專利名稱：用于集成電路的凸塊應(yīng)力減輕層的制作方法
用于集成電路的凸塊應(yīng)力減輕層
背景技術(shù)：
在集成電路的制造中，通常使用倒裝片連接來(lái)將集成電路管芯(IC管芯)附接到承載基板，例如集成電路封裝(IC封裝)或母板上。倒裝片結(jié)構(gòu)采用布置在IC管芯的表面上的金屬凸塊陣列。金屬凸塊與IC封裝上的對(duì)應(yīng)的焊球?qū)?zhǔn)。一旦對(duì)準(zhǔn)，在焊料的熔點(diǎn)以上的溫度執(zhí)行一退火工藝，以使焊球回流并且潤(rùn)濕金屬凸塊的表面。然后快速冷卻焊球和金屬凸塊，以最小化金屬的混合。使用例如環(huán)氧樹脂等底填材料來(lái)填充金屬凸塊/焊球連接之間和周圍的空隙。整個(gè)微電子工業(yè)所面對(duì)的主要問(wèn)題是在倒裝片封裝工藝期間在IC管芯內(nèi)發(fā)生的較軟的(weak)低k層間介電(ILD)層的破裂和剝離。采用當(dāng)前設(shè)計(jì)，由于熱膨脹失配所產(chǎn)生的剪應(yīng)力以及管芯和封裝的翹曲行為所導(dǎo)致的法向應(yīng)力，使得IC管芯內(nèi)的ILD層上的負(fù)荷高。在過(guò)去，由于通常將二氧化硅這一較硬的介電材料用于ILD層，ILD破裂和剝離還不是業(yè)界的問(wèn)題。但是因?yàn)槭褂幂^軟的低k介電材料正變成業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，所以需要改進(jìn)的設(shè)計(jì)以減少含有這些低k材料的ILD層的破裂和剝離。此外，因?yàn)榧呻娐饭苄竞头庋b的尺寸繼續(xù)縮小，因而由于減小凸塊間距和減小凸塊直徑的趨勢(shì)，這些問(wèn)題預(yù)期會(huì)變得更棘手。


圖IA示出傳統(tǒng)的金屬凸塊/焊球連接。圖IB和IC示出IC管芯和IC封裝之間的CTE失配如何將壓應(yīng)力和拉應(yīng)力施加到 IC管芯中。圖ID示出與使用較寬金屬凸塊相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。圖2A和2B示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的焊料限定層。圖2C示出采用本發(fā)明的焊料限定層形成的倒裝片連接。圖2D和2E示出采用本發(fā)明的焊料限定層形成的倒裝片連接如何能減輕IC管芯內(nèi)的應(yīng)力。圖2F示出其中采用較寬金屬凸塊以及本發(fā)明的焊料限定層的實(shí)施方式。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的焊料限定層的形成方法。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的焊料限定層的形成方法。圖5A至5C示出本發(fā)明的焊料限定層的替代實(shí)施方式。圖6A至6D示出包含預(yù)附接焊球的本發(fā)明的又一實(shí)施方式。圖7A至7B示出包含額外的金屬凸塊的本發(fā)明的又一實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式在此所描述的是減小集成電路封裝的金屬凸塊層的機(jī)械應(yīng)力的系統(tǒng)和方法。在下面的描述中，將采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公用的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述說(shuō)明性的實(shí)施方式的各個(gè)方面， 以使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員了解他們的工作的主旨。然而，顯然對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可以僅僅以所描述的某些方面來(lái)實(shí)施本發(fā)明。