扩大头，其在所述柱体上，其中：所述扩大头在所述柱体的所有横向侧上延伸超过所述柱体达约等于所述扩大头的垂直厚度的横向距离；所述扩大头具有圆角侧轮廓，其具有约等于所述扩大头的所述厚度的半径；且所述扩大头具有平坦接触表面，所述接触表面经定位成与所述柱体对置；及
焊料，其在所述扩大头的所述接触表面上。


2.根据权利要求1所述的微电子装置，其进一步包括所述柱体与所述I/O垫之间的籽晶层。


3.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述柱体及所述扩大头主要包含铜。


4.一种形成微电子装置的方法，所述方法包括：
提供具有输入/输出I/O表面的衬底及所述I/O表面上的I/O垫；
在所述I/O表面之上形成籽晶层，使得所述籽晶层接触所述I/O垫，所述籽晶层提供导电层；
在所述籽晶层之上形成镀覆掩模，使得所述镀覆掩模暴露所述I/O垫之上的所述籽晶层；
在由所述镀覆掩模暴露之处的所述籽晶层上电镀金属，使得所述金属延伸穿过所述镀覆掩模以形成导电柱，所述导电柱包含：
柱体，其在所述I/O垫上，所述柱体从所述籽晶层延伸到所述镀覆掩模的顶面，所述镀覆掩模的顶面经定位成与所述籽晶层对置；及
扩大头，其在所述柱体上，其中：所述扩大头在所述柱体的所有横向侧上延伸超过所述柱体达约等于所述扩大头的垂直厚度的横向距离；所述扩大头具有圆角侧轮廓，其具有约等于所述扩大头的所述厚度的半径；且所述扩大头具有平坦接触表面，所述接触表面经定位成与所述柱体对置；
在所述扩大头的所述接触表面上形成焊料；
移除所述镀覆掩模；及
移除由所述柱体暴露之处的所述籽晶层。


5.根据权利要求4所述的方法，其中形成所述镀覆掩模包含使用光致抗蚀剂的光刻工艺。


6.根据权利要求4所述的方法，其中所述柱体及所述扩大头主要包含铜。


7.一种微电子装置，其包括：
衬底，其具有输入/输出I/O表面；
I/O垫，其在所述I/O表面上；及
凸块接合结构，其在所述I/O垫上，所述凸块接合结构包含：
导电柱，其包含：
柱体，其在所述I/O垫上；
扩大头，其在所述柱体上，其中：所述扩大头具有平坦接触表面，所述接触表面经定位成与所述柱体对置；所述扩大头在第一横向方向上横向延伸超过所述柱体达第一横向距离且在第二横向方向上横向延伸超过所述柱体达第二横向距离；且所述第一横向距离大于所述第二横向距离；及
焊料，其在所述扩大头的所述接触表面上。


8.根据权利要求7所述的微电子装置，其中所述柱体及所述扩大头主要包含铜。


9.根据权利要求7所述的微电子装置，其中所述平坦接触表面延伸到所述扩大头的横向周边。


10.一种形成微电子装置的方法，所述方法包括：
提供具有输入/输出I/O表面的衬底及所述I/O表面上的I/O垫；
在所述I/O垫上形成导电柱，所述导电柱包含：
柱体，其在所述I/O垫上；及
扩大头，其在所述柱体上，其中：所述扩大头具有平坦接触表面，所述接触表面经定位成与所述柱体对置；所述扩大头在第一横向方向上横向延伸超过所述柱体达第一横向距离且在第二横向方向上横向延伸超过所述柱体达第二横向距离；
且所述第一横向距离大于所述第二横向距离；及
在所述扩大头的所述接触表面上形成焊料。


11.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述导电柱包含：
在所述I/O表面之上形成籽晶层，使得所述籽晶层接触所述I/O垫，所述籽晶层提供导电层；
在所述籽晶层之上形成柱体镀覆掩模，使得所述柱体镀覆掩模具有暴露所述I/O垫之上的所述籽晶层的柱体开口；
在所述柱体镀覆掩模之上形成头镀覆掩模，使得所述头镀覆掩模具有暴露所述柱体镀覆掩模中的所述柱体开口的头开口；
在由所述柱体镀覆掩模暴露之处的所述籽晶层上电镀铜，使得所述铜延伸穿过所述柱体开口以形成所述柱体且延伸到所述头开口中以形成所述扩大头；
移除所述头镀覆掩模；
移...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯里尼瓦萨恩·K·科杜里，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US