本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法和電子裝置。

背景技術(shù)：

在集成電路的封裝互連中，半導(dǎo)體器件(比如，芯片)和封裝基板(比如，引線框架)的連接為電源和信號(hào)的分配提供了電路連接。電子封裝常見(jiàn)的連接方法有引線鍵合(wirebonding，wb)、載帶自動(dòng)焊(tapeautomatedbondingtab)與倒裝芯片(flipchip，fc)。倒裝芯片凸塊結(jié)構(gòu)由于具有較高的半導(dǎo)體器件安裝密度，因而成為一種常用的封裝技術(shù)。如圖1所示，在倒裝芯片凸塊結(jié)構(gòu)中，芯片100上形成有凸塊101，比如銅柱，通過(guò)將凸塊與基板102其中一個(gè)面上的焊盤連接可實(shí)現(xiàn)芯片100和基板102的連接，而基板102其中另一個(gè)面上形成有焊球103，通過(guò)焊球103可以將封裝后的芯片安裝在印刷電路板(pcb)上，以形成各種電子產(chǎn)品。

當(dāng)芯片封裝完成后，會(huì)對(duì)其進(jìn)行芯片封裝質(zhì)量測(cè)試，以檢驗(yàn)芯片和封裝材料的結(jié)合性能等。而對(duì)不合格品進(jìn)行失效分析發(fā)現(xiàn)芯片鈍化層(比如，聚酰亞胺層)破裂并剝落，第二鈍化層損傷，以及鋁層變形。

因此，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，有必要提出一種新的半導(dǎo)體器件及其制造方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體器件及其制造方法和電子裝置，可以防止在芯片封裝質(zhì)量測(cè)試中由于形變應(yīng)力導(dǎo)致的芯片損傷的問(wèn)題。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述方法 包括：提供半導(dǎo)體晶圓，在所述半導(dǎo)體晶圓形成用于與封裝基板連接的凸塊，其中至少一部分所述凸塊的截面為橢圓形，且所述截面為橢圓形的凸塊的短軸延伸方向大致垂直于該凸塊在半導(dǎo)體器件封裝質(zhì)量測(cè)試中所受的應(yīng)力的方向。

進(jìn)一步地，在所述半導(dǎo)體晶圓上形成的所有凸塊的截面均為橢圓形。

進(jìn)一步地，所述截面為橢圓形的凸塊位于所述半導(dǎo)體晶圓上凸塊密度低的區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述方法還包括下述步驟：通過(guò)測(cè)試獲得在半導(dǎo)體器件封裝質(zhì)量測(cè)試中，半導(dǎo)體器件上的凸塊所受應(yīng)力的方向分布，并基于所獲得的半導(dǎo)體器件上的凸塊所受應(yīng)力的方向分布，確定至少一部分凸塊的分布方向，使該部分凸塊的短軸延伸方向垂直于所述應(yīng)力的方向。

進(jìn)一步地，所述方法還包括下述步驟：提供封裝基板，在所述封裝基板上形成有與所述凸塊對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)；通過(guò)所述凸塊和焊點(diǎn)完成所述半導(dǎo)體器件的封裝。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述焊點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的凸塊的形狀和分布方向一致。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體晶圓，在所述半導(dǎo)體晶圓形成有用于與封裝基板連接的凸塊，其中至少一部分所述凸塊的截面為橢圓形，且所述截面為橢圓形的凸塊的短軸延伸方向大致垂直于該凸塊在半導(dǎo)體器件封裝質(zhì)量測(cè)試中所受應(yīng)力的方向。

進(jìn)一步地，在所述半導(dǎo)體晶圓上形成的所有凸塊的截面為橢圓形。

進(jìn)一步地，所述截面為橢圓形的凸塊位于所述半導(dǎo)體晶圓上凸塊密度低的區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體器件還包括：封裝基板，所述封裝基板上形成有與所述凸塊對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)；所述半導(dǎo)體器件和所述封裝基板通過(guò)所述凸塊和焊點(diǎn)完成連接。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述焊點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的凸塊的形狀和分布方向一致