為了解釋的目的，闡釋了具體符號(hào)、材料和構(gòu)造，以便提供對(duì)說(shuō)明性的實(shí)施方式的詳盡的理解。然而，顯然對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可以在不詳盡描述的情況下實(shí)施本發(fā)明。在其它實(shí)例中，為了不使說(shuō)明性的實(shí)施方式難于理解而省略和簡(jiǎn)化了公知的特征。以最有助于理解本發(fā)明的方式依次描述作為多個(gè)分立的操作的各種操作，然而， 所描述的順序不能解釋為暗示這些操作是必需依賴于順序的。特別地，不需要以所描述的順序執(zhí)行這些操作。圖IA示出耦合之前的傳統(tǒng)IC管芯100和IC封裝150。所示出的IC管芯100具有基板102、器件層104、金屬化層106、多個(gè)鈍化層108、最終的厚金屬化層110和多個(gè)金屬凸塊112。凸塊112可以采用包含但不限于銅、鎳、鈀、金和其他金屬或合金的金屬來(lái)形成， 合金如為鉛和錫的合金。該結(jié)構(gòu)也可以包括位于金屬凸塊112和最終鈍化層108之間的阻擋和晶種層114，阻擋和晶種層114也可以稱為凸塊限定金屬(BLM)層114。提供圖IA的 IC管芯100作為IC管芯的典型實(shí)例并且許多其它變形是本領(lǐng)域公知的。在此所提供的本發(fā)明的實(shí)施方式并不意為并且不應(yīng)限定為圖IA中所描述的具體IC管芯結(jié)構(gòu)。如本領(lǐng)域所公知的，基板102可以采用例如體硅、絕緣體上硅材料、含鍺材料和其它適于用作半導(dǎo)體基板的材料來(lái)形成。器件層104是基板102的上表面并且含有各種電子器件，包括但不限于晶體管、電容器、互連和淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(這些均未示出)。金屬化層106用于對(duì)半導(dǎo)體基板102上的各種器件進(jìn)行互連。金屬化層106可以包括金屬互連、用于隔離并絕緣金屬互連的層間介電(ILD)層和穿透ILD層以將金屬互連耦合在一起的通孔。ILD層可以由例如摻碳的氧化物和二氧化硅等形成。正是這些ILD層通常由于倒裝片封裝工藝所產(chǎn)生的應(yīng)力而變得破裂或剝離。金屬互連和通孔通常由含有銅或鎢的金屬或合金形成。一個(gè)或更多鈍化層108通常形成在金屬化層106上。鈍化層108密封并保護(hù)IC 管芯使免于損害和污染。鈍化層108可以由許多不同的材料形成，包括但不限于ILD、氮化物、二氧化硅、聚苯并惡唑、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、雙苯并環(huán)丁烯、酚醛樹脂和聚酰亞胺。最終的厚金屬化層110可以用來(lái)提供金屬化層106和形成在鈍化層108上的多個(gè)金屬凸塊112之間的魯棒連接。金屬凸塊112通過(guò)穿過(guò)鈍化層108形成的金屬通孔來(lái)維持至集成電路管芯的金屬化層的電連接。BLM層114通常是用于金屬凸塊112的阻擋層和晶種層。如上所述，在替代實(shí)施方式中金屬凸塊112通常采用銅、鎳、鈀、金、或鉛和錫的合金來(lái)形成。金屬凸塊112可以采用本領(lǐng)域公知的工藝來(lái)形成，所述公知的工藝包括但不限于CVD、PVD、ALD、PECVD、電鍍和無(wú)電鍍。圖IA進(jìn)一步示出包括基板152的IC封裝150，其中多個(gè)焊球巧4安裝在基板152 的一側(cè)上。焊球1 可以由任何傳統(tǒng)焊接材料形成，例如可以使用錫、銀和銅的合金?；?152起小型印刷電路板的作用，該印刷電路板將焊球IM布線連接到安裝在基板152另一側(cè)上的多個(gè)電連接。這些電連接被設(shè)置成柵格陣列156的形式，例如針柵陣列(PGA)、球柵陣列(BGA)或平面柵格陣列(LGA)。圖IB和IC示出倒裝片連接如何能夠減小IC管芯100內(nèi)的應(yīng)力。首先，如圖所示 IC管芯100耦合到IC封裝150。用于物理連接管芯和封裝的方法是本領(lǐng)域所公知的。