[发明专利]半导体结构以及半导体元件的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体元件，特别涉及基板接触窗。

背景技术

自集成电路(integrated circuit，IC)发明以来，由于各种电子组件(例如晶体管、二极管、电阻、电容等)的集成密度(integration density)不断提高，半导体工业已经历了连续的快速成长。在大多数的情况下，集成密度的提高是来自于最小特征尺寸(minimum feature size)一再地缩小，且最小特征尺寸的缩小可使更多的组件集成到一给定的面积中。

在过去的几十年中，也经历了许多半导体封装的转变，且这些转变影响了整个半导体工业。一般而言，导入表面粘着技术(surface-mount technology，SMT)与球格阵列(ball grid array)封装对于众多种类的集成电路元件的高产量组装而言是重要的手段，于此同时还能允许印刷电路板(printed circuit board，PCB)上的接垫间距(pad pitch)缩小。公知的集成电路封装基本上是借由细金线互连，细金线位于芯片上的金属接垫与由模制树脂封装(molded resin package)所延伸出的电极之间。在另一方面，有些球格阵列封装是依靠焊料凸块来电性连接芯片上的接点与封装基板(例如硅转接板、有机基板、陶瓷基板或其相似物)上的接点，并依靠焊球来电性连接封装基板上的接点与印刷电路板。同样地，有些芯片级封装(chip size packaging，CSP)的封装体是依靠焊球来直接电性连接裸片上的接点与印刷电路板、另一芯片/晶片或其相似物。这些技术也可用来使多个芯片和/或晶片互相连接。组成这些互连的各种膜层通常具有不同的热膨胀系数(coefficients of thermal expansion，CTEs)。因此，在连接区可能会出现相当大的应力，而应力经常会导致产生裂缝。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明一实施例提供一种半导体结构包括一第一基板、一第二基板以及一导电材料。第一基板具有形成于其上的电路。第二基板包括一第一接垫、一第一缓冲层以及一第一导体焊垫，其中第一缓冲层位于第一接垫上，且第一缓冲层的一开口暴露出至少部分的第一接垫，第一导体焊垫电性接触第一接垫并具有一非平坦的表面，第一导体焊垫沿着开口的侧壁而形成并延伸至至少部分的第一缓冲层上。导电材料插置于第一基板与第二基板之间，导电材料直接接触第一导体焊垫。

本发明一实施例提供一种半导体结构包括一第一基板以及一凸块应力缓冲层。第一基板具有一第一侧与一第二侧，且第一侧与第二侧至少其中之一被形成为接受一连接至一集成电路芯片。凸块应力缓冲层位于第一基板的第一侧上，凸块应力缓冲层包括一第一凸块缓冲层，第一凸块缓冲层位于一第一电接点上，且第一凸块缓冲层具有一开口，开口位于至少部分的第一电接点上，第一凸块应力缓冲层还包括多个第一凸块导体焊垫，第一凸块导体焊垫具有均匀的厚度并延伸至第一凸块缓冲层的一顶面上。

本发明一实施例提供一种形成一半导体元件的方法，其包括：提供一第一基板，第一基板具有一第一电接点与一第二电接点，第一电接点位于一第一侧上，第二电接点位于一第二侧上；形成一第一凸块缓冲层于第一电接点上，第一凸块缓冲层具有一第一开口，第一开口位于至少部分的第一电接点上；以及形成一第一凸块导体焊垫，第一凸块导体焊垫延伸至第一凸块缓冲层的一顶面上，第一凸块导体焊垫具有均匀的厚度。

本发明的上述实施例可减少凸块与芯片之间的界面区域中的应力。

附图说明

图1示出本发明一实施例的接点结构的剖面图，该接点结构可被用来电性连接基板。

图2A与图2B示出本发明另一实施例的接点结构的剖面图，接点结构可被用来电性连接基板。

图3示出本发明又一实施例的一连接结构的剖面图，该连接结构位于一芯片与一印刷电路板之间。

主要附图标记说明

100～第一基板；

102～外部接点；

104～第一钝化层；

105～第二钝化层；

106～第一导电接垫；

107～凸块下金属层；

120～第二基板；

122～凸块应力缓冲层；

124～芯片侧；

126～第一球应力缓冲层；

128～外侧；

130～凸块接点；

132、1321、1322～凸块缓冲层；

134、1341、1342～凸块导体焊垫；