凸塊結(jié)構(gòu)、電連接結(jié)構(gòu)及其形成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了凸塊結(jié)構(gòu)、電連接結(jié)構(gòu)及其形成方法。該凸塊結(jié)構(gòu)可以包括：主體部分，與設(shè)置在基板上的焊盤間隔開(kāi)；和第一延伸部，從主體部分的一側(cè)延伸到焊盤上。第二延伸部從主體部分的另一側(cè)延伸。
【專利說(shuō)明】凸塊結(jié)構(gòu)、電連接結(jié)構(gòu)及其形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明構(gòu)思涉及包括凸塊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，已經(jīng)引入各種封裝技術(shù)來(lái)滿足對(duì)大容量、超薄且較小的半導(dǎo)體器件以及利用該半導(dǎo)體器件的電子產(chǎn)品的快速增長(zhǎng)的需求。多芯片封裝包括垂直堆疊的半導(dǎo)體芯片。利用多芯片封裝技術(shù)，具有各種功能的半導(dǎo)體芯片形成在比由單個(gè)半導(dǎo)體芯片構(gòu)成的一般封裝更小的區(qū)域中。
[0003]已經(jīng)越來(lái)越需要具有許多輸入/輸出(I/O)引腳(pin)、優(yōu)良的電特性和低制造成本的半導(dǎo)體封裝，以及高速、高集成度和/或多功能的半導(dǎo)體器件。倒裝芯片封裝技術(shù)是用于實(shí)現(xiàn)所述需要的其中一種封裝技術(shù)。通常，倒裝芯片封裝的半導(dǎo)體芯片具有連接到凸塊的芯片焊盤并以面向下的方式安裝在印刷電路板上。然而，倒裝芯片封裝的機(jī)械耐用性和/或電特性會(huì)因倒裝芯片封裝的芯片焊盤的位置而惡化，使得倒裝芯片封裝的可靠性會(huì)惡化。這些問(wèn)題在具有芯片堆疊結(jié)構(gòu)的其他半導(dǎo)體封裝和/或封裝堆疊結(jié)構(gòu)中也會(huì)發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例可以提供能夠容易地將基板電連接至彼此的結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例還可以提供能夠改善半導(dǎo)體器件的可靠性的結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例可以提供能夠減小半導(dǎo)體器件的焊盤之間的距離的結(jié)構(gòu)。
[0007]在一個(gè)方面中，凸塊結(jié)構(gòu)可以包括:主體部分，提供在基板上并與設(shè)置在基板上的焊盤間隔開(kāi)；第一延伸部，從主體部分的一側(cè)延伸到焊盤上；以及第二延伸部，從主體部分的另一側(cè)延伸。第一延伸部的寬度可以小于主體部分的寬度。
[0008]在一實(shí)施例中，凸塊結(jié)構(gòu)可以包括順序地堆疊在基板上的阻擋層、金屬層和焊料層。焊料層在主體部分中的部分可以比焊料層在第一延伸部中的另一部分厚。
[0009]在一實(shí)施例中，焊料層的厚度可以從焊盤附近的位置朝向主體部分增大。
[0010]在一實(shí)施例中，焊料層的厚度可以從主體部分朝向第二延伸部的端部分減小。
[0011 ] 在一實(shí)施例中，焊料層的最厚部分可以提供于主體部分中。
[0012]在一實(shí)施例中，第二延伸部的長(zhǎng)度可以小于第一延伸部的長(zhǎng)度。
[0013]在一實(shí)施例中，第一延伸部的寬度可以具有主體部分的寬度的約10%至約90%的范圍。
[0014]在一實(shí)施例中，第一延伸部的長(zhǎng)度可以大于主體部分的長(zhǎng)度。
[0015]在一實(shí)施例中，第二延伸部可以包括多個(gè)第二延伸部；多個(gè)第二延伸部中的至少一個(gè)具有不同于多個(gè)第二延伸部中的另一個(gè)的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度。
[0016]在一實(shí)施例中，第一延伸部可以在第一方向上延伸。凸塊結(jié)構(gòu)還可以包括:第三延伸部，在交叉第一方向的第二方向上從第一延伸部延伸。
[0017]在一實(shí)施例中，第三延伸部可以提供在第一延伸部的兩側(cè)。[0018]在另一方面中，凸塊結(jié)構(gòu)可以包括:主體部分，提供在基板上并與設(shè)置在基板上的焊盤間隔開(kāi)；和第一延伸部，從主體部分的一側(cè)延伸到焊盤。主體部分和第一延伸部可以包括順序地堆疊在基板上的阻擋層、金屬層和焊料(solder)層。金屬層的厚度可以是阻擋層的厚度的三倍或更多倍。主體部分的上表面可以高于第一延伸部的上表面。
[0019]在一實(shí)施例中，第一延伸部可以在第一方向上延伸；并且在平面圖中，在基本上垂直于第一方向的第二方向上，第一延伸部的寬度可以小于主體部分的寬度。
[0020]在一實(shí)施例中，第一延伸部的寬度可以具有主體部分的寬度的約10%至約90%的范圍。
[0021]在一實(shí)施例中，第一延伸部的長(zhǎng)度可以大于主體部分的長(zhǎng)度。
[0022]在一實(shí)施例中，主體部分中的焊料層的厚度可以大于第一延伸部中的焊料層的厚度。
[0023]在一實(shí)施例中，主體部分中的焊料層的厚度可以為第一延伸部中的焊料層的厚度的約1.5倍或更多倍。
[0024]在一實(shí)施例中，焊料層的厚度可以沿第一延伸部至主體部分增大。
[0025]在一實(shí)施例中，凸塊結(jié)構(gòu)還可以包括:金屬-焊料混合層，設(shè)置在金屬層和焊料層之間。
[0026]在一實(shí)施例中，凸塊結(jié)構(gòu)還可以包括:保護(hù)絕緣層，設(shè)置在基板和阻擋層之間。保護(hù)絕緣層可以暴露焊盤的上表面。
[0027]在一實(shí)施例中，金屬層的側(cè)壁和阻擋層的側(cè)壁可以包括從焊料層的外邊界橫向地凹陷的底切區(qū)域。
[0028]在一實(shí)施例中，凸塊結(jié)構(gòu)還可以包括:第二延伸部，從主體部分的另一側(cè)延伸。主體部分的上表面可以高于第二延伸部的上表面。
[0029]在一實(shí)施例中，第二延伸部可以在長(zhǎng)度上短于第一延伸部。
[0030]在另一方面中，一種電連接結(jié)構(gòu)可以包括:第一焊盤，在第一基板上；凸塊結(jié)構(gòu)，連接到第一焊盤；和第二焊盤，在第二基板上，第二焊盤通過(guò)凸塊結(jié)構(gòu)電連接到第一焊盤。每個(gè)凸塊結(jié)構(gòu)可以包括:主體部分，與第一焊盤橫向地間隔開(kāi)并連接到第二焊盤；第一延伸部，從主體部分的一側(cè)延伸到第一焊盤上；以及第二延伸部，從主體部分的另一側(cè)延伸。主體部分可以比第一延伸部厚。
[0031]在一實(shí)施例中，每個(gè)凸塊結(jié)構(gòu)可以包括順序地堆疊在第一基板上的阻擋層、金屬層和焊料層；焊料層的最厚部分可以設(shè)置在主體部分中。
[0032]在一實(shí)施例中，第一延伸部中的焊料層可以朝向主體部分變厚。
[0033]在一實(shí)施例中，第一延伸部可以在第一方向上延伸；并且在平面圖中，在垂直于第一方向的第二方向上，第一延伸部的寬度可以小于主體部分的寬度。
[0034]在一實(shí)施例中，第一延伸部的寬度可以具有主體部分的寬度的約10%至約90%的范圍。
[0035]在一實(shí)施例中，第一焊盤可以布置在一個(gè)方向上。在這種情況下，與布置在一個(gè)方向上的第一焊盤中的奇數(shù)編號(hào)的焊盤連接的凸塊結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在第一焊盤的一側(cè)；與布置在所述一個(gè)方向上的第一焊盤中的偶數(shù)編號(hào)的焊盤連接的凸塊結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在第一焊盤的另一側(cè)。[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，在平面圖中，第一焊盤在第一方向上沿第一基板布置。此外，凸塊結(jié)構(gòu)包括第一組凸塊結(jié)構(gòu)和第二組凸塊結(jié)構(gòu)。第一組凸塊結(jié)構(gòu)分別連接到第一焊盤中的奇數(shù)編號(hào)的焊盤，第二組凸塊結(jié)構(gòu)分別連接到第一焊盤中的偶數(shù)編號(hào)的焊盤。第一組凸塊結(jié)構(gòu)在平面圖中沿第二方向延伸，并設(shè)置在第一焊盤的第一側(cè)。第二組凸塊結(jié)構(gòu)沿第二方向延伸，并設(shè)置在第一焊盤的相對(duì)側(cè)。
