专利名称：凸块工艺及其结构的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种凸块工艺，特别是有关于一种可防止短路的凸块工艺。
背景技术：
如图IA至图1H，现有习知凸块工艺至少包含下列步骤首先，请参阅图1A，提供一基板10，该基板10具有一表面11、多个设置于该表面11的焊垫12及一形成于该表面11的保护层13，该保护层13显露该些焊垫12 ;接着，请参阅图1B，形成一含铜金属层20与该些焊垫12及该保护层13 ;之后，请参阅图1C，形成一光阻层30于该含铜金属层20 ;接着，请参阅图1D，图案化该光阻层30以形成多个开口 31 ;之后，请参阅图1E，形成多个铜凸块40在该些开口 31内，各该铜凸块40具有一第一外周壁41 ;接着，请参阅图1F，形成一导接层 50与该些铜凸块40 ;之后，请参阅图1G，移除该光阻层30，最后，请参阅图1H，利用刻蚀方法移除未被该些铜凸块40覆盖的该含铜金属层20以形成一凸块下金属层21，各该凸块下金属层21具有一第二外周壁21a，在进行移除未被该些铜凸块40覆盖的该含铜金属层20的步骤时，由于该些铜凸块40的材质包含有铜，因此该些铜凸块40会同时与该含铜金属层20 一起被刻蚀而导致该些铜凸块40的该些第一外周壁41产生凹陷的情形，且该些凸块下金属层21的该些第二外周壁21a凹陷的程度更大于该些铜凸块40的该些第一外周壁41，此外，由于该些第一外周壁41及该些第二外周壁21a凹陷且裸露，因此容易造成铜离子游离的现象而导致短路的情形发生。由此可见，上述现有的凸块工艺在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构凸块工艺及其结构，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的凸块工艺存在的缺陷，而提供一种新型结构的凸块工艺及其结构，所要解决的技术问题是使其因此可避免该些凸块下金属层的该些第一外周壁及该些铜凸块的该些第二外周壁裸露而造成铜离子游离导致短路的情形，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种凸块工艺，其中至少包含提供一基板，该基板具有一表面、多个焊垫及一第一保护层，该些焊垫设置于该表面，该第一保护层形成于该表面并显露该些焊垫；形成一含铜金属层于些焊垫及该第一保护层，该含铜金属层具有多个第一区及多个第二区；形成一光阻层与该含铜金属层；图案化该光阻层以形成多个开口，该些开口对应该些第一区；形成多个铜凸块在该些开口内，各该铜凸块覆盖该含铜金属层的各该第一区且各该铜凸块具有一第一顶面；形成一导接层与该些铜凸块的该些第一顶面，该导接层具有一第二顶面且该导接层包含有一镍层及一接合层，该镍层位于该铜凸块与该接合层之间；移除该光阻层；移除该含铜金属层的该些第二区以显露出该第一保护层，并使该含铜金属层的各该第一区形成一凸块下金属层，其中各该凸块下金属层具有一第一外周壁，各该铜凸块具有一第二外周壁，该导接层具有一第三外周壁，该第三外周壁与该第二外周壁之间具有一第一间距，该第三外周壁与该第一外周壁之间具有一第二间距且该导接层及该第一保护层之间具有一容置空间，该容置空间环绕该第一外周壁及该第二外周壁，且该容置空间具有一对应于该第一外周壁的第一容置部及一对应于该第二外周壁的第二容置部；形成一第二保护层与该导接层的该第二顶面、该些凸块下金属层的该些第一外周壁、该些铜凸块的该些第二外周壁、该导接层的该第三外周壁、该第一保护层、该第一容置部及该第二容置部；以及移除位于该导接层的该第二顶面、该导接层的该第三外周壁及该第一保护层的该第二保护层，以使位于该第一容置部的该第二保护层形成一第一保护环及使位于该第二容置部的该第二保护层形成一第二保护环。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的凸块工艺，其中所述的该第三外周壁具有一第三外周长，该第二外周壁具有一第二外周长，该第一外周壁具有一第一外周长，该第三外周长大于该第二外周长，该第二外周长不小于该第一外周长。 前述的凸块工艺，其中所述的该第二间距不小于该第一间距。前述的凸块工艺，其中所述的该第二保护层选自于氧化物或氮化物其中之一。前述的凸块工艺，其中所述的该氮化物可为氮化硅、氮氧化硅或其混合体其中之