如圖所示，每個(gè)焊球巧4沿界面160電連接并物理連接到金屬凸塊112。在進(jìn)行回流處理以物理接合焊球巧4和金屬凸塊112期間，焊球巧4潤(rùn)濕金屬凸塊112直至金屬凸塊112的邊緣。因而焊球154趨向于直徑比金屬凸塊112的直徑大。如上所述，所產(chǎn)生的應(yīng)力的原因是IC管芯100的熱膨脹系數(shù)(CTE)遠(yuǎn)小于IC封裝150的熱膨脹系數(shù)(CTE)。由于IC管芯100和IC封裝150經(jīng)常經(jīng)受大范圍溫度改變，例如在制造期間以及在產(chǎn)品的實(shí)際使用期間，CTE差異導(dǎo)致IC封裝150的膨脹和縮小比率比 IC管芯100大。這將大應(yīng)力施加到焊球/金屬凸塊連接上，從而將壓縮和拉伸應(yīng)力傳播至 IC管芯100的金屬化層106內(nèi)的ILD層并且導(dǎo)致破裂和/或剝離問(wèn)題。例如，圖IB示出在相對(duì)高溫下發(fā)生的情形。在此情形中，IC封裝150的膨脹比率比IC管芯100大，從而拉動(dòng)焊球巧4遠(yuǎn)離IC封裝150的中心并且因而也拉動(dòng)金屬凸塊112 遠(yuǎn)離。箭頭162 —般地描述直接傳播到IC管芯100中的壓縮和拉伸應(yīng)力。類似地，圖IC 示出在相對(duì)低溫下發(fā)生的情形。在此情形中，IC封裝150的縮小比率比IC管芯100大，推動(dòng)焊球巧4進(jìn)入IC封裝150的中心并且因而也推動(dòng)金屬凸塊112。再次，箭頭162 —般地描述在此情況下直接傳播進(jìn)IC管芯100的壓縮和拉伸應(yīng)力。一種用于減小破裂和剝離的方法是使用較寬的金屬凸塊112，其中較寬的金屬凸塊112能夠在較大范圍上分散應(yīng)力。不幸地，因?yàn)镮C管芯100傾向于小型化并且提升性能， 所以所需要的輸入/輸出端子的數(shù)量增加，這導(dǎo)致了減小的間距和相鄰金屬凸塊112之間的間隔減小。并且如圖ID所示，因?yàn)榻饘偻箟K112之間的間隔減小，相關(guān)的焊球154趨向于彼此接觸并且短路。這樣，必須使用窄金屬凸塊112，這限制了它們釋放由IC封裝150所產(chǎn)生的應(yīng)力的能力。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，圖2A示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的焊料限定層 200。焊料限定層200形成在鈍化層108上和金屬凸塊112的部分上。焊料限定層200遮蔽金屬凸塊112的上表面的一部分，因而限制可利用到焊球154的表面面積的量。更具體地說(shuō)，焊料限定層200遮蔽了每個(gè)金屬凸塊112的上表面的外邊緣202，因而使得這些上表面外邊緣202不能被焊料潤(rùn)濕。這防止了焊料球IM —直潤(rùn)濕到金屬凸塊112的外邊緣。 圖2B示出遮蔽金屬凸塊112的上表面外邊緣202的焊料限定層200的頂視圖，因而允許僅暴露上表面的中心部分。在不同的實(shí)施方式中，焊料限定層200可以遮蔽金屬凸塊112的上表面的15%至95%的任何區(qū)域。在一些實(shí)施方式中，焊料限定層200可以遮蔽金屬凸塊 112的上表面的35%至50%的任何區(qū)域。如圖2C所示，當(dāng)具有焊料限定層200的IC管芯100耦合到IC封裝150時(shí)，焊球巧4被限定到金屬凸塊112的上表面的中間部分。焊球巧4不能潤(rùn)濕金屬凸塊112的外邊緣并且因而不能延伸超過(guò)金屬凸塊112的外邊緣。焊料限定層200可以采用適于半導(dǎo)體制造工藝的并且不能被焊接材料潤(rùn)濕的多種絕緣材料形成?？梢杂糜诤噶舷薅▽?00的一些材料實(shí)例包括但不限于光可限定聚合介電材料、傳統(tǒng)介電材料、環(huán)氧類材料、硅樹脂、聚酰亞胺、例如鋁和鎢的不可潤(rùn)濕金屬、以及氮化物。