本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例提供一種電子裝置，包括上述半導(dǎo)體器件 以及與所述半導(dǎo)體器件相連接的電子組件。

本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造方法，通過(guò)使所有凸塊的短軸延伸方向垂直于所受應(yīng)力方向，可以增強(qiáng)所有凸塊的強(qiáng)度，有效克服在封裝芯片質(zhì)量測(cè)試中出現(xiàn)的鈍化層損傷等問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中倒裝芯片凸塊封裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出倒裝芯片凸塊封裝結(jié)構(gòu)在芯片封裝質(zhì)量測(cè)試中形狀變化示意圖；

圖3示出倒裝芯片凸塊封裝結(jié)構(gòu)在芯片封裝質(zhì)量測(cè)試中，凸塊以及芯片受力示意圖；

圖4a和圖4b示出了倒裝芯片凸塊封裝結(jié)構(gòu)在芯片封裝質(zhì)量測(cè)試中芯片損傷前后的sem照片；

圖5a示出了倒裝芯片凸塊封裝結(jié)構(gòu)中芯片的凸塊分布示意圖；

圖5b示出了倒裝芯片凸塊封裝結(jié)構(gòu)中芯片的凸塊受力分布示意圖；

圖6a示出了倒裝芯片凸塊封裝結(jié)構(gòu)的掃描聲學(xué)診斷結(jié)果圖；

圖6b示出了圖6a所示的結(jié)果圖的示意圖；

圖7a和圖7b示出了圖6a和圖6b中未通過(guò)測(cè)試的區(qū)域的凸塊分布示意圖；

圖8示出了不同形狀的凸塊的受力分析示意圖；

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的凸塊分布示意；

圖10示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的一種流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明 可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開(kāi)徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。

應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀?。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語(yǔ)相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說(shuō)明書中使用時(shí)，確定所述特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。

這里參考作為本發(fā)明的理想實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖的橫截面圖來(lái)描述發(fā)明的實(shí)施例。這樣，可以預(yù)期由于例如制造技術(shù)和/或容差導(dǎo)致的從所示形狀的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)局限于在此所示的區(qū)的特定形狀，而是包括由于例如制造導(dǎo)致的形狀偏差。例如，顯示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣通常具有圓的或彎曲特征和/或注入濃度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元改變。同樣，通過(guò)注入形成的埋藏區(qū)可導(dǎo)致該埋藏區(qū)和注入進(jìn)行時(shí)所經(jīng)過(guò)的表面之間的區(qū)中的一些注入。因此，圖中顯示的區(qū)實(shí)質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并不意圖顯示器件的區(qū)的實(shí)際形狀且并不意圖限定本發(fā)明的范圍。

如前所述，在對(duì)采用倒裝芯片凸塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝的產(chǎn)品進(jìn)行芯片封裝質(zhì)量測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在芯片鈍化層(比如，聚酰亞胺層)破裂并剝落，第二鈍化層損傷，以及鋁層變形的問(wèn)題，分析認(rèn)為這是由于在進(jìn)行芯片封裝質(zhì)量測(cè)試時(shí)，封裝芯片會(huì)經(jīng)歷多次冷熱循環(huán)，而由于芯片100和基板102的熱膨脹系數(shù)不一致，這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致封裝芯片收縮。由于封裝材料，比如基板102的材料通常是塑料，芯片101則是諸如硅的半導(dǎo)體材料，在冷熱循環(huán)中塑料基板102的形變要遠(yuǎn)大于芯片100，芯片100和基板102之間形變差異引起巨大的附加應(yīng)力，該應(yīng)力首先作用在凸塊上，然后轉(zhuǎn)移到芯片上，并最終導(dǎo)致芯片損壞。如圖2所示，來(lái)自基板102收縮形變的應(yīng)力導(dǎo)致芯片100邊緣的凸塊向內(nèi)側(cè)傾斜，而芯片會(huì)因?yàn)橥箟K被迫傾斜而損壞。

