芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种芯片。所述芯片包括芯片本体及位于所述芯片本体上的椭圆形凸块，所述椭圆形凸块的长轴指向所述芯片本体的中心。由此也即使得椭圆形凸块的长轴与芯片的层间应力，尤其是剪切力的方向相一致，从而可以降低层间应力对芯片的破坏力度，提高了产品的可靠性。
【专利说明】
芯片
技术领域
[0001]本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及一种芯片。
【背景技术】
[0002]在封装工艺中，一个芯片通常包括芯片本体和位于芯片本体上的凸块，该凸块用作芯片和基板的连接媒介。例如图1示出了传统的一个芯片的结构，包括所述芯片本体I和所述凸块2，通常，凸块2是以圆形存在的。
[0003]倒装芯片球栅格阵列FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)封装模式是业界一个主流方案。随着制程工艺的不断发展，在一个芯片中的凸块数量也越来越多，由此，为了适应更多的凸块存在，如图2所示，位于芯片本体I上的凸块3被制作成椭圆形。
[0004]请继续参考图2并结合图3和图4，现有技术中的凸块3分布方式主要包括三类，如图2中为凸块3(的长轴)水平和垂直设置;如图3中为位于四个角落处的凸块3(的长轴)呈约45度方向放置;如图4中为各个凸块3 (的长轴)呈约45度方向放置，并且较佳的交错开来。
[0005]但是，在实际生产中发现，这几种形式的凸块分布都容易产生各种缺陷，例如极低k介质层的破裂(ELK crack)等，这对于现今主流的28nm以及以下技术节点的产品而言，严重影响了产品的可靠性。
[0006]因此，是否能够解决这一问题，对提高产品的可靠性，提升企业竞争力，将起着重要的作用。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种芯片，改善现有技术中芯片的可靠性差的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种芯片，包括芯片本体及位于所述芯片本体上的椭圆形凸块，所述椭圆形凸块的长轴指向所述芯片本体的中心。
[0009]可选的，对于所述的芯片，所述椭圆形凸块的长轴大于等于65μπι，短轴大于等于35
μ??ο
[0010]可选的，对于所述的芯片，所述椭圆形凸块分布呈一圈。
[0011]可选的，对于所述的芯片，所述椭圆形凸块的数量为10-1000个，相邻椭圆形凸块的间距大于等于70μπι。
[0012]可选的，对于所述的芯片，所述椭圆形凸块分布呈多圈。
[0013]可选的，对于所述的芯片，在每圈中，椭圆形凸块的数量随着与所述中心的距离的增加而增大。
[0014]可选的，对于所述的芯片，在每圈中，相邻椭圆形凸块的间距大于等于70μπι。
[0015]可选的，对于所述的芯片，相邻圈的间距大于等于130μπι。
[0016]可选的，对于所述的芯片，在每圈中，所述椭圆形凸块的数量为10-1000个。
[0017]可选的，对于所述的芯片，所述芯片本体呈正方形或长方形。
[0018]本实用新型提供的芯片，包括芯片本体及位于所述芯片本体上的椭圆形凸块，所述椭圆形凸块的长轴指向所述芯片本体的中心。由此也即使得椭圆形凸块的长轴与芯片的层间应力，尤其是剪切力的方向相一致，从而可以降低层间应力对芯片的破坏力度，提高了产品的可靠性。
【附图说明】
[0019]图1-图4为现有技术中芯片的结构示意图；
[0020]图5为现有技术中的芯片的受力示意图；
[0021 ]图6为本实用新型一实施例中的芯片的结构示意图；
[0022]图7为本实用新型中椭圆形凸块的示意图；
[0023]图8为本实用新型另一实施例中的芯片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合示意图对本实用新型的芯片进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
[0025]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
[0026]发明人在长期的研究中发现，现有技术中的芯片在封装过程中容易出现极低k介质层的破裂(ELK crack)等缺陷，主要是由于芯片包括不同的材料层，而这些材料层存在热膨胀系数不匹配(CTE mismatch)的情况，由此会产生层间应力，尤其是剪切力，该层间应力通过凸块作用在芯片的各层上。如图5所示，层间应力的方向是以芯片本体I的中心向四周发散，呈辐射状。而对于椭圆形凸块而言，当层间应力的方向垂直于椭圆形凸块32的长轴a时，其破坏力最大，当层间应力的方向平行于椭圆形凸块31的长轴a时，其破坏力最小。而现有技术中的椭圆形凸块的排列相对层间应力的方向而言，是毫无章法的，因此，发明人提出一种新的椭圆形凸块的排布方式，使得椭圆形凸块的长轴指向所述芯片本体的中心，于是尽可能的降低了层间应力所产生的破坏。
[0027]下面结合图6-图8对本实用新型的芯片进行详细说明。其中图6为本实用新型一实施例中的芯片的结构示意图；图7为本实用新型中椭圆形凸块的示意图；图8为本实用新型另一实施例中的芯片的结构示意图。