光可限定聚合介電材料的一些具體例子包括但不限于來(lái)自Rohm和Haas 的InterVia 8000-系列光可限定聚合介電材料、來(lái)自Dow Chemical的Cyclotene 4000-系列光可限定聚合介電材料、來(lái)自Microchem的SU-8光可限定環(huán)氧樹脂材料、來(lái)自 Dow Corning的WL-5000系列光可限定硅樹脂介電材料、來(lái)自ftOmerus的Avatrel⑧光可限定介電材料、來(lái)自ShinEtsuMicroSi的SINR-系列光可限定介電材料、來(lái)自SumitomoBakelite Co.，Ltd.的 SUMIRESIN EXCEL CRC-8600 系列光可限定介電材料、來(lái)自 FujiFilm的AP2210、AN-3310、和Durimide7000_系列光可限定聚酰亞胺材料、來(lái)自Toray 的Wiotoneece 光可限定聚酰亞胺材料、來(lái)自Asahi Kasei EMD的Pimel 光可限定聚酰亞胺材料、來(lái)自HD Microsystems的光可限定聚酰亞胺材料、來(lái)自Tokyo Ohka Kogyo Co. Ltd.，的IMR S2000光可限定介電材料、和來(lái)自JSR Micro, Inc的WPR-系列光可限定介電材料。圖2D和2E示出使用本發(fā)明的焊料限定層的一個(gè)實(shí)施方式形成的倒裝片連接如何能夠減輕IC管芯100內(nèi)的應(yīng)力。圖2D示出當(dāng)在相對(duì)高的溫度下IC封裝150膨脹比率大于IC管芯100時(shí)所發(fā)生的情形。圖2E示出當(dāng)在相對(duì)低的溫度下IC封裝150收縮比率大于IC管芯100時(shí)所發(fā)生的情形。箭頭162 —般地描述所產(chǎn)生的壓縮和膨脹應(yīng)力。與圖IB和IC所示的應(yīng)力不同，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于它們?cè)谄叫杏贗C管芯100的上表面的方向上的初始傳播，在此部分減輕了應(yīng)力。在傳播到IC管芯100中之前，應(yīng)力橫過(guò)金屬凸塊112上表面的一部分傳播到焊料限定層200中。這減小了傳輸?shù)焦苄?00中的壓縮和拉伸應(yīng)力并且至少部分地減輕了例如介電層的破裂和/或剝離等問(wèn)題。 在一些情況下，破裂和/或剝離可以完全消除。圖2F示出本發(fā)明的其中較寬的金屬凸塊112結(jié)合焊料限定層200使用的另一實(shí)施方式。同樣，較寬的金屬凸塊112能將應(yīng)力擴(kuò)展到較大面積上。在此，當(dāng)金屬凸塊112之間的間隔減小時(shí)，焊料限定層200防止焊球IM彼此接觸，因而防止了如圖ID所示的現(xiàn)有技術(shù)中可能產(chǎn)生的短路。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的形成焊料限定層200的方法300。假設(shè)IC管芯 100包括多個(gè)金屬凸塊112，方法300以在IC管芯100和金屬凸塊112上沉積焊料限定材料的均厚層開始(圖3的步驟30 。焊料限定材料可以覆蓋金屬凸塊112的全部。在此實(shí)施方式中，焊料限定材料可以是上述的任意光可限定聚合介電材料?？梢圆捎脗鹘y(tǒng)的沉積方法來(lái)沉積光可限定聚合介電材料，包括但不限于物理氣相沉積、濺射、旋涂沉積、原子層沉積或化學(xué)氣相沉積。也可以采用適于使用光可限定聚合介電材料的替代沉積工藝。然后，圖案化焊料限定材料以形成暴露每個(gè)金屬凸塊112的上表面的一部分的開口(步驟304)。采用適于光可限定聚合介電材料的公知的光刻工藝來(lái)圖案化焊料限定材料。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在基本上不暴露金屬凸塊112的外邊緣的情況下，圖案化工藝從每個(gè)金屬凸塊112的上表面的一部分移除焊料限定材料。圖案化工藝，也就是光刻工藝是本領(lǐng)域公知的。光刻工藝一般包括一個(gè)曝光步驟以在金屬凸塊112上在焊料限定材料中限定開口(步驟30如)。