[0037]在一實(shí)施例中，電連接結(jié)構(gòu)還可以包括:絕緣圖案，設(shè)置在第二基板上并垂直地交疊第一延伸部。
[0038]在一實(shí)施例中，絕緣圖案可以在所述一個(gè)方向上延伸。
[0039]在一實(shí)施例中，每個(gè)凸塊結(jié)構(gòu)的主體部分可以與每個(gè)第二焊盤對(duì)準(zhǔn)。
[0040]在另一方面中，一種形成電連接結(jié)構(gòu)方法可以包括:在基板上形成焊盤；在焊盤上形成阻擋層；在阻擋層上形成包括開(kāi)口的模子圖案；在開(kāi)口中順序地形成金屬層和焊料鍍層；以及回流焊料鍍層。開(kāi)口可以包括:第一部分，在第一方向上從焊盤延伸；和第二部分，具有比第一部分的寬度大的寬度。
[0041]在一實(shí)施例中，開(kāi)口還可以包括:第三部分，從第二部分延伸。第三部分可以在長(zhǎng)度上比第一部分短。
[0042]在一實(shí)施例中，當(dāng)回流焊料鍍層時(shí)，焊料鍍層的在第一部分中的部分可以通過(guò)表面張力移到第二部分。
[0043]在一實(shí)施例中，所述方法還可以包括:利用通過(guò)回流焊料鍍層形成的焊料層作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻阻擋層。
[0044]在一實(shí)施例中，所述方法還可以包括:在阻擋層和金屬層之間形成籽層。籽層可以包括與金屬層相同的材料。
[0045]在一實(shí)施例中，籽層可以在蝕刻阻擋層時(shí)與阻擋層一起被蝕刻。
[0046]在一實(shí)施例中，所述方法還可以包括:在回流焊料鍍層之前，去除形成在籽層上的自然氧化物層。自然氧化物層可以利用甲酸(HCO2H)通過(guò)熱處理工藝被去除。
[0047]在一實(shí)施例中，蝕刻阻擋層可以包括:進(jìn)行濕蝕刻工藝。當(dāng)進(jìn)行濕蝕刻工藝時(shí)，底切區(qū)域可以形成在金屬層的側(cè)壁和/或阻擋層的側(cè)壁上。
[0048]在一些實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體封裝包括:半導(dǎo)體芯片，具有芯片焊盤；和凸塊結(jié)構(gòu)。凸塊結(jié)構(gòu)包括:金屬層圖案，在芯片焊盤上；和焊料鍍層，設(shè)置在金屬層圖案上。焊料鍍層包括從其突出以耦接到基板的接合部分。芯片焊盤的中心與焊料鍍層的接合部分的中心間隔開(kāi)。
[0049]在一些實(shí)施例中，凸塊結(jié)構(gòu)可以具有沿其中心軸不對(duì)稱的形狀。
[0050]在一些實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體封裝包括:半導(dǎo)體芯片，具有芯片焊盤；和凸塊結(jié)構(gòu)，在芯片焊盤上。凸塊結(jié)構(gòu)可以包括:再分布層，耦接到芯片焊盤并延伸通過(guò)芯片焊盤的邊緣；和焊料鍍層，布置在再分布層上。焊料層具有位于與芯片焊盤間隔開(kāi)的區(qū)域中的突出部分。
[0051]在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體芯片包括具有暴露芯片焊盤的開(kāi)口的鈍化層，凸塊結(jié)構(gòu)的再分布層設(shè)置在鈍化層的最上表面上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0052]鑒于附圖和伴隨的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明構(gòu)思將變得更明顯。
[0053]圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)(bump structure)的平面圖；
[0054]圖1B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0055]圖1C是圖1B的區(qū)域‘Q’的放大圖；
[0056]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的形成凸塊結(jié)構(gòu)的方法的流程圖；
[0057]圖3A至圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的形成凸塊結(jié)構(gòu)的方法的平面圖；
[0058]圖3B至圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的形成凸塊結(jié)構(gòu)的方法的截面圖；
[0059]圖8A、圖8B和圖8C是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其它實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的第二延伸部的形狀的平面圖；
[0060]圖9A、圖9B和圖9C是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思另一些實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的第一延伸部的形狀的平面圖；
[0061]圖10是示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體封裝的截面圖；
[0062]圖1lA是示出第一基板的上表面的平面圖；
[0063]圖1lB是示出第二基板的上表面的平面圖；
[0064]圖1lC是圖10的區(qū)域‘R’的放大圖；
[0065]圖12A和圖12B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其它實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝的截面圖；
[0066]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的封裝模塊的平面圖；
[0067]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的存儲(chǔ)卡的示意框圖；
[0068]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的電子系統(tǒng)的示意框圖；以及
[0069]圖16不出應(yīng)用有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的不例實(shí)施例的電子系統(tǒng)的移動(dòng)電話?！揪唧w實(shí)施方式】
[0070]下文將參照附圖更全面地描述本發(fā)明構(gòu)思，附圖中示出了本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例。本發(fā)明構(gòu)思的優(yōu)點(diǎn)和特征以及實(shí)現(xiàn)它們的方法將從以下的示例性實(shí)施例變得明顯，這些示例性實(shí)施例將參照附圖被更詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明構(gòu)思不限于以下的示例性實(shí)施例，而是可以以各種形式實(shí)施。因此，示例性實(shí)施例僅被提供來(lái)公開(kāi)本發(fā)明構(gòu)思并讓本領(lǐng)域技術(shù)人員知道本發(fā)明構(gòu)思的分類。在附圖中，本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例不限于這里提供的具體示例并且為了清晰被夸大。