[0028]请参考图6，本实用新型的芯片，包括:芯片本体10及位于所述芯片本体10上的椭圆形凸块20，所述椭圆形凸块20的长轴a指向所述芯片本体10的中心O。所述芯片本体10可以是呈正方形或长方形。所述芯片本体10例如可以是形成于半导体基底上的MOS元件，当然，也可以是其他元件，所述芯片本体10还包括有例如极低k介质层(ELK)，金属垫(PAD，例如铝垫)，凸块下金属层(UBM)等，所述椭圆形凸块20设置在所述凸块下金属层上，用作封装时芯片和基板的连接媒介。所述芯片本体10及椭圆形凸块20的材质及作用为本领域技术人员所熟知，本实用新型不作详述。
[0029]请结合图7，在本实用新型中，所述椭圆形凸块20的长轴a大于等于65μηι，短轴b大于等于35μηι。也即所述椭圆形凸块20至少占据长65μηι，宽35μηι的区域。依据不同的封装能力，这一区域可以适应性变动。
[0030]请继续参考图6，在本实用新型的一个实施例中，所述椭圆形凸块20分布呈一圈，较佳的，所述椭圆形凸块20均勾分布，相邻椭圆形凸块20的间距大于等于70μηι，例如78μηι，90ym，105μπι等。依据不同的封装能力，相邻椭圆形凸块20的间距可以适应性变动。
[0031]所述椭圆形凸块20的数量为10-1000个，例如50个、100个、300个等。依据不同的芯片结构，所述椭圆形凸块20的数量可以适应性变动。
[0032]由图6可见，每个椭圆形凸块20的长轴都朝向芯片本体1的中心O，例如图中示意的椭圆形凸块201和椭圆形凸块202，其长轴a沿线经过中心0，于是，存在于芯片中的层间应力，尤其是剪切力，在呈辐射状的作用方向(即图中箭头所指方向)上与每个椭圆形凸块20的长轴a所在方向一致，从而大大降低了层间应力对芯片的破坏。
[0033]请参考图8，在本实用新型的另一实施例中，所述椭圆形凸块20还可以分布呈多圈。图8中仅示意性表示了两圈。需要说明的是，在图6及图8中所示出的椭圆形凸块的数量并非是实际数量。对于如图8所示具有多圈椭圆形凸块20的芯片，较佳的，在每圈中，椭圆形凸块20的数量随着与所述中心O的距离的增加而增大，即外圈中椭圆形凸块20的数量大于内圈中椭圆形凸块20的数量。
[0034]同样的，在较佳选择中，每圈的所述椭圆形凸块20也是均匀分布，相邻椭圆形凸块20的间距大于等于70μηι，例如78μηι，90μηι，105μηι等。依据不同的封装能力，相邻椭圆形凸块20的间距可以适应性变动。
[0035]在每圈中，所述椭圆形凸块20的数量为10-1000个，例如50个、100个、300个等。依据不同的芯片结构，每圈中所述椭圆形凸块20的数量可以适应性变动。
[0036]为了便于封装操作，防止干扰，在本实施例中，相邻圈的间距大于等于130μπι，即相邻两圈中距离最近的两个椭圆形凸块20的间距大于等于130μπι。可以理解的是，依据不同的封装能力，这一间距可以适应性变动。
[0037]由图8可见，每个椭圆形凸块20的长轴都朝向芯片本体1的中心O，例如图中示意的位于内圈的四个椭圆形凸块其长轴a沿线经过中心0，位于外圈的例如椭圆形凸块203和椭圆形凸块204其长轴a沿线也经过中心0，于是，存在于芯片中的层间应力，尤其是剪切力，在呈辐射状的作用方向(即图中箭头所指方向)上与每个椭圆形凸块20的长轴a所在方向一致，从而大大降低了层间应力对芯片的破坏。
[0038]综上所述，本实用新型的芯片，包括芯片本体及位于所述芯片本体上的椭圆形凸块，所述椭圆形凸块的长轴指向所述芯片本体的中心。由此也即使得椭圆形凸块的长轴与芯片的层间应力，尤其是剪切力的方向相一致，从而可以降低层间应力对芯片的破坏力度，提尚了广品的可靠性。
[0039]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种芯片，其特征在于，包括芯片本体及位于所述芯片本体上的多个椭圆形凸块，所述椭圆形凸块的长轴指向所述芯片本体的中心。2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述椭圆形凸块的长轴大于等于65μπι，短轴大于等于35μηι。3.如权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述椭圆形凸块分布呈一圈。4.如权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述椭圆形凸块的数量为10-1000个，相邻椭圆形凸块的间距大于等于70μπι。5.如权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述椭圆形凸块分布呈多圈。6.如权利要求5所述的芯片，其特征在于，在每圈中，椭圆形凸块的数量随着与所述中心的距离的增加而增大。7.如权利要求5所述的芯片，其特征在于，在每圈中，相邻椭圆形凸块的间距大于等于70μηιο8.如权利要求5所述的芯片，其特征在于，相邻圈的间距大于等于130μπι。9.如权利要求5所述的芯片，其特征在于，在每圈中，所述椭圆形凸块的数量为10-1000个。10.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片本体呈正方形或长方形。
【文档编号】H01L23/48GK205428905SQ201620242976
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】费春潮, 江博渊
【申请人】中芯国际集成电路制造（天津）有限公司, 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司