注意只是在此步驟中限定開口；開口還未形成。根據(jù)本發(fā)明，所限定的開口并不延伸到金屬凸塊112的邊緣。相反， 他們基本上覆蓋每個(gè)金屬凸塊112的上表面的中心部分。曝光步驟使用光掩膜以及一些形式的輻射，例如紫外線輻射或遠(yuǎn)紫外輻射。然后，在顯影步驟中，使用顯影劑溶液移除在金屬凸塊112上限定開口的光可限定介電材料的那些部分(步驟304b)。取決于光可限定聚合介電材料是正性的還是負(fù)性的， 那些被移除的部分將是暴露區(qū)域或是非暴露區(qū)域。當(dāng)那些部分被移除后，最終結(jié)果是焊料限定層遮蔽金屬凸塊112的邊緣，但暴露出金屬凸塊112的上表面的一部分。在一些實(shí)施方式中，可以烘烤或固化最終的焊料限定層200以硬化該層(步驟304c)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，光可限定聚合介電材料之外的材料可被用于焊料限定材料。例如，可以使用某些其他介電材料、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺以及氮化物，只要它們不能被焊料潤(rùn)濕并具有合適的兼容性和絕緣特性。圖4示出這種替代方法400。圖4是使用光致抗蝕劑以圖案化焊料限定材料中的開口的方法400。當(dāng)焊料限定材料不是光可限定的時(shí)，可以使用傳統(tǒng)的圖案化工藝在金屬凸塊112上形成開口。例如，假如IC管芯100包括多個(gè)金屬凸塊112，方法400以在IC管芯100和金屬凸塊112上沉積焊料限定材料的均厚層作為開始(圖4的步驟40 。焊料限定材料可以覆蓋整個(gè)金屬凸塊 112。然后，在焊料限定材料上沉積一層光致抗蝕劑材料(步驟404)。采用公知的光刻工藝圖案化光致抗蝕劑材料，以在光致抗蝕劑中形成對(duì)準(zhǔn)每個(gè)金屬凸塊112但是基本上不延伸到每個(gè)金屬凸塊112的邊緣的開口(步驟406)。用于光致抗蝕劑的圖案化工藝包括公知的曝光、烘焙和顯影步驟。光致抗蝕劑中的這些開口隨后用作掩膜以蝕刻下方的焊料限定材料并且將開口從光刻層轉(zhuǎn)移到焊料限定材料中(步驟408)。焊料限定材料中的開口暴露每個(gè)金屬凸塊 112的上表面的一部分，并基本上不暴露金屬凸塊112的邊緣。采用適于所選的焊料限定材料的蝕刻劑執(zhí)行蝕刻工藝。最后，移除光刻劑材料(步驟410)且最終結(jié)果是焊料限定層200遮蔽金屬凸塊 112的外邊緣，但是暴露出金屬凸塊112的上表面的一部分。在一些實(shí)施方式中，可以烘焙所形成的最終焊料限定層200，以進(jìn)一步硬化該層。圖5A示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的焊料限定層。在此，焊料限定層200為相對(duì)薄的共形層?？梢允褂帽绢I(lǐng)域公知的用于沉積共形層的工藝，例如CVD和ALD?？梢圆捎门c焊料限定層200不同的底填材料(例如環(huán)氧樹脂)來(lái)填充金屬凸塊112之間的間隔。 圖5B和5C示出共形焊料限定層200的其他變形。在此，移除金屬凸塊112之間的區(qū)域上的層200的一部分。在圖5A中，焊料限定層200的邊緣部分202保持在每個(gè)金屬凸塊112 的底部。在圖5B中，甚至該邊緣部分也被移除。因而在圖5B和5C的實(shí)施方式中焊料限定層200是不連續(xù)層。圖6A至6D示出焊料限定層200的進(jìn)一步的替代實(shí)施方式。在這些實(shí)施方式中， 焊球巧4預(yù)附接到IC管芯100上而不是作為IC封裝150的一部分。圖6A示出與本發(fā)明的焊料限定層200 —起使用的預(yù)附接焊球154。圖6B示出與本發(fā)明的共形焊料限定層200 一起使用的預(yù)附接焊球154。圖6C示出與本發(fā)明的不連續(xù)共形焊料限定層200—起使用的預(yù)附接焊球154，其中焊料限定層包括邊緣部分202。且圖6D示出與本發(fā)明的不具有邊緣部分的不連續(xù)共形焊料限定層200 —起使用的預(yù)附接焊球154。