具有环状支撑物的凸块结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种具有环状支撑物的凸块结构，其适于配置于一基板上。此基板具有至少一接垫与一保护层，其中保护层具有至少一开口，且开口暴露出接垫的一部分。此具有环状支撑物的凸块结构包括一球底金属层、一凸块以及一环状支撑物，其中球底金属层配置于保护层上，并覆盖保护层所暴露出的接垫。凸块配置于接垫上方的球底金属层上，且凸块的底面的直径小于凸块的顶面的直径。此外，环状支撑物配置于凸块的周围，并与凸块接触，且环状支撑物的材质为光阻材料。此凸块结构不易出现底切效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种凸块结构及其制造方法，且特别是有关于一种具有环状 支撑物的凸块结构及其制造方法。
技术介绍
覆晶接合技术(flip chip interconnect technology)乃是一种将芯片(die) 连接至一线路板的封装技术，其主要是在芯片的多个接垫上形成多个凸块(bump)。 接着将芯片翻转(flip)，并利用这些凸块来将芯片的这些接垫连接至线路板上的 接合垫(terminal)，以使得芯片可经由这些凸块而电性连接至线路板上。通常， 凸块具有若干种类型，例如焊料凸块、金凸块、铜凸块、导电高分子凸块、高分子 凸块等。图IA为现有的金凸块的剖面图，而图1B为现有的金凸块的俯视图。请参考 图1A与图1B，现有的金凸块结构适于配置在一芯片110上，而此芯片110上已形 成有多个铝接垫120 (图1A与图1B仅绘示一个铝接垫)与一保护层130。其中， 保护层130具有多个开口 130a，其分别暴露各铝接垫120的一部份。此外，现有 的金凸块结构包括一球底金属层140与一金凸块150，其中球底金属层140配置开 口 130a内，并覆盖部分保护层130。金凸块150配置于球底金属层140上。由于 此金凸块150覆盖于部分保护层130上方的球底金属层140上，因此金凸块150 具有一环状凸起部150a，而这就所谓城墙效应(wall effect)。然而，此环状凸 起部150a会影响金凸块150与其他承载器(未绘示)之间的接合强度。此外，由 于球底金属层140仅配置于金凸块150的下方，因此当球底金属层140与金凸块 150之间或是球底金属层140与保护层130之间产生裂缝时，此种现有的金凸块结 构便容易出现底切效应(under cut effect)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有环状支撑物的凸块结构，以改善底切效应。 本专利技术的目的在于提供一种具有环状支撑物的凸块结构的制造方法，以改善 城墙效应。本专利技术提出一种具有环状支撑物的凸块结构，其适于配置于一基板上。此基 板具有至少一接垫与一保护层，其中保护层具有至少一开口，且开口暴露出接垫的 一部分。此具有环状支撑物的凸块结构包括一球底金属层、 一凸块以及一环状支撑 物，其中球底金属层配置于保护层上，并覆盖保护层所暴露出的接垫。凸块配置于 接垫上方的球底金属层上，且凸块的底面的直径小于凸块的顶面的直径。此外，环 状支撑物配置于凸块的周围，并与凸块接触，且环状支撑物的材质为光阻材料。在本专利技术一实施例中，凸块包括一头部与一颈部，其中颈部连接头部与球底 金属层，且头部的直径大于颈部的直径。在本专利技术一实施例中，凸块的直径自底面往顶面逐渐增加。 在本专利技术一实施例中，环状支撑物的直径小于等于凸块的顶面的直径。 在本专利技术一实施例中，环状支撑物的直径自凸块的顶面往底面逐渐减小。 在本专利技术一实施例中，凸块包括金凸块。本专利技术提出一种具有环状支撑物的凸块结构的制造方法，其包括下列步骤。 首先，提供一基板，基板具有多个接垫与一保护层，其中保护层具有多个第一开口， 且各第一开口暴露出接垫的一部分。接下来，在保护层上形成一球底金属材料层， 以覆盖保护层与保护层所暴露出的接垫。之后，在球底金属材料层形成一图案化光 阻层，其中图案化光阻层具有多个第二幵口，分别暴露出接垫上方的球底金属材料 层，且位于图案化光阻层的底面的各幵口的直径小于位于图案化光阻层的顶面的各 开口的直径。再来，在第二开口内形成多个凸块。然后，移除部分图案化光阻层， 以在各凸块的周围形成一环状支撑物。接着，以环状支撑物与凸块为掩膜，图案化 球底金属材料层，以形成多个球底金属层。