o前述的凸块工艺，其中所述的该氧化物可为二氧化硅、氮氧化硅或其混合体其中之一。前述的凸块工艺，其中所述的该第一保护环具有一第一环壁，该第二保护环具有一第二环壁，该第一环壁、该第二环壁及该第三外周壁为平齐。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种凸块结构，其中至少包含一基板，其具有一表面、多个焊垫及一第一保护层，该些焊垫设置于该表面，该第一保护层形成于该表面并显露该些焊垫；多个凸块下金属层，各该凸块下金属层具有一第一外周壁；多个铜凸块，其形成于该些凸块下金属层上，各该铜凸块具有一第一顶面及一第二外周壁；一导接层，其形成于该些铜凸块的该些第一顶面，该导接层具有一第二顶面及一第三外周壁，且该导接层包含有一镍层及一接合层，该镍层位于该铜凸块与该接合层之间，其中该第三外周壁与该第二外周壁之间具有一第一间距，该第三外周壁与该第一外周壁之间具有一第二间距且该导接层及该第一保护层之间具有一容置空间，该容置空间环绕该第一外周壁及该第二外周壁，且该容置空间具有一对应于该第一外周壁的第一容置部及一对应于该第二外周壁的第二容置部；一第一保护环，其形成于该第一容置部；以及一第二保护环，其形成于该第二容置部。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的凸块结构，其中所述的该第一保护环连接该第二保护环。前述的凸块结构，其中所述的该第一保护环具有一第一环壁，该第二保护环具有
一第二环壁，该第一环壁、该第二环壁及该第三外周壁为平齐。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下在于提供一种凸块工艺，其包含提供一基板，该基板具有一表面、多个焊垫及一第一保护层，该些焊垫设置于该表面，该第一保护层形成于该表面并显露该些焊垫；形成一含铜金属层与些焊垫及该第一保护层，该含铜金属层具有多个第一区及多个第二区；形成一光阻层与该含铜金属层；图案化该光阻层以形成多个开口，该些开口对应该些第一区；形成多个铜凸块在该些开口内，各该铜凸块覆盖该含铜金属层的各该第一区且各该铜凸块具有一第一顶面；形成一导接层与该些铜凸块的该些第一顶面，该导接层具有一第二顶面且该导接层包含有一镍层及一接合层，该镍层位于该铜凸块与该接合层之间；移除该光阻层；移除该含铜金属层的该些第二区以显露出该第一保护层，并使该含铜金属层的各该第一区形成一凸块下金属层，其中各该凸块下金属层具有一第一外周壁，各该铜凸块具有一第二外周壁，该导接层具有一第三外周壁，该第三外周壁与该第二外周壁之间具有一第一间距，该第三外周壁与该第一外周壁之间具有一第二间距且该导接层及该第一保护层之间具有一容置空间，该容置空间环绕该第一外周壁及该第二外周壁，且该容置空间具有一对应于该第一外周壁的第一容置部及一对应于该第二外周壁的第二容置部；形成一第二保护层与该导接层的该第二顶面、该些凸块下金属层的该些第一外周壁、该些铜凸块的该些第二外周壁、该导接层的该第三外周壁、该第一保护层、该第一容置部及该第二容置部；以及移除位于该导接层的该第二顶面、该导接层的该第三外周壁及该第一保护层的该第二保护层，以使位于该第一容置部的该第二保护层形成一第一保护环及使位于该·第二容置部的该第二保护层形成一第二保护环。·借由上述技术方案，本发明凸块工艺及其结构至少具有下列优点及有益效果由于环绕该些凸块下金属层的该些第一容置部形成有该些第一保护环，环绕该些铜凸块的该些第二容置部形成有该些第二保护环，因此可避免该些凸块下金属层的该些第一外周壁及该些铜凸块的该些第二外周壁裸露而造成铜离子游离导致短路的情形。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图IA至图IH是现有习知凸块工艺的截面示意图。图2A至图2J是依据本发明的一较佳实施例，一种凸块工艺的截面示意图。10: 基板11: 表面
12: 焊垫13: 保护层
20: 含铜金属层21: 凸块下金属层21a: 第二外周壁
30: 光阻层31: 开口
40: 铜凸块41: 第一外周壁50 导接层100:凸块结构
110: 基板111: 表面
112焊垫113:第一保护层
120:含铜金属层121:第一区·
122:第二区123:凸块下金属层123a:第一外周壁
130: 光阻层131: 开口
140:铜凸块141:第一顶面142第二外周壁
150:导接层151:第二顶面
152 樣层153: 接合层154第三外周壁
160:第二保护层161:第一保护环
161a:第一环壁162:第二保护环162a: 第二环壁
D1 第一间距D2: 第二间距
