[发明专利]凸块结构物及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用以将半导体装置间电连接的凸块结构物及形成凸块结构物的方法。

背景技术

此处记述的内容仅提供本实施例的背景信息，并不构成以往技术。

半导体封装体包含将半导体芯片与安装基板电连接的介质。电连接介质可包含导线、凸块(bump)等。特别是，将利用凸块连接半导体芯片与安装基板的方式称为倒装芯片接合(Flip Chip Bonding)。倒装芯片接合有利于半导体装置的小型化及轻量化，故而得到广泛利用。

随着半导体装置的高集成化，声表面波滤波器(Surface Acoustic Wave Filter：SAWFilter)产品同样利用倒装芯片接合而与低噪声放大器(Low Noise Amplifier：LNA)或开关等一同被制成一个半导体封装体形态。但是，声表面波滤波器产品因其特性而无法在高温下接合半导体芯片与安装基板，故而无法利用回流焊接(Reflow soldering)工序。由此，利用Au凸块来代替现有的焊料凸块(Solder Bump)而通过超声波接合方式实现接合。

图1是以往的凸块结构物的剖视图。

图1所示的凸块结构物包含基板100、第一绝缘膜图案110、第二绝缘膜图案112、金(Au)垫120、晶种金属图案130及Au凸块140。此处，基板100为GaAs晶片。

如图1，在利用GaAs晶片100及Au垫120的情况下，在为了实现超声波接合而形成Au凸块140的方面不会产生较大问题。但是，最近为了节约制造费用而利用Si或SiGe晶片并导入铝(Al)垫来代替Au垫，因此在形成Au凸块的方面产生问题。

代表性的问题为在用以实现凸块的图案化(Patterning)的蚀刻(Etching)步骤中，Al垫因蚀刻液而氧化。即便为了防止这种Al垫的蚀刻而以绝缘膜覆盖Al垫上的露出的部分，也会在超声波接合步骤中因超声波产生的压力而发生龟裂。

发明内容

[发明要解决的问题]

本发明的实施例的主要目的在于提供一种在形成用以将半导体装置间电连接的凸块结构时，以不会蚀刻Al垫或绝缘膜不会产生龟裂的方式在Al垫上形成Au凸块的凸块结构物及其形成方法。

[解决问题的手段]

根据本发明的实施例，提供一种凸块结构物，其包含：凸块，其与形成在基板的连接垫电连接；及凸块下部金属图案，其形成在连接垫上，且具有与连接垫相同的尺寸。

根据本发明的实施例，提供一种凸块结构物，其包含：凸块，其与形成在基板的连接垫电连接；及凸块下部金属图案，其形成在连接垫上，且具有大于凸块的尺寸。

根据本发明的实施例，提供一种凸块结构物的形成方法，其包含如下步骤：在包含使基板的连接垫露出的第一开口部的绝缘膜图案上形成第一晶种金属图案的步骤；在第一晶种金属图案上形成填充第一开口部且具有与连接垫相同的尺寸的凸块下部金属图案的步骤；及在凸块下部金属图案上形成与连接垫电连接的凸块的步骤。

根据本发明的实施例，提供一种凸块结构物的形成方法，其包含如下步骤：在包含使基板的连接垫露出的第一开口的绝缘膜图案上形成第一晶种金属图案的步骤；在第一晶种金属图案上形成填充第一开口部且具有大于预先设定的凸块的尺寸的凸块下部金属图案的步骤；及在凸块下部金属图案上形成与连接垫电连接的凸块的步骤。

[发明的效果]

如上所述，根据本发明的实施例，提供一种在形成用以将半导体装置间电连接的凸块结构时，以不会蚀刻Al垫或绝缘膜不会产生龟裂的方式在Al垫上形成Au凸块的凸块结构物及其形成方法。

根据本发明的实施例，在Au凸块的下部形成包含金(Au)的凸块下部金属图案(Under Bump Metallurgy：UBM)，由此吸收因超声波接合产生的压力而减少下部绝缘膜图案的龟裂等不良的效果。另外，具有防止Al垫被蚀刻或氧化而防止产品的性能下降的效果。

根据本发明的实施例，提供一种可利用现有的基础设施制造的凸块结构物，由此具有可节约构建新基础设施所需的费用的效果。

附图说明

图1是现有技术中凸块结构物的剖视图。

图2、图3a及图3b是用以说明在利用Al垫形成Au凸块时可能产生的问题的剖视图。

图4是本发明的实施例的凸块结构物的剖视图。

图5a至图5h是表示本发明实施例中凸块结构物的形成方法的剖视图。

具体实施方式