具體地，如圖3所示，在來(lái)自基板收縮形變的應(yīng)力(圖3中黑色箭頭所示，)作用下，凸塊102向芯片內(nèi)側(cè)傾斜，而凸塊102向芯片內(nèi)側(cè)傾斜會(huì)導(dǎo)致在凸塊外側(cè)的芯片區(qū)域100a上有拉應(yīng)力作用，而在凸塊內(nèi)側(cè)的芯片區(qū)域100b上則有壓應(yīng)力作用，而拉應(yīng)力和壓應(yīng)力均會(huì)引起芯片嚴(yán)重?fù)p傷。比如，在凸塊外側(cè)的芯片區(qū)域100a，拉應(yīng)力導(dǎo)致了鈍化層破裂和剝落，而在凸塊內(nèi)側(cè)的芯片區(qū)域100b，壓應(yīng)力則導(dǎo)致了第二鈍化層損傷，以及鋁層變形。

通過(guò)對(duì)芯片100損傷前后的掃描電鏡觀察，證實(shí)了上述分析。圖4a和圖4b示出了在來(lái)自凸塊的應(yīng)力作用下，芯片100的損傷過(guò)程的掃描電鏡圖示。其中，圖中400表示的芯片凸塊區(qū)域(比如，銅柱)，401表示芯片的鈍化層區(qū)域，402表示芯片的鋁層區(qū)域(焊盤或再布線層)，如圖4a和圖4b所示，來(lái)自凸塊的應(yīng)力作用下，在凸塊外側(cè)的芯片區(qū)域100a上有拉應(yīng)力作用，而在凸塊內(nèi)側(cè)的芯片區(qū)域100b上則有壓應(yīng)力作用，拉應(yīng)力導(dǎo)致了鈍化層破裂和剝落，壓應(yīng)力則導(dǎo)致了第二鈍化層以及鋁層變形。

然而，并非芯片100的所有凸塊102在應(yīng)力作用下都會(huì)對(duì)芯片造成損傷，接下來(lái)，我們繼續(xù)分析凸塊102是否對(duì)芯片造成損傷與因素相關(guān)。

圖5a示出了示出了芯片100上的凸塊101的俯視圖，圖5b示出了存在附加應(yīng)力時(shí)，各個(gè)凸塊所承受的應(yīng)力的示意圖。在此為了便于說(shuō)明定義x方向和y方向，以及位于二者之間的對(duì)角線方向。

如圖5a和圖5b所示，當(dāng)不存在所述附加應(yīng)力(即，來(lái)自基板收縮形變的應(yīng)力)時(shí)，各個(gè)凸塊101均不承受額外的應(yīng)力，而當(dāng)存在所述附加應(yīng)力時(shí)，對(duì)于非角落區(qū)域的凸塊102則承受來(lái)自x方向或y方向的應(yīng)力，該應(yīng)力相對(duì)較小，而對(duì)于邊緣角落區(qū)域的凸塊102，則會(huì)承受來(lái)自x方向和y方向兩個(gè)方向的應(yīng)力，該應(yīng)力相對(duì)較大。在x方向和y方向的復(fù)合應(yīng)力作用下，位于邊緣角落區(qū)域的凸塊102沿對(duì)角線傾斜的最嚴(yán)重，并且如前所述拉應(yīng)力作用在凸塊外側(cè)的芯片區(qū)域100a上，壓應(yīng)力則作用在凸塊內(nèi)側(cè)的芯片區(qū)域100b上，拉應(yīng)力和壓應(yīng)力均會(huì)引起芯片嚴(yán)重?fù)p傷。

