半导体结构制造技术

一半导体结构，包含了一半导体基材、一位于半导体基材上的金属层、一导电柱以及一焊球。导电柱形成于所述金属层上并与其电连接，其中导电柱具有一承载面与位于承载面下方的一水平截面，且承载面与外部接触的表面积大于水平截面面积。焊球位于导电柱上并覆盖承载面。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一半导体结构，包含了一半导体基材、一位于半导体基材上的金属层、一导电柱以及一焊球。导电柱形成于所述金属层上并与其电连接，其中导电柱具有一承载面与位于承载面下方的一水平截面，且承载面与外部接触的表面积大于水平截面面积。焊球位于导电柱上并覆盖承载面。【专利说明】半导体结构
本专利技术涉及一半导体结构，特别针对焊球与其所附着的元件之间的技术提出改盡口 O
技术介绍
随着半导体科技的日新月异，电子产业经历了由厚膜至薄膜的快速变革，以及从不停歇的微小化制程改良。半导体封装是一门建立半导体元件之间连结以形成一电路的科学，也因应半导体与电子产业的不断进步而快速发展。在半导体封装制程中，焊球与晶片或其他元件的接合须有一定的可靠度，以避免在完成封装后产生电性失效或故障。在大部分的情形下，主要是附着在如焊垫或导电柱上，然而，在实际状况，却常发生焊球脱落或无法有效附着的情形而导致良率无法有效地提升。因此，如何增加焊球与半导体元件间的附着力以提高其可靠度实为一重要的课题。
技术实现思路
本专利技术所述一实施例，为一半导体结构具有一半导体基材，在半导体基材上有一金属层，一导电柱形成于金属层上并与金属层电连接。导电柱具有一承载面，可将一焊球置于其上，导电柱有一位于承载面下方的一水平截面。承载面与外部接触的表面积大于水平截面面积。本专利技术所述一实施例中,承载面为一非水平的截面,其为一中间有突起部的表面。本专利技术所述一实施例中，承载面为一非水平的截面，其为一内凹曲面。本专利技术所述一实施例中，承载面为一非水平的截面，其具有一环壁及一内凹区，其中环壁围绕内凹区。本专利技术所述一实施例中，所述的金属层为一球下金属层(UBM)。为能进一步了解本专利技术的上述与其他的优点可透过以下的实施方式与所附的例图综观之。【专利附图】【附图说明】图1A-1B是本专利技术半导体结构之导电柱承载面具有一突起部的实施例；图2A-2D显示系本专利技术半导体结构之导电柱承载面具有一突起部的实施例的制造方法；图3是本专利技术半导体结构之导电柱承载面具有一突起部的实施例；图4是本专利技术半导体结构之导电柱承载面具有一内凹曲面的实施例；图5是本专利技术半导体结构之导电柱承载面具有一内凹区的实施例；图6是本专利技术半导体结构之导电柱承载面具有复数个突起部的实施例；图7-8是本专利技术半导体结构之导电柱上具有焊球的实施例。【主要元件符号说明】10半导体结构100半导体基材 101金属 层106焊垫105球下金属层102重分布线路层200导电柱210承载面210a-e 承载面212第一平面214侧壁216内凹区218环壁219内侧壁220水平截面240突起部300焊球400光阻500光罩图案100基板101干膜110第一表面200晶片202接垫204线路层210焊球300封胶体301开孔302第一表面304第二表面306孔洞310焊球320承载面400导电层402导电柱500第一介电层502第二介电层503第三介电层5031 第三介电层第一表面510孔洞520第二孔洞【具体实施方式】以下所述的详细内容主要是用来举例说明本专利技术中所提的例示装置或方法，所述内容不应用来限定本专利技术，而且对于任何与本专利技术概念均等的功能与元件皆不脱离本专利技术的精神。图1A为本专利技术所述的一实施例，为一半导体结构10的示意图，半导体结构10具有一半导体基材100，半导体基材100可为一半导体晶圆或晶片。在半导体基材100上具有一金属层101，金属层101可为一半导体晶圆或晶片中的焊垫(bond pad) 106，或也可为一球下金属层(UBM, Under Bump Metallization),或也可为一重分布线路层(RDL, Redistribution Layer),或也可如图1B所不包含一焊垫106、一球下金属层105及一重分布线路层102。