半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括：半導(dǎo)體基底，位于所述半導(dǎo)體基底上的焊墊層；覆蓋所述半導(dǎo)體基底和部分焊墊層表面的鈍化層，所述鈍化層中具有暴露部分焊墊層表面的第一開(kāi)口；位于第一開(kāi)口的側(cè)壁和底部以及部分鈍化層上的凸下金屬層；位于部分凸下金屬層上的金屬柱；位于金屬柱的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層上的底層金屬層。防止金屬柱下的凸下金屬層產(chǎn)生底切缺陷。
【專利說(shuō)明】CN 103489842 A
書
明
說(shuō)
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半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體封裝是指將晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過(guò)程?，F(xiàn)有半導(dǎo)體封裝包括引線鍵合封裝和倒裝芯片封裝等方式。與引線鍵合封裝方式相比，倒裝芯片封裝方式具有封裝密度高，散熱性能優(yōu)良，輸入/輸出（I/o)端口密度高和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]較早的倒裝芯片封裝方式在芯片上設(shè)置焊墊，并利用設(shè)置在焊墊(包括輸入/輸出焊墊）上的凸點(diǎn)與封裝基板進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)芯片封裝。隨著半導(dǎo)體行業(yè)向微型化方向發(fā)展，形成于晶圓上芯片的密度越來(lái)越大，相應(yīng)的，晶圓上焊墊和凸點(diǎn)的密度越來(lái)越大，凸點(diǎn)之間的距離越來(lái)越小，僅利用較大體積的凸點(diǎn)直接與封裝基板進(jìn)行焊接易出現(xiàn)凸點(diǎn)橋接的問(wèn)題，即相鄰的凸點(diǎn)發(fā)生短路連接。
[0004]為解決凸點(diǎn)橋接問(wèn)題，業(yè)界提出內(nèi)連線銅柱技術(shù)（copper interconnect posttechnology)。內(nèi)連線銅柱技術(shù)中，芯片通過(guò)銅柱和位于銅柱上的凸點(diǎn)連接到封裝基板上。由于銅柱的引入，凸點(diǎn)的厚度可以大幅減小，凸點(diǎn)之間可具有較小的間距，因此凸點(diǎn)橋接問(wèn)題被減弱，同時(shí)銅柱的引入還降低了封裝電路的電容承載（capacitance load)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種采用倒裝芯片封裝方式的芯片封裝方法，包括：
[0006] 參考圖1，提供半導(dǎo)體基底100，所述半導(dǎo)體基底100上形成有焊墊層101 ;形成覆蓋所述半導(dǎo)體基底100和部分焊墊層101表面的鈍化層102，所述鈍化層102具有暴露焊墊層101部分表面的開(kāi)口 104 ;在鈍化層102上形成聚合物層103。
[0007]參考圖2，形成覆蓋所述聚合物層103和部分焊墊層101表面的凸下金屬層（UnderBump Metal,簡(jiǎn)稱為UBM)105,所述凸下金屬層105作為后續(xù)電鍍形成金屬柱時(shí)的導(dǎo)電層和種子層；在所述凸下金屬層105上形成掩膜層106，所述掩膜層106中具有暴露焊墊層101上部分凸下金屬層105的開(kāi)口 107。
[0008]參考圖3，采用電鍍工藝在開(kāi)口 107 (參考圖2)中填充滿金屬，形成金屬柱108 ;在金屬柱108表面形成焊料層109。
[0009]參考圖4，去除所述掩膜層106 (參考圖3);去除金屬柱108兩側(cè)的聚合物層103表面的凸下金屬層105，無(wú)掩膜濕法刻蝕去除凸下金屬層105可以減小等離子刻蝕對(duì)金屬柱108的損傷，并且能減少凸下金屬層材料在聚合物層103表面的殘留；對(duì)焊料層進(jìn)行回流工藝，形成凸點(diǎn)110。
[0010]但是，現(xiàn)有形成的封裝結(jié)構(gòu)的可靠性較差，容易發(fā)生失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明解決的問(wèn)題是怎樣提高封裝工藝中器件的可靠性和穩(wěn)定性。
[0012]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，包括：半導(dǎo)體基底，位于
3所述半導(dǎo)體基底上的焊墊層；覆蓋所述半導(dǎo)體基底和部分焊墊層表面的鈍化層，所述鈍化層中具有暴露部分焊墊層表面的第一開(kāi)口 ；位于第一開(kāi)口的側(cè)壁和底部以及部分鈍化層上的凸下金屬層；位于部分凸下金屬層上的金屬柱；位于金屬柱的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層上的底層金屬層。
[0013]可選的，所述底層金屬層可以為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0014]可選的，所述底層金屬層為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤(rùn)金屬層、位于浸潤(rùn)金屬層上的填充金屬層。
[0015]可選的，所述浸潤(rùn)金屬層為鎳、鈦、鉭中的一種或幾種，所述填充金屬層為鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
[0016]可選的，所述底層金屬層的材料與凸下金屬層的材料不相同。
