晶圓封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種晶圓封裝結(jié)構(gòu)，包括：襯底，所述襯底表面具有導(dǎo)電金屬墊；位于襯底上的金屬核，所述金屬核凸出于所述襯底的表面；包覆于所述金屬核的頂面和側(cè)面的球下金屬層；形成于所述球下金屬層表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果在于，增加了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層之間的接觸面，且包覆有球下金屬層的金屬核的一部分伸入凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，這樣增加了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層之間的結(jié)合強(qiáng)度，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易發(fā)生脫落，進(jìn)而提升了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定程度，并增強(qiáng)了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性和電傳導(dǎo)性。
【專利說明】晶圓封裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，具體涉及一種晶圓封裝結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)技術(shù)上，IC芯片與外部電路的連接是通過金屬引線鍵合(Wire Bonding)的方式實現(xiàn)。隨著IC芯片特征尺寸的縮小和集成電路規(guī)模的擴(kuò)大，引線鍵合技術(shù)不再適用。晶圓級芯片尺寸封裝(Wafer Level Chip Scale Packaging，WLCSP)技術(shù)是對整片晶圓進(jìn)行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術(shù)，封裝后的芯片尺寸與裸片完全一致。晶圓級芯片尺寸封裝技術(shù)徹底顛覆了傳統(tǒng)封裝如陶瓷無引線芯片載具(Ceramic LeadlessChip Carrier)、有機(jī)無引線芯片載具(Organic Leadless Chip Carrier)的模式，順應(yīng)了市場對微電子產(chǎn)品日益輕、小、短、薄化和低價化要求。經(jīng)晶圓級芯片尺寸封裝技術(shù)封裝后的芯片尺寸達(dá)到了高度微型化，芯片成本隨著芯片尺寸的減小和晶圓尺寸的增大而顯著降低。晶圓級芯片尺寸封裝技術(shù)是可以將IC設(shè)計、晶圓制造、封裝測試、整合為一體的技術(shù)，是當(dāng)前封裝領(lǐng)域的熱點(diǎn)和未來發(fā)展的趨勢。
[0003]參考圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓級芯片尺寸的晶圓封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:半導(dǎo)體襯底I;位于所述半導(dǎo)體襯底I上的導(dǎo)電金屬墊11，位于所述導(dǎo)電金屬墊11上的球下金屬層3，位于所述球下金屬層3上的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)2。
[0004]但是，這種結(jié)構(gòu)的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)2與球下金屬層3的接觸面積小，這樣整個晶圓封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)合強(qiáng)度較低，這會導(dǎo)致晶圓封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性降低。例如，有時會發(fā)生凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)2與球下金屬層3部分脫離甚至脫落的情況，同時整個晶圓封裝結(jié)構(gòu)的電傳導(dǎo)性能和熱傳導(dǎo)性能也會受到影響。
[0005]因此，如何進(jìn)一步提高凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層之間的結(jié)合強(qiáng)度，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種晶圓封裝結(jié)構(gòu)，以盡量提高凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層之間的結(jié)合強(qiáng)度。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶圓封裝結(jié)構(gòu)，包括:
[0008]襯底，所述襯底表面具有導(dǎo)電金屬墊；
[0009]位于導(dǎo)電金屬墊上的金屬核，所述金屬核凸出于所述襯底的表面；
[0010]包覆于所述金屬核的頂面和側(cè)面的球下金屬層；
[0011 ] 形成于所述球下金屬層表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
[0012]可選的，所述襯底表面具有鈍化層，所述導(dǎo)電金屬墊從所述鈍化層中露出。
[0013]可選的，所述鈍化層的材料為氮化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃。
[0014]可選的，所述鈍化層上形成有保護(hù)層，所述導(dǎo)電金屬墊從所述保護(hù)層中露出。
[0015]可選的，所述保護(hù)層的材料為聚酰亞胺。
[0016]可選的，所述金屬核形成于所述導(dǎo)電金屬墊表面，金屬核的側(cè)壁與所述鈍化層以及保護(hù)層之間具有間隙；所述球下金屬層填充于所述間隙中。
[0017]可選的，所述金屬核的材料為銅、金、銀、錫、或者鎳；
[0018]所述球下金屬層的材料為銅、金、銀、錫、或者鎳；
[0019]所述凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的材料為銅、金、銀、錫、或者鎳。
[0020]可選的，所述金屬核的材料與球下金屬層的材料不相同。