[0071]這里所用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施例的目的，并非要限制本發(fā)明。如這里所用的，除非上下文另有明確表述，否則單數(shù)形式“一”和“該”均同時(shí)旨在包括復(fù)數(shù)形式。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)所列相關(guān)項(xiàng)目的任何及所有組合。將理解，當(dāng)稱一元件“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到另一元件，或者可以存在中間元件。
[0072]類似地，將理解，當(dāng)一元件諸如層、區(qū)域或基板被稱為在另一元件“上”時(shí)，它可以直接在另一元件上或可以存在中間元件。相反，術(shù)語(yǔ)“直接”表示沒(méi)有中間元件。還將理解，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”，當(dāng)在這里使用時(shí)，表明所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但并不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組的存在或增加。
[0073]另外，在詳細(xì)描述中的實(shí)施例將通過(guò)作為本發(fā)明構(gòu)思的理想示例性視圖的截面圖來(lái)描述。因此，示例性視圖的形狀可以根據(jù)制造技術(shù)和/或可允許公差而修改。因此，本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例不限于示例性視圖中示出的特定形狀，而是可以包括可根據(jù)制造工藝產(chǎn)生的其他形狀。在附圖中圖示的區(qū)域具有一般的性質(zhì)，并用于示出元件的特定形狀。因此，這不應(yīng)被解釋為限于本發(fā)明構(gòu)思的范圍。
[0074]還將理解，雖然這里可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件，但這些元件不應(yīng)受限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件與另一元件區(qū)別開(kāi)。因此，一些實(shí)施例中的第一元件可以在其他實(shí)施例中被稱為第二元件，而不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)。這里說(shuō)明和圖示的本發(fā)明構(gòu)思的多個(gè)方面的實(shí)施例包括它們的互補(bǔ)對(duì)應(yīng)物。相同的附圖標(biāo)記或相同的參考標(biāo)記在說(shuō)明書(shū)始終指代相同的元件。
[0075]而且，這里參照截面圖和/或平面圖描述示例性實(shí)施例，這些圖為理想化示例性圖示。因而，由例如制造技術(shù)和/或公差引起的圖示形狀的變化是可能發(fā)生的。因此，示例性實(shí)施例不應(yīng)被解釋為限于這里示出的區(qū)域的形狀，而是包括由例如制造引起的形狀偏差在內(nèi)。例如，圖示為矩形的蝕刻區(qū)域?qū)⑼ǔ＞哂袌A化或彎曲的特征。因此，附圖所示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并非要示出器件的區(qū)域的真實(shí)形狀，也并非要限制示例實(shí)施例的范圍。
[0076][凸塊結(jié)構(gòu)]
[0077]圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的平面圖。圖1B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的截面圖。圖1C是圖1B的區(qū)域‘Q’的放大圖。
[0078]參照?qǐng)D1A、圖1B和圖1C，第一焊盤(或芯片焊盤)105可以提供在第一基板100上。第一基板100可以包括基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。例如，第一基板100可以包括娃基板或絕緣體上娃(SOI)基板。第一基板100可以包括至少一個(gè)集成電路(未不出)。例如，第一基板100可以包括存儲(chǔ)器件、系統(tǒng)LSI器件諸如微控制器、邏輯器件、模擬器件、數(shù)字信號(hào)處理器件和芯片上系統(tǒng)(SOC)中的至少一種。
[0079]在一實(shí)施例中，第一焊盤105可以電連接到形成在第一基板100中的集成電路(未示出)。例如，第一焊盤105可以包括金屬諸如鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)或金(Au)。第一焊盤105的形狀不限于圖1A示出的四邊形形狀。第一焊盤105的形狀可以改變。例如，第一焊盤105可以具有多于四個(gè)的邊，例如，五邊形、六邊形、八邊形形狀。
[0080]第一焊盤105的上表面的一部分可以通過(guò)提供在第一基板100上的保護(hù)絕緣層暴露，如圖1B所示。保護(hù)絕緣層可以包括順序地堆疊在第一基板100上的下絕緣層101和上絕緣層111。下絕緣層101可以是用于第一基板100的鈍化的絕緣層。例如，下絕緣層101可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。上絕緣層111可以包括有機(jī)材料諸如聚酰亞胺或環(huán)氧樹(shù)脂。
[0081]凸塊結(jié)構(gòu)BSl可以提供在上絕緣層111上。凸塊結(jié)構(gòu)BSl可以包括順序地堆疊在上絕緣層111上的阻擋圖案(barrier pattern)121、籽圖案126、金屬層131和焊料層141。例如，阻擋圖案121可以包括金屬材料諸如鈦(Ti)和/或鈦-鎢(TiW)。阻擋圖案121可以防止第一焊盤105被氧化并可以增加第一焊盤105和金屬層131之間的粘合強(qiáng)度。[0082]金屬層131可以提供在阻擋圖案121上。金屬層131的厚度可以為阻擋圖案121的厚度的三倍或更多倍。在一實(shí)施例中，金屬層131可以包括與阻擋圖案121不同的金屬材料。例如，金屬層131可以包括銅(Cu)或鋁(Al)。
[0083]籽圖案126可以提供在阻擋圖案121和金屬層131之間。籽圖案126可以包括與金屬層131相同的材料。例如，籽圖案126可以包括銅(Cu)。籽圖案126的厚度可以等于或小于金屬層131的厚度的三分之一(即，1/3)。
[0084]焊料層141可以提供在金屬層131上，如圖1C所示。焊料層141的厚度可以不是均一的，例如在金屬層131上沿長(zhǎng)度方向變化。后面將更詳細(xì)地描述焊料層141的厚度。
[0085]金屬-焊料混合層146可以提供在金屬層131和焊料層141之間。金屬層131可以與焊料層141反應(yīng)以形成金屬-焊料混合層146。例如，金屬-焊料混合層146可以包括銅(Cu)-錫(Sn)-銀(Ag)合金。金屬-焊料混合層146的厚度可以小于金屬層131的厚度的約50%。
[0086]設(shè)置在焊料層141下面的圖案121和126以及層131和146的側(cè)壁可以具有從焊料層141的側(cè)壁橫向地凹陷的底切區(qū)域UR。底切區(qū)域UR可以在后面描述的形成方法中通過(guò)用于形成阻擋圖案121和籽圖案126的蝕刻工藝形成。
[0087]凸塊結(jié)構(gòu)BSl可以包括與第一焊盤105間隔開(kāi)的主體部分(或接合部分)BP以及從主體部分BP的一側(cè)延伸到第一焊盤105上或朝向第一焊盤105延伸的第一延伸部TP。第一延伸部TP的第一端部分連接到第一焊盤105，第一延伸部TP的第二端部分連接到主體部分BP。第一延伸部TP的寬度可以小于主體部分BP的寬度。在一實(shí)施例中，如果第一延伸部TP在第一方向(在下文，稱為‘X方向’)上延伸，則在垂直于X方向的第二方向(在下文，稱為‘Y方向’)上第一延伸部TP的寬度Wl可以小于主體部分BP的寬度W2。例如，第一延伸部TP的寬度Wl可以具有主體部分BP的寬度W2的約10%至約90%的范圍。在下文，在本說(shuō)明書(shū)中，主體部分BP的寬度和/或長(zhǎng)度、第一延伸部TP的寬度和/或長(zhǎng)度以及第二延伸部SP的寬度和長(zhǎng)度可以基于焊料層141的外邊界和/或焊料層141下面的金屬層131的外邊界而被確定。第一延伸部TP、主體部分BP和第二延伸SP的每個(gè)能夠包括焊料層141、金屬層131、籽圖案126和阻擋圖案121的相應(yīng)部分。
