焊接触点及其形成方法技术

本发明专利技术涉及一种焊接触点及其形成方法。相应地还涉及一种集成电路，包括衬底和衬底上的结构层。结构层包括到衬底的开口，在衬底上具有第一范围和第二范围，其中，第一范围和第二范围至少部分地与开口重叠。集成电路还包括第一范围区域内的第一材料和第二范围区域内的第二材料。第一材料通过焊接材料阻止潮湿，以及第二材料通过焊接材料提供潮湿。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种集成电路和电路系统的制造方法及结构，更具 体地，涉及一种形成集成电路和电路系统的电连接和机械连接的方法。附图说明因此，为了更好地理解本专利技术的上述特征，通过参照实施例清 楚地总结本专利技术的具体描述，其中，在附图中示出了一些实施例。然而，应当注意，附图4又示出了本专利技术的典型实施例，因此不i人为 其限制了本专利技术的范围，本专利技术还可以存在其他等效实施例。图1A~图1C示出了根据一个实施例的在制造期间的各个阶段 的集成电^各；图2A ~图2C示出了根据另 一实施例的在制造期间的各个阶段 的集成电路；图3A-图3C示出了根据再一实施例的在制造期间的各个阶段 的焊接触点；图4A 图4C示出了根据再一实施例的在制造期间的各个阶段 的焊接触点；图5A~图5C示出了根据再一实施例的在制造期间的各个阶段 的焊接触点；图6A~图6C示出了根据再一实施例的在制造期间的各个阶段 的焊接触点；图7A~图7C示出了根据再一实施例的在制造期间的各个阶段 的焊接触点；图8A~图8C示出了才艮据再一实施例的在制造期间的各个阶賴二 的焊接触点；图9示出了根据另一实施例的集成电路的示意性侧视图10示出了才艮据另一实施例的集成电^各的示意性侧—见图11A 图IIF示出了根据另一实施例的在制造期间的各个阶 段中形成在衬底上的焊接触点的示意图12A和图12B示出了根据另一实施例的与电路板结合的集 成电3各的示意图13A和图13B示出了根据另一实施例的与电路板结合的集 成电3各的示意图；以及图14示出了根据又一实施例的集成电路一部分的示意性俯视图。9具体实施例方式本专利技术的各种实现将提供下列具体优点形成焊接触点的改进 方法、制造集成电路的改进方法、改进的集成电路以及改进的电路系统。结合附图，根据本专利技术实现的下列描述，上述特征将变得显而 易见。然而，应当注意，附图^f又示出了本专利技术的典型实现，因此不 构成对本专利技术范围的限制。本专利技术可以存在等效应用。图1A~图1C示出了根据一个实施例的在制造期间的各个阶段 的集成电路。因此，焊接触点被做成集成电路。如图1A所示，集 成电路10包括结构层200和衬底100。包括开口 3000的结构层200 被布置在衬底100的衬底表面1001上。露出衬底表面1001的一部 分的开口 3000可以包括沿其深度方向的均匀截面，使得衬底表面 1001的一部分(该部分通过开口 3000露出并形成开口 3000的底面) 以及结构层200的层表面2001处开口 3000的孔3001均拥有对应 于均匀截面的形状。底面可以包括第一范围1011和第二范围1012，它们可以作为 底面和/或衬底表面1001的一部分。第一范围1011和第二范围1012 可以沿衬底100和结构层200之间的衬底表面1001延伸。在一个 实施例中，在第一范围1011区域中的^j底100的材津+通过焊4妄材 料来阻止潮湿。通过焊*接材料阻止潮湿可以包括4吏各种材料不混 合、溶解或形成与焊接材料的焊接连接的特性。相反，在第二范围 1012区域中的衬底100的材料向焊4妄材并牛提供潮湿。向焊接材料才是 供潮湿可以包括各种材冲牛的至少 一部分可以溶解到液态焊4妄材剩-中或者可以形成与焊接材料的焊接连接的特性。可以通过至少在第 二范围1012区域中的金属化焊盘、金属化区域、衬底100的掺杂 和/或衬底100各个部分的特定处理来向焊接材料提供潮湿。开口 3000还可以包4舌第一部分开口 3100和第二部分开口 3200。