在本说明书中，主要以金属层来统称，而金属层的一主要功能是提供电流流通路径。一导电柱200形成于金属层101上并与金属层101电连接。上述的导电柱200具有一承载面210，承载面210的一个目的是提供承载其他物件,例如在图1A中,可将一焊球300置于其上。在本实施例中，承载面210为一非水平的截面，如图1A所示，其为一中间有突起部240的表面，总表面积或又称为可与外部接触的表面积为210a-210e的表面积总合。导电柱200进一步还有一位于承载面210下方的一水平截面220，所述的水平截面220如水平线AA’所截的平面所示，若以一圆柱状的导电柱为例，该水平线AA’代表其圆柱的直径。由于承载面210与外部接触的表面积大于水平截面220面积，所以当一焊球300形成于承载面210上时，相较于一般只有水平承载面的导电柱，焊球300与导电柱200的接触面积增加，因此有更佳的附着`及接合效果。经适当的热处理制程，如回焊或雷射加热后，焊球300会覆盖导电柱200的承载面210。焊球300形成于导电柱200上的方式例如但不限于网版印刷、蒸镀、电镀、落球、喷球等。图2A-2D显示制作半导体结构10的一流程。首先提供一半导体基材100，其中半导体基材100包含如上所述的金属层101。接着可如图2B在基材100上以光阻或干膜的图案化绝缘材料形成一光罩图案500，并接着在金属层101上以例如电镀之方式形成一导电柱200，导电柱200的材质可为任意的导电材料，在本实施例中以铜柱为例。图2C中，可先在导电柱200的承载面210的预定区域上涂布光阻400，接着再以蚀刻的方式将未被光阻400覆盖的区域做部分移除，如图3所示移除d的厚度，接着在去除光阻400后，就可形成如图2D所示的具有一突起部240的承载面210，此具有突起部240的承载面210的总表面积比一般平面式的承载面来得大。本专利技术的另一实施例，其流程与前一实施例大致相同，主要差别在于，于图2B在半导体基材100上以光阻或干膜的图案化材料形成一光罩图案500并接着在金属层101上形成一导电柱200后，直接对承载面210进行湿蚀刻，使承载面210形成一内凹曲面，而在去除光罩图案500后,会如图4般形成具有一内凹曲面之承载面210的导电柱200。本专利技术的另一实施例，与前述实施例大致相同，主要差别在于，于图2B在半导体基材100上以光阻或干膜的图案化材料形成一光罩图案500并接着在金属层101上形成一导电柱200后，直接以雷射在承载面210上进行雕刻，而在去除光罩图案500后，会如图2D般形成具有一突起部240的承载面210，或如图5般形成具有一环壁218及一内凹区216的承载面210。另一方面，在改变承载面210的制程中，也可藉由结合蚀刻与雷射雕刻等方式来改变承载面210的总表面积，例如图6所示，可以在原本平整的承载面210上形成复数个突起部240或内凹区216，如此一来可以依需要来调变所需的接触表面积。其他各种不规则表面形状的承载面210设计，皆可依此一精神以干、湿蚀刻或激光等制程的混合搭配来加以达成。本专利技术中，承载面210与外部接触的表面积可透过制程的调配加以改变，在一实施例中，请参考图1A和1B，承载面210与外部接触的表面积大于或等于水平截面220面积的1.2倍；在另一实施例中，承载面210与外部接触的表面积介于水平截面220面积的1.2-1.6倍之间；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一半导体结构，其中该结构包含：一半导体基材；位于该半导体基材上的一金属层；一导电柱形成于该金属层上并与该金属层电连接，其中该导电柱具有一承载面与位于该承载面下方的一水平截面，该承载面与外部接触的表面积大于该水平截面面积；以及一焊球位于该导电柱上并覆盖该承载面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：廖宗仁，
申请(专利权)人：南茂科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71