[0088]凸塊結(jié)構(gòu)BSl還可以包括從主體部分BP的另一側(cè)延伸的至少一個(gè)第二延伸部SP。在一實(shí)施例中，三個(gè)第二延伸部SP可以如圖1A所示地提供。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。第二延伸部SP的寬度W3可以小于主體部分BP的寬度WZ0
[0089]在X方向上，第一延伸部TP的長(zhǎng)度El可以大于主體部分BP的長(zhǎng)度E2。第二延伸部SP在X方向上的長(zhǎng)度E3可以小于第一延伸部TP的長(zhǎng)度El和/或主體部分BP的長(zhǎng)度E2。在一實(shí)施例中，相對(duì)較長(zhǎng)的第一延伸部TP可以用作再分布配線結(jié)構(gòu)。因此，凸塊結(jié)構(gòu)BSl的一部分可以執(zhí)行與再分布配線結(jié)構(gòu)相同的功能，而沒(méi)有需要多個(gè)工藝的再分布配線結(jié)構(gòu)的形成工藝。
[0090]焊料層141的最厚部分可以位于主體部分BP中。換句話說(shuō)，主體部分BP的上表面可以比第一延伸部TP的上表面和第二延伸部SP的上表面高。主體部分BP中的焊料層141的厚度T2可以大于第一延伸部TP中的焊料層141的厚度Tl。在一實(shí)施例中，主體部分BP中的焊料層141的厚度T2可以是第一延伸部TP中的焊料層141的厚度Tl的約1.5倍或更多倍。例如，主體部分BP中的焊料層141的厚度T2可以為第一延伸部TP中的焊料層141的厚度Tl的約1.5倍至約6.0倍。主體部分BP中的焊料層141的厚度T2可以大于第二延伸部SP中的焊料層141的厚度T3。
[0091]焊料層141的厚度可以從第一延伸部TP的設(shè)置在第一焊盤105上的端部分附近的位置朝向主體部分BP逐漸增大。焊料層141的厚度可以從主體部分BP到第二延伸部SP的端部分減小。
[0092]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，具有增大的厚度的主體部分BP可以對(duì)應(yīng)于凸塊結(jié)構(gòu)的電連接第一基板100與另一器件(諸如另一電元件或另一基板)的部分。主體部分BP可以與第一焊盤105水平地間隔開(kāi)，第一延伸部TP布置在其間。因此，凸塊結(jié)構(gòu)BSl可以電連接第一焊盤105與另一基板的焊盤或另一器件的端子，而不需要在第一基板100上的再分布結(jié)構(gòu)諸如附加配線、層或圖案。另外，由于主體部分BP連接到另一基板的焊盤，所以產(chǎn)生的熱和/或物理性應(yīng)力可以通過(guò)第一延伸部TP傳輸?shù)降谝缓副P105。換句話說(shuō)，第一延伸部TP可以吸收或緩沖施加到第一焊盤105的熱和/或物理性應(yīng)力。如果主體部分BP直接提供在第一焊盤105上，則第一焊盤105會(huì)被熱和/或物理性應(yīng)力損傷。然而，通過(guò)所述凸塊結(jié)構(gòu)BSl,可以大大減少對(duì)第一焊盤105的損傷。
[0093][形成凸塊結(jié)構(gòu)的方法]
[0094]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的形成凸塊結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。圖3A至圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的形成凸塊結(jié)構(gòu)的方法的平面圖。圖3B至圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的形成凸塊結(jié)構(gòu)的方法的截面圖。
[0095]參照?qǐng)D2、圖3A和圖3B,第一焊盤105可以形成在第一基板100上。第一基板100可以包括基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。例如，第一基板100可以包括硅基板或絕緣體上硅(SOI)基板。第一基板100可以包括至少一個(gè)集成電路(未不出)。例如,第一基板100可以包括存儲(chǔ)器件、系統(tǒng)大規(guī)模集成(LSI)器件諸如微控制器、邏輯器件、模擬器件、數(shù)字信號(hào)處理器件或和芯片上系統(tǒng)(SOC)中的至少一種。
[0096]在一實(shí)施例中，第一焊盤105可以電連接到第一基板100中的集成電路(未不出)。例如，第一焊盤105可以包括金屬諸如鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)或金(Au)。在一實(shí)施例中，金屬層可以通過(guò)濺射方法或化學(xué)氣相沉積(CVD)方法形成，然后金屬層可以被圖案化以形成第一焊盤105。
[0097]暴露第一焊盤105的上表面的保護(hù)絕緣層(或鈍化層)可以形成在第一基板100上
(SI)。形成保護(hù)絕緣層可以包括在第一基板100上順序地形成下絕緣層101和上絕緣層
111。下絕緣層101可以是用于第一基板100的鈍化的絕緣層。例如，下絕緣層101可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。上絕緣層111可以包括有機(jī)材料諸如聚酰亞胺或環(huán)氧樹(shù)脂。下絕緣層101和上絕緣層111可以順序地形成在第一基板100上，然后可以被依次圖案化以暴露第一焊盤105。備選地,在下絕緣層101形成在第一基板100上然后被圖案化以暴露第一焊盤105之后，上絕緣層101可以形成在具有下絕緣層101的第一基板100上,然后可以被圖案化以暴露第一焊盤105。
[0098]參照?qǐng)D2、圖4A和圖4B，阻擋層120和籽層125可以順序地形成在上絕緣層111上(S2)。阻擋層120可以與通過(guò)上絕緣層111暴露的第一焊盤105接觸。阻擋層120可以由金屬材料諸如鈦(Ti)和/或鈦-鎢(TiW)形成。例如，阻擋層120可以形成為具有約
500A至約4000A的厚度。阻擋層120可以通過(guò)薄膜形成工藝諸如濺射方法或物理氣相沉積(PVD)方法形成。
[0099]在形成阻擋層120之前，可以額外地執(zhí)行蝕刻工藝以去除形成在第一焊盤105的表面上的自然氧化物層。例如，自然氧化物層可以通過(guò)干蝕刻工藝(例如，濺射蝕刻工藝或等離子體蝕刻工藝)或濕蝕刻工藝被去除。
[0100]籽層125可以形成在阻擋層120上。籽層125可以由與后面描述的金屬層相同的材料形成。例如，籽層125可以包括銅(Cu)。籽層125可以形成為具有約1000A至約
4000A的厚度。籽層125可以通過(guò)薄膜形成工藝諸如濺射方法或PVD方法形成。
[0101]參照?qǐng)D2、圖5A和圖5B，包括開(kāi)口 192的模子圖案191可以形成在籽層125上
(S3)。模子圖案191可以是光致抗蝕劑圖案。例如，模子圖案191的高度可以具有約30 iim至約120iim的范圍。
[0102]開(kāi)口 192可以垂直地交疊第一焊盤105的至少一部分。開(kāi)口 192可以包括在X方向上從第一焊盤105延伸的第一部分OPl、連接到第一部分OPl的第二部分0P2以及連接到第二部分0P2的第三部分0P3。第二部分0P2具有比第一部分OPl寬的寬度。在一些實(shí)施例中，多個(gè)第三部分0P3可以連接到第二部分0P2，如圖5A所示。
[0103]參照?qǐng)D2、圖6A和圖6B，金屬層131可以形成在開(kāi)口 192 (S4)中。金屬層131可以通過(guò)電鍍工藝形成。例如，具有模子圖案191的第一基板100可以浸入電鍍槽(bath)中以在通過(guò)開(kāi)口 192暴露的籽層120上生長(zhǎng)金屬層131。金屬層131可以形成為部分地填充開(kāi)口 192。例如，金屬層131可以包括銅(Cu)。然而,本發(fā)明構(gòu)思不限于此。由于金屬層131利用模子圖案191形成，所以金屬層131可以形成為具有窄的寬度。因此，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思，凸塊結(jié)構(gòu)之間的距離可以小于僅利用焊料層形成的凸塊之間的距離。結(jié)果，可以提高半導(dǎo)體器件的集成度。金屬層131的厚度可以為阻擋層120的厚度的三倍或更多倍。