第一部分开口 3100可^皮定义为位于^H底表面1001的第一范 围1011上的开口 3000的部分体积；以及第二部分开口 3200可以 -故定义为位于衬底表面1001的第二范围1012上的开口 3000的部 分体积。第一部分开口 3100和第二部分开口 3200可以一起形成开 口 3000。4于底100可以包4舌半导体4t底，该半导体4于底又依次可以包4舌电学、光学和/或其他功能元件。这种元件可以包括晶体管、电阻器、 导体、电容器、电感器、二极管、发射器、传感器、绝缘体、激光器和/或如从集成装置的制造中所了解的其他实体。例如，衬底IOO可以包括具有集成电路的硅衬底。这种集成电路可以包括倒晶封装、存储电路、动态随机存取存储器(DRAM)电路、存储控制电 路、中央处理单元(CPU)、信号处理电路、逻辑电路、电信号处 理电^各和/或光信号处理电路。此夕卜，衬底IOO可以包括多于一个的 单个衬底，即，各种和/或相同衬底的堆叠。此外，衬底100可以形 成衬底堆叠的一部分或作为衬底堆叠的一个衬底。例如，这种堆叠 可以包4舌例如顺序堆叠的一个或多个相同神十底，以才是高存4诸能力， 提高处理能力和/或将任务分配给集成电路的几个子电路。结构层200可以包括聚合物、光刻胶、SU8-光刻胶、氧化物、 硅石、焊接停止膏、钝化层和/或通过焊接材料阻止潮湿的材料。可 以通过光刻法、平板印刷术、电子束光刻、各向异性蚀刻、活性离 子蚀刻、掩蔽辐射的曝光和/或从集成电路制造中所知的其他相关技 术来提供结构层200中的开口 3000。在后续处理阶^殳中，如图1B所示，可以用焊4妄材料400填充 结构层200的开口 3000。用焊接材料400填充结构层200可以通过 与本文描述的实施例相结合所描述的方法来实现。在该阶4殳中，层表面2001区域中的焊4姿材详+400的表面4001可以拥有一个曲率， 例如，凹曲度或凸曲度。在后续处理阶l殳中，如图1C所示，从结构层200的开口 3000 中排出 一部分焊4妄材泮十400 (即， 一部分焊4妄材泮牛400 乂人开口 3000 突出)，从而形成了焊接触点600。焊接触点600可以从结构层200 的层表面2001延伸出来，并且在这种情况下，可以包括焊5求。随 后，这种突出焊接触点600可以被焊接到例如才莫块板、母板、芯片 载体、电^各板的各个接触焊盘或者通常纟皮焊接到任何其它电路。以 这种方式，可以对来自任何外部电路的集成电路10建立焊接触点。在一个实施例中，焊接材料400被布置在开口 3000中以及其 上，以这种方式其形成与第二范围1012的物理4妄触，而焊4妄材料 400对于第一范围1011的最大部分与第一范围1011分离。可以通 过仍被焊^接材料400覆盖的第一范围1011的部分面积小于具有与 焊接材料400的接触的第二范围1012的部分面积的方式来定义第 一范围1011的最大部分。焊接材料400的一部分可在先前的处理 阶革殳期间布置到第一部分开口 3100中，如结合图1A和图1B所描 述的，其现在可以提供用于突出焊接触点600的焊接材料400。现 在，来自第一部分开口 3100的各焊接材术+ 400的排出部分可以至 少部分地形成焊接触点600。以这种状态，第一部分开口3100可以 使其大部分保持是空的，即，布置在第二部分开口 3200中的焊才妄 材料400比布置在第一部分开口 3100中的更多。图2A~图2C示出了根据另一实施例的在制造期间的各个阶段 的集成电3各。因此，集成电3各200包4舌结构层200和衬底100。包 括开口 3000的结构层200 ^皮布置在衬底表面1001上。开口 3000 在第一范围1011区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成到衬底的焊接触点的方法，所述方法包括：　在所述衬底的表面上提供第一范围，其中，所述第一范围通过焊接材料阻止潮湿；　在所述衬底的所述表面上提供第二范围，其中，所述第二范围可通过所述焊接材料变潮湿；　在所述表面上提供结 构层，其中，所述结构层包括到所述衬底的开口，以及其中，所述开口至少部分地露出所述第一范围和所述第二范围；　通过所述焊接材料填充所述开口，从而所述焊接材料与所述第一范围和所述第二范围接触；以及　使所述焊接材料液化，从而所述焊接材料 从所述第一范围中排出，并且使所述焊接材料的一部分从所述开口突出，其中，所述焊接材料的该部分形成所述焊接触点。