在本专利技术一实施例中，形成图案化光阻层的方法包括使用一光掩膜，以使得 各开口的直径自图案化光阻层的底面往顶面逐渐增加。在本专利技术一实施例中，光掩膜包括一半调式光掩膜。在本专利技术一实施例中，形成图案化光阻层的方法包括使用一半调式光掩膜， 以使各第二开口具有一头部与一颈部。颈部连接头部与球底金属材料层，其中头部的直径大于颈部的直径。在本专利技术一实施例中，移除部分图案化光阻层的方法包括以凸块为掩膜进行 一干蚀刻制程。在本专利技术一实施例中，干蚀刻制程包括等离子蚀刻制程。在本专利技术一实施例中，移除部分图案化光阻层的方法包括以下步骤。首先， 以凸块为掩膜，对于图案化光阻层进行一曝光制程。接下来，对于曝光后的图案化 光阻层，进行一显影制程，以移除部分图案化光阻层。基于上述，由于本专利技术的凸块结构具有一环状支撑物，因此对比现有技术， 此种具有环状支撑物的凸块结构较不易产生底切效应。此外，本专利技术将凸块形成于 保护层的开口内，因此此种凸块结构具有平坦的顶面。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合 附图作详细说明如下。附图说明图1A为现有的金凸块的剖面图。 图1B为现有的金凸块的俯视图。图2A至图2D为本专利技术第一实施例的一种具有环状支撑物的凸块结构的制造 方法的示意图。图3A至图3D为本专利技术第二实施例的一种具有环状支撑物的凸块结构的制造 方法的示意图。具体实施方式第一实施例图2A至图2D为本专利技术第一实施例的一种具有环状支撑物的凸块结构的制造 方法的示意图。请先参考图2A，本实施例的具有环状支撑物的凸块结构的制造方 法包括下列步骤。首先，提供一基板210，基板210具有多个接垫220与一保护层 230，其中保护层230具有多个第一开口 230a，且各第一开口 230a暴露出接垫220 的一部分。值得注意的是，为了便于说明，本实施例的第一开口 230a与接垫220 均仅绘示一个。此外，此基板210可以是晶圆或是其他承载器，而接垫220的材质可以是铝、铜或是其他金属。请继续参考图2A，在保护层230上形成一球底金属材料层310，以覆盖保护 层230与保护层230所暴露出的接垫220。此外，形成球底金属材料层310的方法 可以是溅镀制程、物理气相沉积制程或是化学气相沉积制程。之后，在球底金属材料层310上形成一图案化光阻层320，其中图案化光阻层 320具有多个第二开口 322，分别暴露出接垫220上方的球底金属材料层310，且 位于图案化光阻层320的底面的各第二开口 322的直径小于位于图案化光阻层320 的顶面的各第二开口 322的直径。此外，形成图案化光阻层320的方法包括使用一 光掩膜(图未示)。举例来说，上述光掩膜例如为一半调式光掩膜，并使用半调式 光掩膜使各第二开口 322具有一头部322a与一颈部322b，而颈部322b连接头部 322a与球底金属材料层310，且头部322a的直径大于颈部322b的直径。此外，颈 部322b的直径可小于第一开口 230a的直径，以改善城墙效应。请参考图2B，在第二开口 322内形成多个凸块330。换言之，在保护层230 所暴露出的接垫220上方的球底金属材料层310上形成凸块330，而凸块330的底 面的直径小于凸块330的顶面的直径。在本实施例中，各凸块330包括一头部332 与一颈部334，其中颈部334连接头部332与球底金属材料层310。此外，头部332 的直径大于颈部334的直径，且颈部334的直径小于第一开口 230a的直径。此外， 头部332的顶面为平面。另外，形成凸块33本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有环状支撑物的凸块结构，适于配置于一基板上，该基板具有至少一接垫与一保护层，其中该保护层具有至少一开口，且该开口暴露出该接垫的一部分，该具有环状支撑物的凸块结构包括：一球底金属层，配置于该保护层上，并覆盖该保护层所暴露出的该接 垫；一凸块，配置于该接垫上方的该球底金属层上，且该凸块的底面的直径小于该凸块的顶面的直径；以及一环状支撑物，配置于该凸块的周围，并与该凸块接触，且该环状支撑物的材质为光阻材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨景洪，
申请(专利权)人：百慕达南茂科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BM[]