[0104]填充開(kāi)口 192的焊料鍍層140可以形成在金屬層131上(S5)。焊料鍍層140可以通過(guò)電鍍工藝形成。例如，具有金屬層131的第一基板100可以被浸入另一電鍍槽中，然后可以執(zhí)行電鍍工藝以形成焊料鍍層140。焊料鍍層140的熔化溫度可以低于金屬層131的熔化溫度。如圖6B所示，焊料鍍層140可以具有設(shè)置在與模子圖案191的上表面實(shí)質(zhì)上相同高度處的上表面。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。在其它實(shí)施例中，焊料鍍層140的上表面可以高于或低于模子圖案191的上表面。例如，焊料鍍層146可以由錫(Sn)-銀(Ag)合金或鉛(Pb)-錫(Sn)合金形成。另外，當(dāng)出現(xiàn)該需要時(shí)，焊料鍍層140還可以包括添加劑諸如銅(Cu)、鈀(Pd)、鉍(Bi)和/或銻(Sb)。
[0105]參照?qǐng)D2、圖7A和圖7B，模子圖案191可以被去除。例如，模子圖案191的去除可以通過(guò)灰化工藝進(jìn)行。在去除模子圖案191之后，可以去除形成在籽層125上的自然氧化物層(S6)。自然氧化物層可以使用甲酸(HCO2H)(—種羧酸)的熱處理工藝被去除。例如，懸浮態(tài)的甲酸顆?？梢跃?xì)地且均勻地分布在第一基板100被裝入其中的工藝腔室中，然后可以在約200攝氏度至約250攝氏度的溫度進(jìn)行熱處理工藝以去除自然氧化物層。
[0106]在凸塊的一般形成工藝中，自然氧化物層可以利用液體熔劑(liquid flux)被去除。熔劑可以去除設(shè)置在金屬層131的表面上的自然氧化物層，并可以改善濕潤(rùn)性以便焊料層141良好地覆蓋金屬層131的表面。然而，如果使用該熔劑，則熔劑殘余物會(huì)保留在籽層125上。因此，如果籽層125是在進(jìn)行焊料鍍層140的回流工藝之后被去除，如上所述，則籽層125的被熔劑殘余物覆蓋的部分不能通過(guò)濕蝕刻工藝被去除。在本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例中，自然氧化物層可以通過(guò)如上所述的利用甲酸的熱處理工藝被去除。因此，可以不需要用于去除熔劑殘余物的額外清洗工藝。
[0107]焊料鍍層140的回流工藝可以被執(zhí)行以形成回流焊料層141 (S7)。結(jié)果，凸塊結(jié)構(gòu)BSl可以形成為包括從第一焊盤105延伸的第一延伸部TP、提供在第一延伸部TP的端部分的主體部分BP以及從主體部分BP延伸的第二延伸部SP。例如，回流工藝可以在約200攝氏度至約300攝氏度的溫度進(jìn)行。金屬-焊料混合層146可以形成在焊料層141和金屬層131之間，如參照?qǐng)D1C所述的。
[0108]在回流工藝之前焊料鍍層140的分別存在于開(kāi)口的第一部分OPl和第三部分0P3中的部分Al和A2可以在回流工藝期間移到主體部分BP (例如，圖7B中的箭頭方向)。換句話說(shuō)，由于第一和第二延伸部TP和SP的寬度小于主體部分BP的寬度，所以回流的焊料材料可以通過(guò)表面張力移到主體部分BP。結(jié)果，與回流工藝之前第一和第二延伸部TP和SP的高度相比，在回流工藝之后第一和第二延伸部TP和SP的高度可以降低；與回流工藝之前主體部分BP的高度相比，回流工藝之后的主體部分BP的高度可以增加。第二延伸部SP可以實(shí)質(zhì)上防止具有增加高度的主體部分BP中的焊料層141沿金屬層131的側(cè)壁流動(dòng)到籽層125上，使得主體部分BP的焊料層141可以具有足夠的厚度。
[0109]在進(jìn)行回流工藝之后，可以利用去離子(DI)水進(jìn)行清洗工藝。
[0110]再次參照?qǐng)D1A、圖1B、圖1C和圖2，阻擋層120和籽層125可以被圖案化以形成阻擋圖案121和籽圖案126 (S8)。阻擋層120和籽層125的圖案化工藝可以利用焊料層141作為蝕刻掩模進(jìn)行。例如，阻擋層120和籽層125的圖案化工藝可以通過(guò)利用包括過(guò)氧化氫(H2O2)的蝕刻溶液的濕蝕刻工藝進(jìn)行。在濕蝕刻工藝期間，焊料層141下面的層的側(cè)壁可以被橫向地蝕刻以形成底切區(qū)域UR根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，在回流工藝之后進(jìn)行阻擋層120和籽層125的圖案化工藝。因此，盡管形成了底切區(qū)域UR，但是焊料層141的潤(rùn)濕角不減小，因?yàn)橐淹瓿闪撕噶蠈?41的回流。因此，可以實(shí)質(zhì)上限制潤(rùn)濕角的減小，如果回流工藝在圖案化工藝之后進(jìn)行則可能發(fā)生潤(rùn)濕角的減小。結(jié)果，可以防止因?yàn)橛捎跐?rùn)濕角的減小而引起的焊料層141沿金屬層131側(cè)壁流動(dòng)。
[0111]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，可以形成凸塊結(jié)構(gòu)而沒(méi)有額外的光刻工藝，除了用于形成模子圖案191的光刻工藝之外。
[0112][凸塊結(jié)構(gòu)的變型示例]
[0113]圖8A、圖SB和圖SC是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些其它實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的第二延伸部的形狀的平面圖。為了說(shuō)明的容易和方便，與以上實(shí)施例相同的元件的描述將被省略或簡(jiǎn)要地提及。
[0114]參照?qǐng)D8A，根據(jù)本實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)BS2可以包括第一延伸部TP和主體部分BP，但是可以不包括第二延伸部。
[0115]參照?qǐng)DSB，根據(jù)本實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)BS3可以包括第一延伸部TP、主體部分BP和第二延伸部SP。與圖1A所示的不同，第二延伸部SP可以包括從主體部分BP在Y方向上突出的兩個(gè)延伸部，但是可以不包括在X方向上延伸的延伸部。
[0116]參照?qǐng)DSC，凸塊結(jié)構(gòu)BS4可以包括第一延伸部TP、主體部分BP和第二延伸部SPl和SP2。第二延伸部SPl和SP2可以包括從主體部分BP在Y方向上突出的延伸部SPl和從主體部分BP在X方向上突出的延伸部SP2。延伸部SP2在X方向上突出的長(zhǎng)度可以大于延伸部SPl在Y方向上突出的長(zhǎng)度。備選地，每個(gè)延伸部SPl在Y方向上突出的長(zhǎng)度可以大于延伸部SP2在X方向上突出的長(zhǎng)度。
[0117]圖9A、圖9B和圖9C是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思另一些實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的第一延伸部的形狀的平面圖。為了說(shuō)明的容易和方便，與以上實(shí)施例相同的元件的描述將被省略或簡(jiǎn)要地提及。
[0118]參照?qǐng)D9A，凸塊結(jié)構(gòu)BS5可以包括第一延伸部TP、主體部分BP和第二延伸部SP。凸塊結(jié)構(gòu)BS5還可以包括從第一延伸部TP的側(cè)壁突出的第三延伸部WP。多個(gè)第三延伸部WP可以沿第一延伸部TP的兩個(gè)側(cè)壁設(shè)置。當(dāng)焊料層141通過(guò)回流工藝從第一焊盤105移到主體部分BP時(shí)，第三延伸部WP可以額外地防止焊料層141沿著金屬層131的側(cè)壁流動(dòng)。
[0119]參照?qǐng)D9B，凸塊結(jié)構(gòu)BS6可以包括第一延伸部TP、主體部分BP和第二延伸部SP。第一延伸部TP可以具有非線性形狀。在一實(shí)施例中，第一延伸部TPl可以包括在X方向上延伸的部分和在Y方向上延伸的部分。第一延伸部TP的形狀不限于圖9B所示的形狀。第一延伸部TP的形狀可以取決于第一焊盤105的布置位置和/或安裝在第一基板100上的第二基板的焊盤的布置位置而改變。
