专利名称：一种微凸点芯片封装结构的制作方法
技术领域：
一种微凸点芯片封装结构技术领域[0001]本实用新型涉及一种微凸点芯片封装结构，属于半导体封装技术领域。
背景技术：
随着电子技术的发展，系统功能的多元化、小型化正在引领潮流的发展。为了满足用户对系统小型化、多功能的要求，芯片的引脚凸点也正在朝着小尺寸、窄节距、多凸点的方向发展。随着这种发展，一种微型铜柱凸点越来越受到关注，采用这种微凸点结构不仅可以获得很窄的节距，而且其信号传输性能也优于现有的其他凸点结构。为了制作出更多更小的凸点，并尽可能增加凸点与焊盘的接触面积，以提升功能的稳定性。通常将凸点的尺寸制作的比芯片表面钝化层开口还要小，因此在这种结构中微凸点位于钝化层开窗的内部。 这就使得部分芯片表面的铝焊盘暴露在外，在进行芯片后道封装的时候，暴露的铝焊盘极易被工艺中使用的腐蚀性溶剂和回流过程中使用到的助焊剂腐蚀破坏。另外由于铝焊盘与微型铜柱的直接接触，焊盘会与铜柱发生扩散反应，从而造成后道封装的良率损失和后续使用过程中的可靠性降低问题。发明内容[0003]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种带有金属保护层、保护芯片焊盘不被腐蚀破坏、提高半导体封装良率和可靠性的微凸点芯片封装结构。[0004]本实用新型是这样实现的[0005]一种新型微凸点芯片封装结构，它包括芯片本体和芯片焊盘，所述芯片焊盘设置在芯片本体的正面，它还包括芯片表面钝化层、金属溅射层、金属保护层和微凸点，所述芯片表面钝化层覆盖在芯片本体的正面以及芯片焊盘的外围，所述芯片焊盘上的芯片表面钝化层的中部设有芯片表面钝化层开口，所述金属溅射层设置在芯片表面钝化层开口露出的芯片焊盘上，所述金属溅射层包括下层的阻挡层与上层的种子层，所述金属保护层设置在金属溅射层的种子层上并自芯片表面钝化层开口向四周延伸，于金属保护层的正面形成浅平槽，所述微凸点设置在浅平槽内，所述微凸点包括金属柱和设置在金属柱顶端的金属帽。[0006]所述微凸点的尺寸小于芯片表面钝化层开口的尺寸。[0007]所述金属柱的直径为10 30 μ m,高度15 50 μ m。[0008]所述金属保护层的尺寸大于芯片表面钝化层开口的尺寸。[0009]所述种子层同为金属保护层与微凸点的电镀导电层。[0010]所述金属溅射层为一层或多层。[0011]本实用新型的有益效果是[0012]在晶圆上均匀溅射一层或多层阻挡层与种子层，然后在种子层之上采用电镀的方式在芯片表面钝化层开口露出芯片焊盘处沉积一层或多层金属保护，然后在金属保护层上制作出所需的微凸点结构。通过增加金属保护层，提升了微凸点的铜柱结构在回流过程中的助焊剂抗性，同时避免了焊盘受到腐蚀性溶剂的破坏，从而保护了露出的铝焊盘。另外由于溅射阻挡层的存在，也阻隔了焊盘与金属保护层的直接接触，避免了铝与铜的扩散，提升了微凸点结构的可靠性。
[0013]图1为本实用新型一种微凸点芯片封装结构的示意图。[0014]其中[0015]芯片本体101[0016]芯片焊盘102[0017]芯片表面钝化层103[0018]芯片表面钝化层开口 1031[0019]金属溅射层104[0020]金属保护层105[0021]浅平槽1051[0022]微凸点106[0023]金属柱1061[0024]金属帽1062。
具体实施方式
[0025]参见图1，本实用新型涉及一种微凸点芯片封装结构，它包括芯片本体101、芯片焊盘102、芯片表面钝化层103、金属溅射层104、金属保护层105和微凸点106。所述芯片焊盘102设置在芯片本体101的正面。所述芯片表面钝化层103覆盖在芯片本体101的正面以及芯片焊盘102的外围。所述芯片焊盘102上的芯片表面钝化层103的中部设有芯片表面钝化层开口 1031，所述金属溅射层104设置在表面芯片表面钝化层开口 1031露出的芯片焊盘102上，所述金属溅射层104包括下层的阻挡层与上层的种子层。[0026]所述金属保护层105设置在金属溅射层104的种子层上并自芯片表面钝化层开口 1031向四周延伸，于金属保护层105的正面形成浅平槽1051。所述金属保护层105的尺寸大于芯片表面钝化层开口 1031的尺寸。