LI: 第一外周长L2: 第二外周长L3: 第三外周长
S: 容置空间SI: 第一容置部S2 第二容置部
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的凸块工艺及其结构其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图2A至图2J，其本发明的一较佳实施例，一种凸块工艺，其至少包含下列步骤首先，请参阅图2A，提供一基板110，该基板110具有一表面111、多个焊垫112及一第一保护层113,该些焊垫112设置于该表面111,该第一保护层113形成于该表面111并显露该些焊塾112,该基板110的材质娃可选自于错化娃基板、神化嫁基板或监宝石基板其中之一，该第一保护层113的材质可选自于二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其混合体其中之一；接着，请参阅图2B，形成一含铜金属层120与些焊垫112及该第一保护层113，该含铜金属层120具有多个第一区121及多个第二区122 ;之后，请参阅图2C，形成一光阻层130于该含铜金属层120 ;接着，请参阅图2D，图案化该光阻层130以形成多个开口 131，该些开口 131对应该些第一区121 ;之后，请参阅图2E，形成多个铜凸块140在该些开口 131内，各该铜凸块140覆盖该含铜金属层120的各该第一区121且各该铜凸块140具有一第一顶面141 ;接着，请参阅图2F，形成一导接层150与该些铜凸块140的该些第一顶面141，该导接层150具有一第二顶面151且该导接层150包含有一镍层152及一接合层153，该镍层152位于该铜凸块140与该接合层153之间，该接合层153的材质可选自于金、银或铅其中之一，在本实施例中，该接合层153的材质为金；之后，请参阅图2G，移除该光阻层130 ;接着，请参阅图2H，移除该含铜金属层120的该些第二区122以显露出该第一保护层113，并使该含铜金属层120的各该第一区121形成一凸块下金属层123，其中各该凸块下金属层123具
有一第一外周壁123a,各该铜凸块140具有一第二外周壁142,该导接层150具有一第三外周壁154，该第一外周壁123a具有一第一外周长LI，该第二外周壁142具有一第二外周长L2，该第三外周壁154具有一第三外周长L3，该第三外周长L3大于该第二外周长L2，该第二外周长L2不小于该第一外周长LI,该第三外周壁154与该第二外周壁142之间具有一第一间距Dl，该第三外周壁154与该第一外周壁123a之间具有一第二间距D2，该第二间距D2不小于该第一间距D1，该导接层150及该第一保护层113之间具有一容置空间S，该容置空间S环绕该第一外周壁123a及该第二外周壁142，且该容置空间S具有一对应于该第一外周壁123a的第一容置部SI及一对应于该第二外周壁142的第二容置部S2 ;之后，请参阅图21，形成一第二保护层160与该导接层150的该第二顶面151、该些凸块下金属层123的该些第一外周壁123a、该些铜凸块140的该些第二外周壁142、该导接层150的该第三外周壁154、该第一保护层113、该第一容置部SI及该第二容置部S2，该第二保护层160可选自于氧化物或氮化物其中之一，在本实施例中，该氮化物可为氮化硅，该氧化物可为二氧化硅；最后，请参阅图2J，移除位于该导接层150的该第二顶面151、该导接层150的该第三外周壁154及该第一保护层113的该第二保护层160，以使位于该第一容置部SI的该第二保护层160形成一第一保护环161，及使位于该第二容置部S2的该第二保护层160形成一第二保护环162以形成一凸块结构100，且该第一保护环161连接该第二保护环162。由于环绕该些凸块下金属层123的该些第一容置部SI形成有该些第一保护环161，环绕该些铜凸块140的该些第二容置部S2形成有该些第二保护环162，因此该些凸块下金属层123的该些第一外周壁123a及该些铜凸块140的该些第二外周壁142并无裸露，所以可避免铜离子游离而造成短路的情形。较佳地，在本实施例中，该第一保护环161具有一第一环壁161a，该第二保护环162具有一第二环壁162a，该第一环壁161a、该第二环壁162a及该第三外周壁154为平齐。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的 范围内。
权利要求