[0120]參照?qǐng)D9C，凸塊結(jié)構(gòu)BS7可以包括多個(gè)第一延伸部，例如兩個(gè)第一延伸部TPl和TP2、主體部分BP和第二延伸部SP。第一延伸部TPl和TP2可以延伸到單個(gè)第一焊盤105上并可以連接到單個(gè)主體部分BP。備選地，第一延伸部TPl和TP2可以分別延伸到彼此不同的焊盤上。
[0121][包括凸塊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體封裝]
[0122]圖10是示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體封裝的截面圖。圖1lA是示出第一基板100的上表面12的平面圖，圖1lB是示出第二基板200的上表面21的平面圖。圖1lC是圖10的區(qū)域‘R’的放大圖。
[0123]參照?qǐng)D10、圖11A、圖1lB和圖11C，半導(dǎo)體封裝401可以包括第二基板200(例如，封裝基板)和安裝在第二基板200上的第一半導(dǎo)體器件10。第二基板200可以是印刷電路板(PCB)。第二基板200可以包括絕緣基板201、穿過(guò)絕緣基板201的通孔207、設(shè)置在絕緣基板201的上表面上的第二焊盤205、和設(shè)置在絕緣基板201的下表面上的第三焊盤211。絕緣層206可以覆蓋第三焊盤211的部分，封裝凸塊73可以提供在分別被絕緣層206暴露的第三焊盤211上。封裝凸塊73可以是焊球、導(dǎo)電凸塊、導(dǎo)電間隔物、引腳柵格陣列或其任何組合。備選地，封裝凸塊73可以是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的以上實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)。
[0124]第一半導(dǎo)體器件10可以包括第一基板100。多個(gè)第一焊盤105和多個(gè)凸塊結(jié)構(gòu)BS可以提供在第一半導(dǎo)體器件10中的第一基板100的上表面12上。凸塊結(jié)構(gòu)BS可以以交替或Z字形的方式布置，使第一焊盤105在其之間。例如，第一焊盤105可以在Y方向上布置，第一焊盤105可以包括奇數(shù)編號(hào)的焊盤105_1和偶數(shù)編號(hào)的焊盤105_2。連接到奇數(shù)編號(hào)的焊盤105_1的凸塊結(jié)構(gòu)BS_1可以設(shè)置在第一焊盤105的第一側(cè)，連接到偶數(shù)編號(hào)的焊盤105_2的凸塊結(jié)構(gòu)BS_2可以設(shè)置在第一焊盤105的第二側(cè)。第一側(cè)和第二側(cè)可以是沿X方向彼此間隔開(kāi)的區(qū)域，第一焊盤105布置在第一側(cè)與第二側(cè)之間。在一實(shí)施例中，連接到奇數(shù)編號(hào)的焊盤105_1的凸塊結(jié)構(gòu)BS_1可以在與連接到偶數(shù)編號(hào)的焊盤105_2的凸塊結(jié)構(gòu)BS_2的延伸方向相反的方向上延伸。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。[0125]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例，凸塊結(jié)構(gòu)BS可以以交替或Z字形方式布置，從而即使第一焊盤105之間在Y方向上的距離減小，也可以防止相鄰?fù)箟K結(jié)構(gòu)BS之間的短路。因此，第一焊盤105之間的距離能夠被大大減小，從而半導(dǎo)體器件可以更高度地集成。另夕卜，凸塊結(jié)構(gòu)BS的形狀能夠取決于第二焊盤205的布置而改變，使得第一半導(dǎo)體器件10可以容易地安裝在第二基板200上。
[0126]第一半導(dǎo)體器件10可以以第一基板100的上表面12面對(duì)第二基板200的上表面21的方式安裝在第二基板200上。形成在第一半導(dǎo)體器件10上的凸塊結(jié)構(gòu)BS的主體部分BP可以與第二焊盤205對(duì)準(zhǔn)。在第一半導(dǎo)體器件10安裝在第二基板200上之后，模子層310可以形成為覆蓋第一半導(dǎo)體器件10。模子層310可以填充第一半導(dǎo)體器件10和第二基板200之間的空間。模子層310可以包括環(huán)氧模塑化合物。
[0127]在第二焊盤205之間延伸的絕緣圖案215可以提供在第二基板200上。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體器件10安裝在第二基板200上時(shí)，絕緣圖案215可以垂直地交疊凸塊結(jié)構(gòu)BS中的第一延伸部TP的至少部分。絕緣圖案215可以防止第一延伸部TP與第二基板200的除了第二焊盤205之外的其他結(jié)構(gòu)短路。絕緣圖案215可以在第一焊盤105的布置方向(例如，Y方向)上延伸并可以垂直地交疊第一焊盤105。例如，絕緣圖案215可以包括硅氧化物、硅氮化物和/或硅氮氧化物。
[0128][半導(dǎo)體封裝的變型示例]
[0129]圖12A和圖12B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實(shí)施例的半導(dǎo)體封裝的截面圖。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，與上述實(shí)施例相同的元件的描述將被省略或簡(jiǎn)要地提及。
[0130]參照?qǐng)D12A，半導(dǎo)體封裝402可以包括第二基板200、安裝在第二基板200上的第一半導(dǎo)體器件10以及在第一半導(dǎo)體器件10上的第二半導(dǎo)體器件300。第一半導(dǎo)體器件10還可以包括貫穿電極TS，凸塊結(jié)構(gòu)BS可以電連接到貫穿電極TS。第二半導(dǎo)體器件300可以是不同于第一半導(dǎo)體器件10的另一種類型的半導(dǎo)體器件。例如，第二半導(dǎo)體器件300可以對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)芯片或邏輯芯片。第二半導(dǎo)體器件300可以不包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的凸塊結(jié)構(gòu)BS。例如，第二半導(dǎo)體器件300可以通過(guò)常規(guī)焊料凸塊75連接到設(shè)置在第一半導(dǎo)體器件10上的第四焊盤106。
[0131]參照?qǐng)D12B，半導(dǎo)體封裝403可以包括第二基板200、安裝在第二基板200上的第一半導(dǎo)體器件10以及在第一半導(dǎo)體器件10上的第三半導(dǎo)體器件20。根據(jù)本實(shí)施例，半導(dǎo)體封裝403可以是多芯片封裝。第三半導(dǎo)體器件20可以是與第一半導(dǎo)體器件10相同的種類和/或可以具有與第一半導(dǎo)體器件10相同的結(jié)構(gòu)。
[0132]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的封裝模塊500的平面圖。參照?qǐng)D13，封裝模塊500可以包括具有外部連接端子508的模塊基板502以及安裝在模塊基板502上的半導(dǎo)體芯片504和四方扁平封裝(QFP)型半導(dǎo)體封裝506。半導(dǎo)體芯片504和/或半導(dǎo)體封裝506可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的上述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。封裝模塊500可以通過(guò)外部連接端子508連接到外部電子設(shè)備。
[0133]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的存儲(chǔ)卡600的示意框圖。參照?qǐng)D14，存儲(chǔ)卡600可以包括在殼體610中的控制器620和存儲(chǔ)器件630。控制器620和存儲(chǔ)器件630可以彼此交換電信號(hào)。例如，存儲(chǔ)器件630可以通過(guò)控制器620的命令而與控制器620交換數(shù)據(jù)。因此，存儲(chǔ)卡600可以在存儲(chǔ)器件630中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或可以將存儲(chǔ)器件630中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)輸出到外部電子設(shè)備。