[0021 ] 可選的，所述球下金屬層的材料與凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的材料不相同。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023]由于金屬核凸出于襯底表面，球下金屬層包覆在金屬核的頂面和側(cè)面，也就是說，包覆有球下金屬層的金屬核也凸出于所述襯底的表面，這樣增加了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層之間的接觸面，且包覆有球下金屬層的金屬核的一部分伸入凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，這樣增加了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層之間的結(jié)合強(qiáng)度，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易發(fā)生脫落，進(jìn)而提升了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定程度，并增強(qiáng)了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性和電傳導(dǎo)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是現(xiàn)有的晶圓級芯片尺寸的晶圓封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的晶圓封裝結(jié)構(gòu)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3至圖7本發(fā)明的晶圓封裝結(jié)構(gòu)形成方法一實施例中各個步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)有的晶圓級芯片尺寸的晶圓封裝結(jié)構(gòu)中凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)和球下金屬層之間和結(jié)合強(qiáng)度不夠，這會導(dǎo)致整個晶圓封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性降低，例如，導(dǎo)致凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)從球下金屬層部分脫離甚至脫落。同時，晶圓封裝結(jié)構(gòu)的電傳導(dǎo)性能和熱傳導(dǎo)性能也會受到影響。
[0028]因此，本發(fā)明提供一種晶圓封裝結(jié)構(gòu)，參考圖2為本發(fā)明的晶圓封裝結(jié)構(gòu)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，所述晶圓封裝結(jié)構(gòu)包括以下結(jié)構(gòu):
[0029]襯底101，所述襯底101表面具有導(dǎo)電金屬墊102 ;所述導(dǎo)電金屬墊102用于將襯底101'中的電路特性引出至襯底101'表面以便于封裝。
[0030]在本實施例中，所述襯底101'表面具有鈍化層103'，所述鈍化層103'用于保護(hù)襯底101'表面。
[0031]所述導(dǎo)電金屬墊102'從所述鈍化層103'中露出，這樣可以盡量避免鈍化層103'影響導(dǎo)電金屬墊102'與后續(xù)封裝的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'電連接。
[0032]具體的，本實施例中的鈍化層103'的材料可以是氮化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃材料。但是鈍化層103'的材料為現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明對此不作任何限定。
[0033]在本實施例中，所述鈍化層103'的厚度在I?2微米的范圍內(nèi)。但是這僅是一個示例，本發(fā)明對所述鈍化層103'的厚度不作限定，而是應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況而定。
[0034]在本實施例中，所述鈍化層103'上還形成有保護(hù)層104'，所述保護(hù)層104'可以進(jìn)一步對襯底101'以及襯底101'上的鈍化層103'進(jìn)行保護(hù)，因為通常情況下，鈍化層103'的質(zhì)地比較脆(例如，本實施例中氮化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃材料的鈍化層103')，容易發(fā)生破損，所以在鈍化層103'上再形成一層保護(hù)層104'有利于保護(hù)襯底101'以及鈍化層103'。
[0035]同時，所述保護(hù)層104'還可以起到平坦化鈍化層103'表面的作用。因為一般情況下，鈍化層103'的厚度較小，且襯底101'的表面有時會具有較多的凹凸(例如，襯底101'表面形成的一些半導(dǎo)體器件)，也就是說，覆蓋鈍化層103'后，襯底101'表面仍然可能凹凸不平，這不利于球下金屬層106'和凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'的形成。因此，形成保護(hù)層104'可以平坦化襯底101'的表面，進(jìn)而方便后續(xù)的球下金屬層106'和凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'的形成。
[0036]同時，使所述導(dǎo)電金屬墊102'從所述保護(hù)層104'中露出，以盡量避免保護(hù)層104'影響導(dǎo)電金屬墊102'與后續(xù)封裝的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'電連接。
[0037]在本實施例中，形成聚酰亞胺材料的保護(hù)層104' ο這種材料具有較好的彈性，且質(zhì)地較為堅硬，進(jìn)一步有利于保護(hù)襯底101'以及鈍化層103'。
[0038]在本實施例中，保護(hù)層104'的厚度在4?6微米的范圍內(nèi)，在此厚度范圍內(nèi)有利于填平覆蓋有鈍化層103'的襯底101'表面，同時又不至于過厚而過度增加整個晶圓封裝結(jié)構(gòu)的體積。