圖7A和7B示出其中額外的金屬凸塊700用于將應(yīng)力從IC管芯100進(jìn)一步移除的進(jìn)一步的實(shí)施方式。在圖7A中，額外的金屬凸塊700形成在焊料限定層200中的開口中。 且在圖7B中，額外的金屬凸塊700形成在焊料限定層200頂上。在此實(shí)施方式中焊料限定層200中的開口由將金屬凸塊112耦合到額外的金屬凸塊700的通孔702替代。因而，已經(jīng)描述了焊料限定層，其限定金屬凸塊112的表面的多大部分可被焊球 154潤(rùn)濕。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，焊料限定層防止金屬凸塊的邊緣被焊球潤(rùn)濕，因而將焊球限制在金屬凸塊的上表面的一部分上。當(dāng)IC封裝附接到IC管芯時(shí)焊料限定層也幫助分散應(yīng)力。在此所公開的本發(fā)明的實(shí)施方式提供了額外的低kILD保護(hù)，使得能夠減小凸塊間距并且允許使用相對(duì)較軟的低kILD材料和較軟金屬層結(jié)構(gòu)，包括空氣間隙結(jié)構(gòu)。上述本發(fā)明的包括說(shuō)明書摘要中所描述的說(shuō)明性實(shí)施方式并不意味著是詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制在所公開的精確形式。雖然在此描述的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和實(shí)例僅僅是舉例說(shuō)明的目的，但是相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種等效修改都是可能的。可以根據(jù)上述詳細(xì)描述對(duì)本發(fā)明進(jìn)行這些修改。在下述權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)不能解釋為將本發(fā)明限定到在說(shuō)明書和權(quán)利要求書中所公開的具體實(shí)施方式
。相反，本發(fā)明的范圍將完全通過(guò)以下權(quán)利要求限定，而權(quán)利要求將通過(guò)已制定的權(quán)利要求的理解原則來(lái)進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括集成電路管芯，其上表面上形成有金屬凸塊；以及焊料限定層，形成在所述集成電路管芯上，其中所述焊料限定層遮蔽所述金屬凸塊的上表面的一部分，由此防止焊料潤(rùn)濕所述金屬凸塊的被遮蔽部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述焊料限定層包括光可限定聚合介電材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述焊料限定層包括選自由介電材料、環(huán)氧材料、 硅樹脂、聚酰亞胺、不可潤(rùn)濕金屬和氮化物構(gòu)成的組的材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述焊料限定層填充所述金屬凸塊之間的間隔并且使所述金屬凸塊彼此電隔離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述被遮蔽部分包括所述金屬凸塊的上表面的外邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述金屬凸塊包括選自由銅、鎳、鈀、鈷、鐵、銀、金和鉬構(gòu)成的組的金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述焊料限定層遮蔽所述金屬凸塊的上表面的 30%至 50%。