[0134]控制器620和/或存儲(chǔ)器件630可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的以上實(shí)施例的半導(dǎo)體器件或半導(dǎo)體封裝中的至少一個(gè)。存儲(chǔ)卡600可以用作安裝在各種便攜式設(shè)備中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。例如，存儲(chǔ)卡600可以包括多媒體卡(MMC)或安全數(shù)字(SD)卡。
[0135]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的電子系統(tǒng)700的示意框圖。參照?qǐng)D15，電子系統(tǒng)700可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的上述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件或半導(dǎo)體封裝中的至少一個(gè)。電子系統(tǒng)700可以包括移動(dòng)裝置或計(jì)算機(jī)。例如，電子系統(tǒng)700可以包括通過(guò)數(shù)據(jù)總線720彼此通信的存儲(chǔ)系統(tǒng)712、處理器714、RAM器件716和用戶接口單元718。處理器714可以執(zhí)行程序并控制電子系統(tǒng)700。RAM器件716可以用作處理器714的操作存儲(chǔ)器。例如，處理器714和RAM器件716的每個(gè)可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的以上實(shí)施例的半導(dǎo)體器件或半導(dǎo)體封裝。備選地，處理器714和RAM器件716可以被包括在一個(gè)封裝中。用戶接口單元718可以用于電子系統(tǒng)700的數(shù)據(jù)輸入/輸出。存儲(chǔ)系統(tǒng)712可以存儲(chǔ)用于操作處理器714的代碼和由處理器714處理的數(shù)據(jù)和/或從外部電子設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)系統(tǒng)712可以包括控制器和存儲(chǔ)器件。存儲(chǔ)系統(tǒng)712可以與圖14示出的存儲(chǔ)卡600實(shí)質(zhì)上相同。
[0136]電子系統(tǒng)700可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備的電子控制元件。圖16示出應(yīng)用有圖15的電子系統(tǒng)700的移動(dòng)電話800。在其它實(shí)施例中，圖15的電子系統(tǒng)700可以應(yīng)用于便攜式筆記本、MP3播放器、導(dǎo)航系統(tǒng)、固態(tài)盤(SSD)、汽車和/或家用電器。
[0137]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，基板可以容易地電連接到彼此。另外，可以改善半導(dǎo)體器件的可靠性。此外，可以提供能夠減少焊盤之間的距離的半導(dǎo)體器件。
[0138]雖然已經(jīng)參照示例實(shí)施例描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的，可以進(jìn)行各種改變和變型而不背離本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍。因此，應(yīng)當(dāng)理解，以上實(shí)施例不是限制性的，而是說(shuō)明性的。因此，本發(fā)明構(gòu)思的范圍將由以下權(quán)利要求及其等同物的最寬可允許解釋來(lái)確定，而不應(yīng)被以上描述限制或限定。
[0139]本申請(qǐng)要求于2012年9月25日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2012-0106710的優(yōu)
先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
【權(quán)利要求】
1.一種凸塊結(jié)構(gòu)，包括: 主體部分，提供在基板上并與設(shè)置在所述基板上的焊盤間隔開(kāi)； 第一延伸部，從所述主體部分的一側(cè)朝向所述焊盤延伸；以及 第二延伸部，從所述主體部分的另一側(cè)延伸， 其中所述第一延伸部的寬度小于所述主體部分的寬度。
2.如權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述凸塊結(jié)構(gòu)包括順序地堆疊在所述基板上的阻擋層、金屬層和焊料層；并且 其中所述焊料層在所述主體部分中的部分比所述焊料層在所述第一延伸部中的另一部分厚。
3.如權(quán)利要求2所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述焊料層的厚度從所述焊盤附近的位置朝向所述主體部分增大。
4.如權(quán)利要求2所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述焊料層的厚度從所述主體部分朝向所述第二延伸部的端部分減小。
5.如權(quán)利要求2所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述焊料層的最厚部分提供在所述主體部分中。
6.如權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第二延伸部的長(zhǎng)度小于所述第一延伸部的長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求1所述的`凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第一延伸部的寬度具有所述主體部分的寬度的10%至90%的范圍。
8.如權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第一延伸部的長(zhǎng)度大于所述主體部分的長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第二延伸部包括多個(gè)第二延伸部；并且 其中所述多個(gè)第二延伸部中的至少一個(gè)具有不同于所述多個(gè)第二延伸部中的另一個(gè)的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度。
10.如權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第一延伸部在第一方向上延伸，并且其中所述凸塊結(jié)構(gòu)還包括: 第三延伸部，從所述第一延伸部延伸，其中每個(gè)第三延伸部在交叉所述第一方向的第二方向上從所述第一延伸部延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第三延伸部提供在所述第一延伸部的兩側(cè)。
12.—種凸塊結(jié)構(gòu)，包括: 主體部分，提供在基板上并與設(shè)置在所述基板上的焊盤間隔開(kāi)；和 第一延伸部，從所述主體部分的一側(cè)朝向所述焊盤延伸， 其中所述主體部分和所述第一延伸部包括順序地堆疊在所述基板上的阻擋層、金屬層和焊料層； 其中所述金屬層的厚度是所述阻擋層的厚度的三倍或更多倍；并且 其中所述主體部分的上表面高于所述第一延伸部的上表面。
13.如權(quán)利要求12所述的凸塊結(jié)構(gòu),其中所述第一延伸部在第一方向上延伸；并且 其中，在平面圖中，在垂直于所述第一方向的第二方向上，所述第一延伸部的寬度小于所述主體部分的寬度。
14.如權(quán)利要求13所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第一延伸部的所述寬度具有所述主體部分的所述寬度的10%至90%的范圍。
15.如權(quán)利要求13所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第一延伸部的長(zhǎng)度大于所述主體部分的長(zhǎng)度。