[0039]本發(fā)明的晶圓封裝結(jié)構(gòu)還包括位于襯底101'上的金屬核105'以及球下金屬層106'，所述金屬核105'凸出于所述襯底101'的表面；所述金屬核105'用于增加凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'與球下金屬層106'之間的結(jié)合強(qiáng)度，因為所述金屬核105'凸出于襯底101'表面，同時后續(xù)形成的球下金屬層106'包覆在所述金屬核105'表面，因此球下金屬層106'與凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'之間的接觸面增加，且球下金屬層106'伸入凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'內(nèi)部，這樣增加了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'與球下金屬層106'之間的結(jié)合強(qiáng)度，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'與球下金屬層106'的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易發(fā)生脫落，進(jìn)而提升了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定程度，并增強(qiáng)了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性和電傳導(dǎo)性。
[0040]由于本實施例中所述襯底101'表面形成有保護(hù)層104'，故所述金屬核105'的表面不低于所述保護(hù)層104'的表面，這樣后續(xù)形成的球下金屬層106'表面的各個部分均不至于低于保護(hù)層104'的表面或者與保護(hù)層104'的表面齊平，而是可以凸出于保護(hù)層104'的表面，進(jìn)而達(dá)到上述的使球下金屬層106'伸入凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'內(nèi)部的目的。
[0041]在本實施例中，所述金屬核105'形成于所述導(dǎo)電金屬墊102'表面，金屬核105'的側(cè)壁與所述鈍化層103'以及保護(hù)層104'之間具有間隙；所述球下金屬層106'填充于所述間隙中。
[0042]在本實施例中，金屬核105'的材料可以是銅、金、銀、錫、或者鎳。
[0043]所述球下金屬層106'用于定義凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'的位置。
[0044]如前文所述，球下金屬層106'包覆在金屬核105'的頂面和側(cè)面，也就是說，包覆有球下金屬層106'的金屬核105'也凸出于所述保護(hù)層104'的表面，這樣增加了后續(xù)形成的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'與球下金屬層106'之間的接觸面，且包覆有球下金屬層106'的金屬核105'的一部分伸入凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'，這樣增加了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'與球下金屬層106'之間的結(jié)合強(qiáng)度，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'與球下金屬層106'的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易發(fā)生脫落，進(jìn)而提升了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定程度，并增強(qiáng)了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性和電傳導(dǎo)性。
[0045]在本實施例中，球下金屬層106'的材料可以是銅、金、銀、錫、或者鎳。
[0046]在本實施例中，所述球下金屬層106'的材料與所述金屬核105'的材料不同，這樣的好處在于，不同的金屬材料相接觸，兩種金屬材料的原子會相互擴(kuò)散，進(jìn)而在兩種金屬材料的接觸面可形成介面合金共化物層(Intermetallic Compound, IMC)，周五進(jìn)一步有利于增加兩種金屬之間的結(jié)合強(qiáng)度，也就是進(jìn)一步增加球下金屬層106'與金屬核105'的結(jié)合強(qiáng)度。
[0047]本發(fā)明的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'位于所述球下金屬層106'表面。
[0048]在本實施例中，所述凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'為球形凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)(也就是焊球)。但是本發(fā)明對此不作限定，所述凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'還可以是其他結(jié)構(gòu)，例如柱形結(jié)構(gòu)。
[0049]在本實施例中，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'的材料為銅、金、銀、錫、或者鎳。
[0050]進(jìn)一步，在本實施例中，所述球下金屬層106'的材料與凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'的材料不相同。與前文球下金屬層106'與金屬核105'材料不同的原因相同，球下金屬層106'的材料與凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107'的材料不同可以在兩者的接觸面形成介面合金共化物層，進(jìn)而進(jìn)一步增加兩者之間的結(jié)合強(qiáng)度。
[0051]此外，本發(fā)明還提供一種晶圓封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，在本實施例中，包括以下步驟:
[0052]提供襯底，所述襯底表面具有導(dǎo)電金屬墊；在所述導(dǎo)電金屬墊上形成凸出于襯底表面的金屬核；在所述金屬核的頂面和側(cè)面包覆球下金屬層；在所述球下金屬層表面形成凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