通過(guò)對(duì)封裝芯片的掃描聲波診斷測(cè)試(sat，通過(guò)超聲波檢測(cè)芯片是否分層)，證實(shí)上述分析，即芯片的角落區(qū)域比其他區(qū)域易于損傷，如圖6a和圖6b所示。其中，600a所圍區(qū)域?yàn)橥ㄟ^(guò)sat測(cè)試區(qū)域，600b所圍區(qū)域?yàn)槲赐ㄟ^(guò)sat測(cè)試區(qū)域，即在封裝芯片質(zhì)量測(cè)試中存在鈍化層破裂、分層等芯片損傷的區(qū)域。通過(guò)觀察測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在通過(guò)測(cè)試的區(qū)域中，凸塊密度(單位面積中凸塊數(shù)量)較大，而在未通過(guò)測(cè)試的區(qū)域中，凸塊密度較小。這是因?yàn)?，凸塊密度小時(shí)，每一凸塊所受應(yīng)力較大，相應(yīng)地這一區(qū)域的芯片易于損傷，而相反，凸塊 密度小時(shí)，每一凸塊所受應(yīng)力較小，相應(yīng)地這一區(qū)域的芯片不易于損傷。

進(jìn)一步地，如圖6a和圖6b所示，在芯片的左上角和右下角兩個(gè)區(qū)域，芯片易于損傷，我們對(duì)這兩個(gè)區(qū)域的凸塊繼續(xù)進(jìn)行分析，圖7a和圖7b是分別對(duì)應(yīng)于圖6a和圖6b左上角和右下角未通過(guò)測(cè)試區(qū)域的部分凸塊分布示意圖。圖中示例性示出了截面為橢圓形的凸塊以及凸塊的長(zhǎng)軸方向(即，圖中短實(shí)線)，箭頭方向表示該區(qū)域所受應(yīng)力方向。其中凸塊700、701、702、703、705、708未通過(guò)測(cè)試，即這些凸塊對(duì)應(yīng)的芯片區(qū)域出現(xiàn)鈍化層破裂、鋁層變形等芯片損傷，而凸塊704、706、707則通過(guò)測(cè)試，即這些凸塊對(duì)應(yīng)的芯片區(qū)域完好。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，通過(guò)測(cè)試的凸塊，其所受應(yīng)力方向大致垂直于凸塊的短軸，而未通過(guò)測(cè)試的凸塊，其所受應(yīng)力方向大致垂直于長(zhǎng)軸。換句話說(shuō)，當(dāng)應(yīng)力方向垂直截面為橢圓形的長(zhǎng)軸時(shí)，易于引起諸如鈍化層破裂等芯片損傷，而當(dāng)應(yīng)力方向垂直于截面為橢圓形的短軸時(shí)，則不易于引起諸如鈍化層破裂等芯片損傷。同樣位于角落區(qū)域的截面為圓形的凸塊也易于被該區(qū)域凸塊所受應(yīng)力損傷。

我們繼續(xù)分析，在此假設(shè)冷熱循環(huán)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力作用在不同形狀的凸塊上，這些凸塊具有相同的接觸面積(可以理解為凸塊的底面積)如圖8中(a)、(b)、(c)所示，應(yīng)力方向分別垂直于截面圓形為的凸塊800a的直徑延伸方向、截面為橢圓形的凸塊800b的長(zhǎng)軸延伸方向、截面為橢圓形的凸塊800c的短軸延伸方向，其中801a、801b、801c為再分布鋁層，截面為圓形的凸塊800a、截面為橢圓形的凸塊800b、截面為橢圓形的凸塊800c各自與對(duì)應(yīng)的再分布鋁層801a、801b、801c的接觸面相同，但是在相同應(yīng)力作用下，它們對(duì)應(yīng)力的耐受是不同的。截面為圓形的凸塊800a、截面為橢圓形的凸塊800b、截面為橢圓形的凸塊800c對(duì)應(yīng)力的耐受值分別為fa、fb、fc，測(cè)試發(fā)現(xiàn)，fb<fa<fc。分析認(rèn)為，這是由于三者的受力面積不同導(dǎo)致的，受力面積越小，接觸面積越大，則應(yīng)力的耐受值越大，凸塊強(qiáng)度也越高。而圖8所示的三個(gè)凸塊由于接觸面積相同，因而應(yīng)力的耐受值與受力面積直接相關(guān)。應(yīng)力垂直于截面為橢圓形的凸塊800c的短軸時(shí)，截面為橢圓形的凸塊800c的受力面積最小，因而截面為橢圓形的凸 塊800c的應(yīng)力耐受值fc最大，相應(yīng)地，截面為圓形的凸塊800a和截面為橢圓形的凸塊800b和的受力面積依次增大，應(yīng)力耐受值fa、fb依次減小。