16.如權(quán)利要求12所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中在所述主體部分中的所述焊料層的厚度大于在所述第一延伸部中的所述焊料層的厚度。
17.如權(quán)利要求16所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述主體部分中的所述焊料層的厚度為所述第一延伸部中的所述焊料層的厚度的1.5倍或更多倍。
18.如權(quán)利要求16所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述焊料層的厚度沿所述第一延伸部到所述主體部分增大。
19.如權(quán)利要求12所述的凸塊結(jié)構(gòu)，還包括: 金屬-焊料混合層，設(shè)置在所述金屬層和所述焊料層之間。
20.如權(quán)利要求12所述的凸塊結(jié)構(gòu)，還包括: 保護(hù)絕緣層，設(shè)置在所述基板和所述阻擋層之間，所述保護(hù)絕緣層暴露所述焊盤的上表面。
21.如權(quán)利要求12所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述金屬層的側(cè)壁和所述阻擋層的側(cè)壁包括從所述焊料層的外邊界橫向地凹陷的底切區(qū)域。
22.如權(quán)利要求12所述的凸塊結(jié)構(gòu)，還包括: 第二延伸部，從所述主體部分的另一側(cè)延伸，其中所述主體部分的上表面高于所述第二延伸部的上表面。
23.如權(quán)利要求22所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第二延伸部在長(zhǎng)度上比所述第一延伸部短。
24.—種電連接結(jié)構(gòu)，包括: 第一焊盤，設(shè)置在第一基板上； 凸塊結(jié)構(gòu)，連接到所述第一焊盤；和 第二焊盤，設(shè)置在第二基板上，所述第二焊盤通過(guò)所述凸塊結(jié)構(gòu)電連接到所述第一焊盤， 其中每個(gè)所述凸塊結(jié)構(gòu)包括: 主體部分，與所述第一焊盤橫向地間隔開(kāi)并連接到所述第二焊盤； 第一延伸部，從所述主體部分的一側(cè)延伸到所述第一焊盤；以及 第二延伸部，從所述主體部分的另一側(cè)延伸， 其中所述主體部分比所述第一延伸部厚。
25.如權(quán)利要求24所述的電連接結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述凸塊結(jié)構(gòu)包括順序地堆疊在所述第一基板上的阻擋層、金屬層和焊料層；并且 其中所述焊料層的最厚部分設(shè)置在所述主體部分中。
26.如權(quán)利要求25所述的電連接結(jié)構(gòu)，其中所述第一延伸部中的所述焊料層朝向所述主體部分變厚。
27.如權(quán)利要求24所述的電連接結(jié)構(gòu)，其中所述第一延伸部在第一方向上延伸；并且其中在平面圖中，在垂直于所述第一方向的第二方向上，所述第一延伸部的寬度小于所述主體部分的寬度。
28.如權(quán)利要求27所述的電連接結(jié)構(gòu)，其中所述第一延伸部的寬度具有所述主體部分的所述寬度的10%至90%的范圍。
29.如權(quán)利要求24所述的電連接結(jié)構(gòu)，其中在平面圖中，所述第一焊盤在第一方向上沿所述第一基板布置； 其中所述凸塊結(jié)構(gòu)包括第一組凸塊結(jié)構(gòu)和第二組凸塊結(jié)構(gòu)，其中所述第一組凸塊結(jié)構(gòu)分別連接到所述第一焊盤中的奇數(shù)編號(hào)的焊盤，其中所述第二組凸塊結(jié)構(gòu)分別連接到所述第一焊盤中的偶數(shù)編號(hào)的焊盤； 其中所述第一組凸塊結(jié)構(gòu)在平面圖中沿第二方向延伸并設(shè)置在所述第一焊盤的第一側(cè)；并且 其中所述第二組凸塊結(jié)構(gòu)沿所述第二方向延伸并設(shè)置在所述第一焊盤的相對(duì)側(cè)。
30.如權(quán)利要求29所述的電連接結(jié)構(gòu)，還包括: 絕緣圖案，設(shè)置在所述第二基板上并垂直地交疊所述第一延伸部。
31.如權(quán)利要求30所述的電連接結(jié)構(gòu)，其中所述絕緣圖案在所述第一方向上延伸。
32.如權(quán)利要求24所述的電連接結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述凸塊結(jié)構(gòu)的所述主體部分與每個(gè)所述第二焊盤對(duì)準(zhǔn)。
33.一種形成電連接結(jié)構(gòu)方法，包括: 在基板上形成焊盤； 在所述焊盤上形成阻擋層； 在所述阻擋層上形成包括開(kāi)口的模子圖案； 在所述開(kāi)口中順序地形成金屬層和焊料鍍層；以及 回流所述焊料鍍層， 其中所述開(kāi)口包括:第一部分，在第一方向上從所述焊盤延伸；和第二部分，具有比所述第一部分的寬度大的寬度。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中所述開(kāi)口還包括:第三部分，從所述第二部分延伸， 其中所述第三部分在長(zhǎng)度上比所述第一部分短。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中當(dāng)回流所述焊料鍍層時(shí)，所述焊料鍍層的在所述第一部分中的部分通過(guò)表面張力移到所述第二部分。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，還包括: 利用通過(guò)回流所述焊料鍍層形成的焊料層作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻所述阻擋層。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，還包括: 在所述阻擋層和所述金屬層之間形成籽層， 其中所述籽層包括與所述金屬層相同的材料。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中當(dāng)蝕刻所述阻擋層時(shí)，所述籽層與所述阻擋層一起被蝕刻。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，還包括: 在回流所述焊料鍍層之前，去除形成在所述籽層上的自然氧化物層，其中所述自然氧化物層利用甲酸通過(guò)熱處理工藝被去除。
40.如權(quán)利要求36所述的方法，其中蝕刻所述阻擋層包括進(jìn)行濕蝕刻工藝， 其中當(dāng)進(jìn)行所述濕蝕刻工藝時(shí)，底切區(qū)域形成在所述金屬層的側(cè)壁和/或所述阻擋層的側(cè)壁上。
41.一種半導(dǎo)體封裝，包括: 半導(dǎo)體芯片，具有芯片焊盤；和 凸塊結(jié)構(gòu)，包括: 金屬層圖案，在所述芯片焊盤上；和 焊料層，設(shè)置在所述金屬層圖案上，所述焊料層包括從其突出以耦接到基板的接合部分；其中所述芯片焊盤的中心與所述焊料層的所述接合部分的中心間隔開(kāi)。
42.如權(quán)利要求41所述的半導(dǎo)體封裝，其中所述凸塊結(jié)構(gòu)具有不對(duì)稱形狀。
43.一種半導(dǎo)體封裝，包括: 半導(dǎo)體芯片，具有芯片焊盤；和 凸塊結(jié)構(gòu)，在所述芯片焊盤上，所述凸塊結(jié)構(gòu)包括: 再分布層，耦接到所述芯片焊盤并延伸通過(guò)所述芯片焊盤的邊緣；和焊料層，布置在所述再分布層上，所述焊料層具有位于與所述芯片焊盤間隔開(kāi)的區(qū)域中的突出部分。
44.如權(quán)利要求43所述的半導(dǎo)體封裝，其中所述半導(dǎo)體芯片包括具有暴露所述芯片焊盤的開(kāi)口的鈍化層，并且其中所述凸塊結(jié)構(gòu)的所述再分布層設(shè)置在所述鈍化層的最上表面上。
【文檔編號(hào)】H01L23/485GK103681556SQ201310445656
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】趙文褀, 金泳龍, 樸善姬, 林桓植 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社