[发明专利]凸块制造工艺及其结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸块制造工艺，特别是涉及一种可防止铜离子游离的凸块制造工艺及其结构。

背景技术

由于目前的电子产品越来越轻薄短小，因此内部电路布局亦越来越密集，然此种电路布局容易因为相邻的电连接元件距离太近而导致短路的情形。

有鉴于上述现有的凸块结构存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的凸块制造工艺及其结构，能够改进一般现有的凸块结构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的是在于，克服现有的凸块结构存在的缺点，而提供提供一种凸块制造工艺及其结构，所要解决的技术问题是，避免短路情形。

为达到上述目的并解决上述技术问题，本发明提供的一种凸块制造工艺，其包含提供一硅基板，该硅基板具有一表面、多个设置于该表面的焊垫及一设置于该表面的保护层，该保护层具有多个开口，且上述开口显露上述焊垫；形成一含钛金属层于该硅基板，该含钛金属层覆盖上述焊垫，且该含钛金属层具有多个第一区及多个位于上述第一区外侧的第二区；形成一光阻层于该含钛金属层；图案化该光阻层以形成多个开槽，上述开槽对应该含钛金属层的上述第一区且各该开槽具有一内侧壁；形成多个凸块底部包覆层于上述开槽，且各该凸块底部包覆层覆盖该含钛金属层的各该第一区，各该凸块底部包覆层具有一外侧壁且该外侧壁与各该开槽的该内侧壁接触；形成多个铜凸块于该凸块底部包覆层上，各该铜凸块具有一第一顶面、一环壁及一底面，该底面位于该凸块底部包覆层上，且各该环壁与各该开槽的该内侧壁接触；进行一加热步骤，以使该光阻层的各该开槽形成扩孔，而使各该开槽的该内侧壁及各该凸块底部包覆层的该外侧壁之间形成有一第一间距，及使各该开槽的该内侧壁及各该铜凸块的该环壁之间形成有一第二间距；形成多个凸块外部包覆层于上述第一间距、上述第二间距、各该铜凸块的该第一顶面及该环壁，以使各该凸块外部包覆层连接各该凸块底部包覆层，且各该凸块外部包覆层具有一第二顶面；形成多个接合层于上述凸块外部包覆层的上述第二顶面；移除该光阻层；以及移除该含钛金属层的上述第二区，并使该含钛金属层的各该第一区形成为一位于各该凸块包裹层下的凸块下金属层。

较佳的，上述的凸块制造工艺，其中该加热制造工艺的玻璃转换温度介于70-140℃之间。

较佳的，上述的凸块制造工艺，其中上述接合层的材质为金。

较佳的，上述的凸块制造工艺，其中上述凸块下金属层的材质选自于钛/钨/金、钛/铜、钛/钨/铜或钛/镍/钒/铜其中之一。

较佳的，上述的凸块制造工艺，其中上述凸块底部包覆层及上述凸块外部包覆层的材质选自于镍、钯或金其中之一。

较佳的，上述的凸块制造工艺，其中在形成多个凸块底部包覆层于上述开槽的步骤中，各该凸块底部包覆层的该外侧壁接触各该开槽的该内侧壁。

较佳的，上述的凸块制造工艺，其中在形成多个铜凸块于各该凸块底部包覆层上的步骤中，各该铜凸块的该环壁接触各该开槽的该内侧壁。

本发明还提供一种凸块结构，至少包含：一硅基板，其具有一表面、多个设置于该表面的焊垫及一设置于该表面的保护层，该保护层具有多个开口，且上述开口显露上述焊垫；多个凸块下金属层，其形成于上述焊垫；多个铜凸块，其形成于上述凸块下金属层上方，各该铜凸块具有一第一顶面、一环壁及一底面；多个凸块包裹层，其完全包覆各该铜凸块，各该凸块包裹层包含有一凸块底部包覆层及一连接该凸块底部包覆层的凸块外部包覆层，各该凸块底部包覆层形成于各该凸块下金属层，各该凸块外部包覆层形成于各该铜凸块的该第一顶面及该环壁，且各该铜凸块的该底面位于各该凸块底部包覆层，各该凸块外部包覆层具有一第二顶面；以及多个接合层，其形成于上述凸块外部包覆层的上述第二顶面。

较佳的，上述的凸块结构，其中上述接合层的材质为金。

较佳的，上述的凸块结构，其中上述凸块下金属层的材质选自于钛/钨/金、钛/铜、钛/钨/铜或钛/镍/钒/铜其中之一。

较佳的，上述的凸块结构，其中上述凸块底部包覆层及上述凸块外部包覆层的材质选自于镍、钯或金其中之一。

本发明的有益效果在于：由于各该凸块包裹层包含有各该凸块外部包覆层及各该凸块底部包覆层，因此可防止上述铜凸块的铜离子游离而导致电性短路的情形，更可进一步缩小相邻铜凸块的第二间距，此外，借由上述凸块包裹层的保护，亦可防止移除该含钛金属层的上述第二区时导致上述铜凸块产生凹陷的情形。