基于上述分析，本發(fā)明提出了一種新的半導(dǎo)體器件的制造方法，用于改善凸塊的強(qiáng)度，以防止芯片出現(xiàn)鈍化層破裂、剝落以及第二鈍化層損傷和鋁層變形等問(wèn)題。該方法的基本理念是改變芯片上的凸塊形狀以及分布方向，由圖5a所示的截面為圓形的凸塊，分布方向一致改變?yōu)閳D9所示的截面為橢圓形的凸塊，并且使截面為橢圓形的凸塊的短軸延伸方向與應(yīng)力方向垂直，根據(jù)前述測(cè)試分析可知這樣凸塊對(duì)應(yīng)力的耐受力最大，強(qiáng)度最高。具體可以參見(jiàn)圖9，在圖9中不同的箭頭900a、900b、900c表示不同的應(yīng)力方向，不同的凸塊900a、900b、900c表示不同的朝向分布。通過(guò)使所有凸塊的短軸延伸方向垂直于所受應(yīng)力方向，可以增強(qiáng)所有凸塊的強(qiáng)度，有效克服在封裝芯片質(zhì)量測(cè)試中出現(xiàn)的鈍化層損傷等問(wèn)題。

可以理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，將所有凸塊的都設(shè)置有截面橢圓形(即橢圓柱)，且每個(gè)凸塊的短軸延伸方向垂直于該凸塊在半導(dǎo)體器件封裝測(cè)試中所受應(yīng)力的方向，這樣可以增強(qiáng)所有凸塊的強(qiáng)度，防止芯片損傷。然而，本發(fā)明并不局限于這種實(shí)施方式，比如可以使部分凸塊設(shè)計(jì)為截面為橢圓形，并時(shí)該部分凸塊的短軸延伸方向垂直于各自在半導(dǎo)體器件封裝測(cè)試中所受應(yīng)力的方向，優(yōu)選地，這部分設(shè)計(jì)為截面為橢圓形的凸塊位于半導(dǎo)體器件(比如，芯片)上凸塊密度低的區(qū)域(可以參考圖6a和圖6b)，此處的凸塊密度低的區(qū)域是相對(duì)的，即在該區(qū)域凸塊相對(duì)于密度高的區(qū)域，彼此孤立。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需求確定哪些為凸塊密度低的區(qū)域，本發(fā)明并不限定具體的密度要求。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

實(shí)施例一

下面，參照?qǐng)D10來(lái)具體描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種半導(dǎo)體 器件的制造方法。其中，圖10為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的一種流程圖。

本發(fā)明實(shí)施例一的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟：

步驟s101，通過(guò)測(cè)試獲得在半導(dǎo)體器件封裝質(zhì)量測(cè)試中，半導(dǎo)體器件上的凸塊所受應(yīng)力的方向分布。

步驟s102，基于所獲得半導(dǎo)體器件上的凸塊所受應(yīng)力的方向分布，確定每個(gè)凸塊的分布方向，使每個(gè)凸塊的短軸延伸方向垂直于所受應(yīng)力的方向。

步驟s103，根據(jù)所確定的每個(gè)凸塊的分布方向，在半導(dǎo)體器件上制作相應(yīng)的截面為橢圓形的凸塊，以及在封裝基板上制作與半導(dǎo)體器件上的截面為橢圓形的凸塊對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)。