【技术特征摘要】
US 2008-1-11 11/972,7931. 一种形成到衬底的焊接触点的方法，所述方法包括在所述衬底的表面上提供第一范围，其中，所述第一范围通过焊接材料阻止潮湿；在所述衬底的所述表面上提供第二范围，其中，所述第二范围可通过所述焊接材料变潮湿；在所述表面上提供结构层，其中，所述结构层包括到所述衬底的开口，以及其中，所述开口至少部分地露出所述第一范围和所述第二范围；通过所述焊接材料填充所述开口，从而所述焊接材料与所述第一范围和所述第二范围接触；以及使所述焊接材料液化，从而所述焊接材料从所述第一范围中排出，并且使所述焊接材料的一部分从所述开口突出，其中，所述焊接材料的该部分形成所述焊接触点。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述第二范围包括在 所述衬底的所述表面上提供金属化悍盘。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述焊接材料填充所 述开口包4舌在所述开口中提供第一压力；为所述开口的孔提供液化的焊接材料；以及为所述液化的焊接材料提供第二压力，其中，所述第二 压力大于所述第 一压力，从而通过所述焊接材料来填充所述开 c 。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述开口填充有液态焊4妄 材料、液化焊接材料、粒状焊接材料、粉状焊接材料和糊状焊 接材料的组中的任意焊接材料。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，提供所述结构层包括提供光刻胶层；将所述光刻胶层暴露于掩蔽辐射；以及去除所述开口区域中所述光刻月交层的一部分，以形成所 述结构层。6. 根据权利要求1所述的方法，其中，从所述开口突出的所述焊 4妄材^+的部分^皮固化，以形成坪J求。7. 根据权利要求1所述的方法，其中，从所述开口突出的所述焊 接材料的部分被焊接到电路板、印刷电路板、母板、模块板和 芯片载体的组中任意一个的接触焊盘，从而形成从所述衬底到 所述接触焊盘的焊接触点。8. 才艮据4又利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括在通过所 述焊接材料填充所述开口之后，去除所述悍接材料上的氧化物。9. 一种制造集成电i 各的方法，所述方法包:l舌提供衬底，其中，所述衬底包括功能电路；在所述衬底的表面上提供金属化焊盘，其中，所述金属 化焊盘连4妄至所述功能电路；在所述表面上提供结构层，其中，所述结构层包括开口， 其中，所述开口至少部分地露出所述金属化焊盘和所述衬底的表面；通过焊*接材料来填充所述开口 ， /人而使所述焊接材坤牛与 第一范围和第二范围4妄触；以及液化所述焊接材料，从而使所述焊接材料在所述开口中 从所述衬底的所述表面拉出，并且使所述焊接材料的一部分从 所述开口突出，所述焊接材料的该部分形成焊球。10. 根据权利要求9所述的方法，其中，通过所述焊接材并+填充所 述开口还包4舌提供液体焊接材料池；在所述结构层的所述开口和所述池的顶部提供第一压力；将具有所述衬底的所述结构层浸入所述池中，从而用所 述池覆盖所述开口的孑U为所述池提供第二压力，其中，所述第二压力大于所述 第一压力，从而通过所述焊接材料来填充所述开口；以及从所述池中取出具...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾尔弗雷德马丁，芭芭拉哈斯勒，马丁弗拉诺施，克劳斯京特奥珀曼，
申请(专利权)人：奇梦达股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]