发明名称 晶片表面接点结构及其封装结构
摘要 本发明揭露一种覆晶封装之晶片表面接点结构,该接点结构系设置于一晶片表面之金属垫上。此结构至少包括一凸块及一缓冲层,其中所述凸块系形成于所述金属垫上。本发明特征在于形成一缓冲层于该晶片表面,并包围所述凸块与金属垫接触介面之周围,使应力集中点远离凸块与金属垫间所自然形成之结构较脆弱的介金属化合物,以有效增加覆晶封装体之可靠度。
申请公布号 TWI261330 申请公布日期 2006.09.01
申请号 TW094114629 申请日期 2005.05.06
申请人 威盛电子股份有限公司 发明人 杨智安
分类号 H01L21/60(07) 主分类号 H01L21/60(07)
代理机构 代理人 刘正格 台北市大同区重庆北路3段88号3楼之1
主权项 1.一种晶片表面接点结构,该晶片表面设有至少一晶片垫(die pad),并覆盖一表面保护层(passivation layer),该表面保护层具有至少一开口以裸露出该晶片垫,该接点结构包括:一凸块底金属层(under bump metallic layer;UBM),形成于该开口中所裸露之该晶片垫上,并覆盖该开口周围之部分该表面保护层;一凸块,形成于该凸块底金属层上;以及一缓冲层,其中该缓冲层形成于该表面保护层与该凸块底金属层之部分上,并包围该凸块与该凸块底金属层接触介面之周围。2.如申请专利范围第1项之晶片表面接点结构,其中该凸块材质系为有铅焊料。3.如申请专利范围第1项之晶片表面接点结构,其中该凸块材质系为无铅焊料。4.如申请专利范围第1项之晶片表面接点结构,其中该凸块与该凸块底金属层接触介面处具有一自然形成之介金属化合物(intermetallic compound;IMC)。5.如申请专利范围第4项之晶片表面接点结构,其中该缓冲层之厚度系大于该凸块底金属层与该介金属化合物的厚度。6.如申请专利范围第1项之晶片表面接点结构,其中该缓冲层之材质系包括环氧树脂(epoxy)、聚醯亚胺(polyimide)或苯环丁烯(BCB)。7.一种晶片表面接点结构,该晶片表面设有至少一晶片垫(die pad),并覆盖一表面保护层(passivation layer),该表面保护层具有至少一开口以裸露出该晶片垫,该接点结构包括:一凸块,形成于该晶片垫上;以及一缓冲层,其中该缓冲层形成于该表面保护层与该晶片垫之部分上,并包围该凸块与该晶片垫接触介面之周围。8.如申请专利范围第7项之晶片表面接点结构,其中该凸块材质系为金属材料。9.如申请专利范围第8项之晶片表面接点结构,其中该金属材料选自下列材料:铜、银、金、镍、锡、锌、铝及其合金至少其中之一。10.如申请专利范围第7项之晶片表面接点结构,其中该凸块与该晶片垫接触介面处具有一自然形成之介金属化合物(intermetallic compound;IMC)。11.如申请专利范围第10项之晶片表面接点结构,其中该缓冲层之厚度系大于该晶片垫与该介金属化合物的厚度。12.如申请专利范围第7项之晶片表面接点结构,其中该缓冲层之材质系包括环氧树脂(epoxy)、聚醯亚胺(polyimide)或苯环丁烯(BCB)。13.一种覆晶晶片结构,包括:一元件层;多数个金属垫,设于该元件层之表面;一表面保护层(passivation layer),覆盖于该元件层之表面,并具有多数个第一开口以裸露出该些金属垫;一缓冲层,形成于该表面保护层与该等金属垫之部分上,并具有多数个第二开口以裸露出该些金属垫;以及多数个凸块,分别形成于该些第二开口中所裸露之该些金属垫上,其中该缓冲层系包围该些凸块与该些金属垫接触介面之周围。