[0053]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。
[0054]參考圖3至圖7本發(fā)明的晶圓封裝結(jié)構(gòu)一實施例中各個步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055]首先參考圖3，提供襯底101。所述襯底101在本實施例中為形成有晶體管等半導(dǎo)體器件的晶圓。
[0056]所述襯底101表面具有導(dǎo)電金屬墊102，所述導(dǎo)電金屬墊102用于將襯底101中的電路特性引出至襯底101表面，以便于后續(xù)封裝。
[0057]在本實施例中，提供襯底101的步驟還包括在所述襯底101表面還形成有鈍化層103，所述鈍化層103用于保護(hù)襯底101表面。
[0058]所述導(dǎo)電金屬墊102從所述鈍化層103中露出，這樣可以盡量避免鈍化層103影響導(dǎo)電金屬墊102與后續(xù)封裝的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)電連接。
[0059]具體的，本實施例中的鈍化層103的材料可以是氮化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃材料。但是鈍化層103的材料為現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明對此不作任何限定。
[0060]在本實施例中，所述鈍化層103的厚度在I?2微米的范圍內(nèi)。但是這僅是一個示例，本發(fā)明對所述鈍化層103的厚度不作限定，而是應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況而定。
[0061]結(jié)合參考圖4，在本實施例中，提供襯底101的步驟還包括在所述鈍化層103上形成保護(hù)層104。所述保護(hù)層104可以進(jìn)一步對襯底101以及襯底101上的鈍化層103進(jìn)行保護(hù)，因為通常情況下，鈍化層103的質(zhì)地比較脆(例如，本實施例中氮化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃材料的鈍化層103)，容易發(fā)生破損，所以在鈍化層103上再形成一層保護(hù)層104有利于保護(hù)襯底101以及鈍化層103。
[0062]同時，所述保護(hù)層104還可以起到平坦化鈍化層103表面的作用。因為一般情況下，鈍化層103的厚度較小，且襯底101的表面有時會具有較多的凹凸(例如，襯底101表面形成的一些半導(dǎo)體器件)，也就是說，覆蓋鈍化層103后，襯底101表面仍然可能凹凸不平，這不利于后續(xù)球下金屬層和凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的形成。因此，形成保護(hù)層104可以平坦化襯底101的表面，進(jìn)而方便后續(xù)的球下金屬層和凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的形成。
[0063]同時，使所述導(dǎo)電金屬墊102從所述保護(hù)層104中露出，以盡量避免保護(hù)層104影響導(dǎo)電金屬墊102與后續(xù)封裝的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)電連接。
[0064]在本實施例中，形成聚酰亞胺材料的保護(hù)層104。這種材料具有較好的彈性，且質(zhì)地較為堅硬，進(jìn)一步有利于保護(hù)襯底101以及鈍化層103。
[0065]在本實施例中，形成厚度為4?6微米的保護(hù)層104，在此厚度范圍內(nèi)有利于填平覆蓋有鈍化層103的襯底101表面，同時又不至于過厚而過度增加整個晶圓封裝結(jié)構(gòu)的體積。
[0066]在這之后，參考圖5，在所述導(dǎo)電金屬墊102上形成凸出于襯底101表面的金屬核105 ;所述金屬核105用于增加后續(xù)形成的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層之間的結(jié)合強(qiáng)度，因為所述金屬核105凸出于襯底101表面，同時后續(xù)形成的球下金屬層包覆在所述金屬核105表面，因此球下金屬層與凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)之間的接觸面增加，且球下金屬層伸入凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)內(nèi)部，這樣增加了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層之間的結(jié)合強(qiáng)度，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易發(fā)生脫落，進(jìn)而提升了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定程度，并增強(qiáng)了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性和電傳導(dǎo)性。
[0067]由于本實施例中，在所述襯底101表面形成有保護(hù)層104，所以在本實施例中，應(yīng)當(dāng)使所述金屬核105的表面不低于所述保護(hù)層104的表面，這樣后續(xù)形成的球下金屬層表面的各個部分均不至于低于保護(hù)層104的表面或者與保護(hù)層104的表面齊平，而是可以凸出于保護(hù)層104的表面，進(jìn)而達(dá)到上述的使球下金屬層伸入凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的目的。
[0068]具體的，在本實施例中，采用以下方式形成所述金屬核105:
[0069]在所述襯底101上形成電鍍籽晶層；具體的，可以采用濺射沉積的方式形成所述電鍍籽晶層，但是本發(fā)明對此不作限定。
[0070]在所述電鍍籽晶層上形成光刻膠層；所述光刻膠層用于對對應(yīng)于不需要形成金屬核105部分的鍍籽晶層進(jìn)行遮擋。
[0071]去除部分光刻膠以露出對應(yīng)于導(dǎo)電金屬墊102位置的電鍍籽晶層；
[0072]對襯底101表面進(jìn)行電鍍，以在所述對應(yīng)于導(dǎo)電金屬墊102位置的電鍍籽晶層上形成所述金屬核105 ；
[0073]在這之后，去除光刻膠層。
[0074]在本實施例中，可以形成銅、金、銀、錫、或者鎳材料的金屬核105。