8.一種裝置，包括具有器件層的半導(dǎo)體基板、多個(gè)金屬化層、鈍化層以及形成在所述鈍化層上的電耦合到所述金屬化層中的至少一個(gè)金屬化層上的金屬凸塊；以及形成在所述鈍化層上的焊料限定層，該焊料限定層遮蔽所述金屬凸塊的上表面的外邊緣，由此使得所述上表面的外邊緣不能被焊接材料潤(rùn)濕。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述焊料限定層包括光可限定聚合介電材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述焊料限定層包括選自由介電材料、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺、不可潤(rùn)濕金屬和氮化物構(gòu)成的組的材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述焊料限定層遮蔽所述金屬凸塊的上表面的 30%至 50%。
12.一種裝置，包括集成電路管芯，其上表面上形成有金屬凸塊；形成在所述集成電路管芯上的焊料限定層，其中所述焊料限定層基本上遮蔽所述金屬凸塊的上表面的外邊緣，以使得所述外邊緣不能被焊料潤(rùn)濕；以及安裝在所述金屬凸塊上的焊球，其中由于所述焊料限定層，所述焊球不潤(rùn)濕所述金屬凸塊的上表面的外邊緣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述焊料限定層包括光可限定聚合介電材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述焊料限定層包括選自由介電材料、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺、不可潤(rùn)濕金屬和氮化物構(gòu)成的組的材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述焊料限定層遮蔽所述金屬凸塊的上表面的 30%至 50%。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述金屬凸塊包括選自由銅、鎳、鈀、鈷、鐵、銀、 金和鉬構(gòu)成的組的金屬。
17.一種裝置，包括集成電路管芯，其上表面上形成有第一金屬凸塊；形成在所述集成電路管芯上的焊料限定層，其中所述焊料限定層基本上遮蔽所述金屬凸塊的上表面的外邊緣，以使得所述外邊緣不能被焊料潤(rùn)濕；以及安裝在所述第一金屬凸塊上的第二金屬凸塊，其中由于所述焊料限定層，第二金屬凸塊球并不接觸所述第一金屬凸塊的上表面的外邊緣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述焊料限定層包括光可限定聚合介電材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述焊料限定層包括選自由介電材料、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚酰亞胺、不可潤(rùn)濕金屬和氮化物構(gòu)成的組的材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述焊料限定層遮蔽所述金屬凸塊的上表面的 30%至 50%。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述第一金屬凸塊包括選自由銅、鎳、鈀、鈷、 鐵、銀、金和鉬構(gòu)成的組的金屬。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述第二金屬凸塊包括選自由銅、鎳、鈀、鈷、 鐵、銀、金和鉬構(gòu)成的組的金屬。
全文摘要
一種裝置，包括具有器件層的半導(dǎo)體基板、多個(gè)金屬化層、鈍化層以及形成在鈍化層上并電耦合到至少一個(gè)鈍化層的金屬凸塊。所述裝置進(jìn)一步包括形成在鈍化層上的焊料限定層，所述焊料限定層遮蔽金屬凸塊的上表面的外邊緣，因此使得上表面的外邊緣不能被焊接材料潤(rùn)濕。
文檔編號(hào)H01L21/60GK102171805SQ200980139245
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者K·J·李 申請(qǐng)人:英特爾公司