14.如申请专利范围第13项之覆晶晶片结构,其中每一该些金属垫包含一晶片垫形成于该元件层之表面上,该些第一开口以裸露出该些晶片垫。15.如申请专利范围第14项之覆晶晶片结构,其中每一该些金属垫进一步包含一凸块底金属层,其中该些凸块底金属层系分别形成于该些第一开口所裸露之该些晶片垫上。16.如申请专利范围第15项之覆晶晶片结构,其中该凸块材质系为有铅焊料。17.如申请专利范围第15项之覆晶晶片结构,其中该凸块材质系为无铅焊料。18.如申请专利范围第13项之覆晶晶片结构,其中该凸块材质选自下列材料:铜、银、金、镍、锡、锌、铝及其合金至少其中之一。19.如申请专利范围第13项之覆晶晶片结构,其中该凸块与该金属垫接触介面处具有一自然形成之介金属化合物(intermetallic compound;IMC)。20.如申请专利范围第19项之覆晶晶片结构,其中该缓冲层之厚度系大于该金属垫与该介金属化合物的厚度。21.如申请专利范围第13项之覆晶晶片结构,其中该缓冲层之材质系包括环氧树脂(epoxy)、聚醯亚胺(polyimide)或苯环丁烯(BCB)。22.如申请专利范围第13项之覆晶晶片结构,其中该表面保护层之材质系包括氧化物、氮化物或氮氧化物。23.一种覆晶封装结构,包括:一晶片,表面设有多数个金属垫,并覆盖一表面保护层(passivation layer)该表面保护层具有多数个开口以裸露出该些金属垫,并具有多数个表面接点结构,分别连接该些金属垫,其中每一该些接点结构包括:一凸块,形成于该金属垫上,以及一缓冲层,形成于该表面保护层与该等金属垫之部分上,并包围该凸块与该金属垫接触端之周围;一封装基板,表面设有多数个凸块垫(bump pad),该些凸块垫分别与该些凸块电性连接。24.如申请专利范围第23项之覆晶封装结构,其中每一该些金属垫包含一晶片垫形成于该晶片之表面上,该些开口以裸露出该些晶片垫。25.如申请专利范围第24项之覆晶封装结构,其中每一该些金属垫进一步包含一凸块底金属层,其中该些凸块底金属层系分别形成于该些开口所裸露之该些晶片垫上。26.如申请专利范围第25项之覆晶封装结构,其中该凸块材质系为有铅焊料。27.如申请专利范围第25项之覆晶封装结构,其中该凸块材质系为无铅焊料。28.如申请专利范围第23项之覆晶封装结构,其中该凸块选自下列材料:铜、银、金、镍、锡、锌、铝及其合金至少其中之一。29.如申请专利范围第23项之覆晶封装结构,其中该凸块与该金属垫接触介面处具有一自然形成之介金属化合物(intermetallic compound;IMC)。30.如申请专利范围第29项之覆晶封装结构,其中该缓冲层之厚度系大于该金属垫与该介金属化合物的厚度。31.如申请专利范围第23项之覆晶封装结构,其中该缓冲层之材质系包括环氧树脂(epoxy)、聚醯亚胺(polyimide)或苯环丁烯(BCB)。32.如申请专利范围第23项之覆晶封装结构,其中该表面保护层之材质系包括氧化物、氮化物或氮氧化物。33.如申请专利范围第23项之覆晶封装结构,其中更包括一底胶(Underfill)充填于该晶片及该封装基板之间。图式简单说明:图1系为习知技术中覆晶封装体之晶片接点结构的剖面示意图。图2系为习知技术中另一晶片接点结构的剖面示意图。图3A-3D系为依据本发明较佳实施例之晶片接点结构的制程剖面示意图。图4系为依据本发明较佳实施例之覆晶封装体之晶片接点结构的剖面示意图。图5系为依据本发明第二实施例之晶片接点结构的剖面示意图。
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