[0027]所述微凸点106设置在浅平槽1051内，所述微凸点106包括金属柱1061和设置在金属柱1061顶端的金属帽1062。所述金属柱1061的材质为铜。所述金属帽1062的材质为锡或锡合金所述微凸点106的尺寸小于芯片表面钝化层开口 1031的尺寸。所述金属柱1061的直径为10 30 μ m,高度15 50 μ m。所述种子层同为金属保护层105与微凸点106 的电镀导电层。[0028]本实用新型一种微凸点芯片封装结构的具体实施步骤为[0029]I)在晶圆表面的芯片表面钝化层103 和芯片表面钝化层开口 1031露出的芯片焊盘102上，利用溅射的方式均匀覆盖一层或多层金属溅射层104，所述金属溅射层104包括阻挡层与种子层。[0030]2)采用光刻工艺，先在晶圆表面均匀涂上一层光刻胶，再通过曝光和显影方式在晶圆表面光刻胶上形成图形开口。[0031]3)在形成的图形开口处电镀出金属保护层105。[0032]4)利用去胶工艺去除光刻胶。[0033]5)再利用光刻工艺，先在晶圆表面的电镀出金属保护层105上均匀涂上一层光刻胶，通过曝光和显影方式在晶圆表面光刻胶上形成图形开口。[0034]6)再利用电镀方式电镀出所需的微凸点106的金属柱1061和金属柱1061顶端的金属帽1062。[0035]7)通过去胶、腐蚀工艺，将微凸点106外侧、晶圆上多余的光刻胶和金属溅射层 104进行去除， 最终制作出所需要的带有金属保护层的微凸点芯片封装结构。
权利要求1.一种微凸点芯片封装结构，包括芯片本体(101)和芯片焊盘(102)，所述芯片焊盘 (102)设置在芯片本体(101)的正面，其特征在于还包括芯片表面钝化层(103)、金属溅射层(104)、金属保护层(105)和微凸点(106)，所述芯片表面钝化层(103)覆盖在芯片本体 (101)的正面以及芯片焊盘(102)的外围，所述芯片焊盘(102)上的芯片表面钝化层(103) 的中部设有芯片表面钝化层开口( 1031 )，所述金属溅射层(104)设置在芯片表面钝化层开口( 1031)露出的芯片焊盘(102)上，所述金属溅射层(104)包括下层的阻挡层与上层的种子层，所述金属保护层(105)设置在金属溅射层(104)的种子层上并自芯片表面钝化层开口( 1031)向四周延伸，于金属保护层(105)的正面形成浅平槽(1051 )，所述微凸点(106)设置在浅平槽(1051)内，所述微凸点(106)包括金属柱(1061)和设置在金属柱(1061)顶端的金属帽(1062)。
2.根据权利要求1所述的一种微凸点芯片封装结构，其特征在于所述微凸点(106)的尺寸小于芯片表面钝化层开口( 1031)的尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种微凸点芯片封装结构，其特征在于所述金属柱(1061) 的直径为10 30 μ m,高度15 50 μ m。
4.根据权利要求1所述的一种微凸点芯片封装结构，其特征在于所述金属保护层 (105)的尺寸大于芯片表面钝化层开口(1031)的尺寸。
5.根据权利要求1所述的一种微凸点芯片封装结构，其特征在于所述种子层同为金属保护层(105)与微凸点(106)的电镀导电层。
6.根据权利要求1所述的一种微凸点芯片封装结构，其特征在于所述金属溅射层 (104)为一层或多层。
专利摘要本实用新型涉及一种微凸点芯片封装结构，属于半导体封装技术领域。它包括芯片本体、芯片焊盘、芯片表面钝化层、金属溅射层、金属保护层和微凸点，所述金属溅射层设置在芯片表面钝化层开口露出的芯片焊盘上，所述金属溅射层包括下层的阻挡层与上层的种子层，所述金属保护层设置在金属溅射层的种子层上并自芯片表面钝化层开口向四周延伸，于金属保护层的正面形成浅平槽，所述微凸点设置在浅平槽内，所述微凸点包括金属柱和设置在金属柱顶端的金属帽，所述种子层同为金属保护层与微凸点的电镀导电层。本实用新型的金属保护层保护芯片焊盘不被腐蚀破坏，提高了半导体结构的封装良率和可靠性。
文档编号H01L33/48GK202839738SQ20122050641
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者郭洪岩, 张爱兵, 张黎, 赖志明, 陈锦辉 申请人:江阴长电先进封装有限公司