1.一种凸块工艺，其特征在于至少包含 提供一基板，该基板具有一表面、多个焊垫及一第一保护层，该些焊垫设置于该表面，该第一保护层形成于该表面并显露该些焊垫； 形成一含铜金属层与些焊垫及该第一保护层，该含铜金属层具有多个第一区及多个第二区； 形成一光阻层与该含铜金属层； 图案化该光阻层以形成多个开口，该些开口对应该些第一区； 形成多个铜凸块在该些开口内，各该铜凸块覆盖该含铜金属层的各该第一区且各该铜凸块具有一第一顶面； 形成一导接层与该些铜凸块的该些第一顶面，该导接层具有一第二顶面且该导接层包含有一镍层及一接合层，该镍层位于该铜凸块与该接合层之间； 移除该光阻层； 移除该含铜金属层的该些第二区以显露出该第一保护层，并使该含铜金属层的各该第一区形成一凸块下金属层，其中各该凸块下金属层具有一第一外周壁，各该铜凸块具有一第二外周壁，该导接层具有一第三外周壁，该第三外周壁与该第二外周壁之间具有一第一间距，该第三外周壁与该第一外周壁之间具有一第二间距且该导接层及该第一保护层之间具有一容置空间，该容置空间环绕该第一外周壁及该第二外周壁，且该容置空间具有一对应于该第一外周壁的第一容置部及一对应于该第二外周壁的第二容置部； 形成一第二保护层与该导接层的该第二顶面、该些凸块下金属层的该些第一外周壁、该些铜凸块的该些第二外周壁、该导接层的该第三外周壁、该第一保护层、该第一容置部及该第二容置部；以及 移除位于该导接层的该第二顶面、该导接层的该第三外周壁及该第一保护层的该第二保护层，以使位于该第一容置部的该第二保护层形成一第一保护环及使位于该第二容置部的该第二保护层形成一第二保护环。
2.如权利要求I所述的凸块工艺，其特征在于该第三外周壁具有一第三外周长，该第二外周壁具有一第二外周长，该第一外周壁具有一第一外周长，该第三外周长大于该第二外周长，该第二外周长不小于该第一外周长。
3.如权利要求I所述的凸块工艺，其特征在于该第二间距不小于该第一间距。
4.如权利要求I所述的凸块工艺，其特征在于该第二保护层选自于氧化物或氮化物其中之一。
5.如权利要求4所述的凸块工艺，其特征在于该氮化物可为氮化硅、氮氧化硅或其混合体其中之一。
6.如权利要求4所述的凸块工艺，其特征在于该氧化物可为二氧化硅、氮氧化硅或其混合体其中之一。
7.如权利要求I所述的凸块工艺，其特征在于该第一保护环具有一第一环壁，该第二保护环具有一第二环壁，该第一环壁、该第二环壁及该第三外周壁为平齐。
8.一种凸块结构，其特征在于至少包含 一基板，其具有一表面、多个焊垫及一第一保护层，该些焊垫设置于该表面，该第一保护层形成于该表面并显露该些焊垫；多个凸块下金属层，各该凸块下金属层具有一第一外周壁； 多个铜凸块，其形成于该些凸块下金属层上，各该铜凸块具有一第一顶面及一第二外周壁； 一导接层，其形成于该些铜凸块的该些第一顶面，该导接层具有一第二顶面及一第三外周壁，且该导接层包含有一镍层及一接合层，该镍层位于该铜凸块与该接合层之间，其中该第三外周壁与该第二外周壁之间具有一第一间距，该第三外周壁与该第一外周壁之间具有一第二间距且该导接层及该第一保护层之间具有一容置空间，该容置空间环绕该第一外周壁及该第二外周壁，且该容置空间具有ー对应于该第一外周壁的第一容置部及一对应于该第二外周壁的第二容置部； 一第一保护环，其形成于该第一容置部；以及 一第二保护环，其形成于该第二容置部。
9.如权利要求8所述的凸块结构，其特征在于该第一保护环连接该第二保护环。
10.如权利要求8所述的凸块结构，其特征在于该第一保护环具有一第一环壁，该第二保护环具有一第二环壁，该第一环壁、该第二环壁及该第三外周壁为平齐。
全文摘要
本发明是有关于一种凸块工艺，其包含一基板；形成一含铜金属层；形成一光阻层；图案化该光阻层以形成多个开口；形成多个铜凸块在该些开口内，各该铜凸块具有一第一顶面；形成一包含有一镍层及一接合层的导接层，该导接层具有一第二顶面；移除该光阻层；形成一凸块下金属层，其中各该凸块下金属层具有一第一外周壁，各该铜凸块具有一第二外周壁，该导接层及该基板的第一保护层之间具有一容置空间，该容置空间环绕该第一外周壁及该第二外周壁，且该容置空间具有一第一容置部及一对第二容置部；形成一第二保护层；及移除部分该第二保护层，使位于该第一容置部的该第二保护层形成一第一保护环及使位于该第二容置部的该第二保护层形成一第二保护环。
文档编号H01L23/488GK102800599SQ20111014692
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者何荣华, 郭志明, 庄坤树 申请人:颀邦科技股份有限公司