[0075]參考圖6，在形成所述金屬核105之后，在所述金屬核105的頂面和側(cè)面包覆球下金屬層106 ;所述球下金屬層106用于定義后續(xù)形成的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的位置。
[0076]如前文所述，球下金屬層106包覆在金屬核105的頂面和側(cè)面，也就是說，包覆有球下金屬層106的金屬核105也凸出于所述保護(hù)層104的表面，這樣增加了后續(xù)形成的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層106之間的接觸面，且包覆有球下金屬層106的金屬核105的一部分伸入凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，這樣增加了凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層106之間的結(jié)合強(qiáng)度，凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)與球下金屬層106的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易發(fā)生脫落，進(jìn)而提升了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定程度，并增強(qiáng)了晶圓封裝結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性和電傳導(dǎo)性。
[0077]在本實施例中，所述球下金屬層106可以通過電鍍的方式形成。
[0078]在本實施例中，形成銅、金、銀、錫、或者鎳材料的球下金屬層106。
[0079]進(jìn)一步，在本實施例中，使形成的球下金屬層106的材料與所述金屬核105的材料不同，這樣的好處在于，不同的金屬材料相接觸，兩種金屬材料的原子會相互擴(kuò)散，進(jìn)而在兩種金屬材料的接觸面可形成介面合金共化物層(Intermetallic Compound, IMC)，周五進(jìn)一步有利于增加兩種金屬之間的結(jié)合強(qiáng)度，也就是進(jìn)一步增加球下金屬層106與金屬核105的結(jié)合強(qiáng)度。
[0080]參考圖7，在形成球下金屬層106之后，在所述球下金屬層106表面形成凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107。
[0081]在本實施例中，所述凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107為球形凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)(也就是焊球)。但是本發(fā)明對此不作限定，所述凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107還可以是其他結(jié)構(gòu)，例如柱形結(jié)構(gòu)。
[0082]在本實施例中，形成銅、金、銀、錫、或者鎳材料的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107。
[0083]本實施例中使球下金屬層106的材料與凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107的材料不相同。與前文球下金屬層106與金屬核105材料不同的原因相同，球下金屬層106的材料與凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)107的材料不同可以在兩者的接觸面形成介面合金共化物層，進(jìn)而進(jìn)一步增加兩者之間的結(jié)合強(qiáng)度。
[0084]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 襯底，所述襯底表面具有導(dǎo)電金屬墊； 位于導(dǎo)電金屬墊上的金屬核，所述金屬核凸出于所述襯底的表面； 包覆于所述金屬核的頂面和側(cè)面的球下金屬層； 形成于所述球下金屬層表面的凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯底表面具有鈍化層，所述導(dǎo)電金屬墊從所述鈍化層中露出。
3.如權(quán)利要求2所述的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈍化層的材料為氮化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃。
4.如權(quán)利要求2所述的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鈍化層上形成有保護(hù)層，所述導(dǎo)電金屬墊從所述保護(hù)層中露出。
5.如權(quán)利要求4所述的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護(hù)層的材料為聚酰亞胺。
6.如權(quán)利要求4所述的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬核形成于所述導(dǎo)電金屬墊表面，金屬核的側(cè)壁與所述鈍化層以及保護(hù)層之間具有間隙；所述球下金屬層填充于所述間隙中。
7.如權(quán)利要求1所述的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬核的材料為銅、金、銀、錫、或者镲； 所述球下金屬層的材料為銅、金、銀、錫、或者鎳； 所述凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的材料為銅、金、銀、錫、或者鎳。
8.如權(quán)利要求1或7所述的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬核的材料與球下金屬層的材料不相同。
9.如權(quán)利要求1或7所述的晶圓封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述球下金屬層的材料與凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的材料不相同。
【文檔編號】H01L23/482GK104465571SQ201410782466
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】高國華 申請人:南通富士通微電子股份有限公司