其中凸塊的制作方法采用本領(lǐng)域常用的方法，示例性可以包括下述步驟：形成再布線層，形成第二鈍化層，形成凸塊底部金屬層，形成溝槽，電鍍填充等，在此不再贅述。

此外，凸塊與焊點(diǎn)的對(duì)應(yīng)指的是，凸塊與焊點(diǎn)的形狀以及分布方向均一致，當(dāng)將半導(dǎo)體器件和封裝基板連接在一起時(shí)，對(duì)應(yīng)的凸塊和焊點(diǎn)可以彼此接合，即，焊點(diǎn)和凸塊可以彼此重合，或者一個(gè)包圍另一個(gè)，而不會(huì)出現(xiàn)凸塊和焊點(diǎn)錯(cuò)位或只有部分區(qū)域可以彼此接觸的情形。

步驟s104：通過(guò)所述凸塊和焊點(diǎn)完成半導(dǎo)體器件的封裝。通過(guò)焊料以及合適的焊接方法，可以將凸塊和焊點(diǎn)焊接在一起，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件和封裝基板的連接。

至此完成了本實(shí)施半導(dǎo)體器件的所有步驟，可以理解的是，在上述步驟之前、之中或之后還可以包括其它步驟，其都涵蓋在本發(fā)明中。

本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造方法，通過(guò)所有凸塊的短軸垂直于所受應(yīng)力方向，可以增強(qiáng)所有凸塊的強(qiáng)度，有效克服在半導(dǎo)體器件封裝質(zhì)量測(cè)試中出現(xiàn)的諸如鈍化層破裂剝落等半導(dǎo)體器件損傷問(wèn)題。

實(shí)施例二

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件，其可以采用如上所述的方法制備。

本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體晶圓，在所述半導(dǎo)體晶圓形成用于與封裝基板連接的凸塊，其中至少一部分所述凸塊的截面為橢圓形，且所述截面為橢圓形的凸塊的短軸延伸方向垂直于該凸塊在半導(dǎo)體器件封裝質(zhì)量測(cè)試中所受應(yīng)力的方向。

優(yōu)選地，在所述半導(dǎo)體晶圓上形成的所有凸塊的截面為橢圓形。

優(yōu)選地，所述截面為橢圓形的凸塊位于所述半導(dǎo)體晶圓上凸塊密度低的區(qū)域。

優(yōu)選地，本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件還包括：封裝基板，所述封裝基板上形成有與所述凸塊對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)；所述半導(dǎo)體器件和所述封裝基板通過(guò)所述凸塊和焊點(diǎn)完成連接。

優(yōu)選地，每個(gè)所述焊點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的凸塊的形狀和分布方向一致

示例性地，所述凸塊為橢圓形銅柱。

本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，由于所有凸塊采用橢圓形截面設(shè)計(jì)，并且凸塊的短軸延伸方向垂直于所受應(yīng)力的方向，因而所有凸塊的強(qiáng)度都較高，可以有效克服在半導(dǎo)體器件封裝質(zhì)量測(cè)試中出現(xiàn)的諸如鈍化層破裂剝落等半導(dǎo)體器件損傷問(wèn)題。

實(shí)施例三

本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例提供一種電子裝置，包括半導(dǎo)體器件以及與所述半導(dǎo)體器件相連的電子組件。其中，該半導(dǎo)體器件為根據(jù)上述的半導(dǎo)體器件的制造方法所制得的半導(dǎo)體器件，或者為如上所述的半導(dǎo)體器件。

其中，該電子組件，可以為分立器件、集成電路等任何電子組件。

本實(shí)施例的電子裝置，可以是手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、游戲機(jī)、電視機(jī)、vcd、dvd、導(dǎo)航儀、照相機(jī)、攝像機(jī)、錄音筆、mp3、mp4、psp等任何電子產(chǎn)品或設(shè)備，也可為任何包括該半導(dǎo)體器件的中間產(chǎn)品。

本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置，由于使用了上述的半導(dǎo)體器件，因而同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述 實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。