[0017]可選的，還包括：位于所述鈍化層上的聚合物層。
[0018]可選的，還包括：位于金屬柱頂部表面上的擴(kuò)散阻擋層；位于擴(kuò)散阻擋層上的凸
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0020]所述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的金屬柱的底部側(cè)壁表面具有底層金屬層，在去除金屬柱兩側(cè)的凸下金屬層時(shí)，可以以金屬柱和底層金屬層為掩膜刻蝕去除金屬柱兩側(cè)的凸下金屬層時(shí)，防止金屬柱底部剩余的凸下金屬層產(chǎn)生底切缺陷，提高了半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。另外，所述底層金屬層的材料為金屬，底層金屬層與金屬柱的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層的表面接觸，增大了金屬柱與凸下金屬層之間的粘附性，底層金屬層能更好的固定金屬柱，當(dāng)金屬柱在受到外部的壓力或內(nèi)部的應(yīng)力時(shí)，使得金屬柱不容易從凸下金屬層上脫落或者金屬柱與凸下金屬層的接觸面不易產(chǎn)生間隙。
[0021]進(jìn)一步，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤(rùn)金屬層、位于浸潤(rùn)金屬層上且填充底切缺陷的填充金屬層，所述浸潤(rùn)金屬層用于提高所述金屬柱和凸下金屬層與填充金屬層之間的黏附性，并可以作為擴(kuò)散阻擋層，防止金屬柱和凸下金屬層和填充金屬層中的金屬原子相互擴(kuò)散。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1~圖4為現(xiàn)有技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)形成過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5~圖14為本發(fā)明實(shí)施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有采用無(wú)掩膜濕法刻蝕去除未被金屬柱覆蓋的凸下金屬層是，容易產(chǎn)生底切缺陷，具體請(qǐng)參考圖3和圖4，當(dāng)以金屬柱108為掩膜，濕法刻蝕去除金屬柱108兩側(cè)的聚合物層103上的凸下金屬層105時(shí)，由于濕法刻時(shí)各向同性的特性，在去除凸下金屬層105時(shí),容易對(duì)金屬柱108底下的部分凸下金屬層105產(chǎn)生過(guò)刻蝕,使得金屬柱108底下剩余的凸下金屬層105向內(nèi)凹陷，形成底切缺陷112。底切缺陷112的存在會(huì)使得金屬柱108的底部部分懸空,使得金屬柱108與凸下金屬層105的接觸面積減小,金屬柱108與凸下金屬層105和焊墊層之間的粘附性變差，并且使得金屬柱108和焊墊層之間的導(dǎo)通電阻增大，金屬柱108受到外部的壓力或內(nèi)部的應(yīng)力時(shí)，容易脫落或者在與凸下金屬層的接觸
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面產(chǎn)生間隙，影響了封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0025]本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，在形成凸下金屬層和金屬柱后，在金屬柱的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層上形成底層金屬層，當(dāng)以金屬柱和底層金屬層為掩膜刻蝕去除金屬柱兩側(cè)的凸下金屬層時(shí)，防止金屬柱底部剩余的凸下金屬層產(chǎn)生底切缺陷，提高了半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0026]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，示意圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0027]圖5~圖14為本發(fā)明實(shí)施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]首先，請(qǐng)參考圖5，提供半導(dǎo)體基底200，所述半導(dǎo)體基底200上形成有焊墊層201 ；形成覆蓋所述半導(dǎo)體基底200和部分焊墊層201表面的鈍化層202，所述鈍化層202中具有暴露部分焊墊層201表面的第一開(kāi)口 204。
[0029]所述半導(dǎo)體基底200內(nèi)形成有若干內(nèi)部芯片（圖中未示出），所述焊墊層201與半導(dǎo)體基底200內(nèi)的內(nèi)部芯片相連，所述焊墊層201并作為內(nèi)部芯片與外部芯片相連接的接□。
[0030]所述半導(dǎo)體基底200為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體基底200為多層堆疊結(jié)構(gòu)時(shí)，包括半導(dǎo)體襯底和位于半導(dǎo)體襯底上的至少一層介質(zhì)層。所述半導(dǎo)體襯底材料可以為硅（Si)、鍺（Ge)、或硅鍺（GeSi)J^K-(SiC);也可以是絕緣體上硅（S0I)，絕緣體上鍺(GOI);或者還可以為其它的材料，例如砷化鎵等III- V族化合物。
[0031]所述焊墊層201的材料可以為鋁、銅、銀、金、鎳、鎢中的一種或幾種的組合。
[0032]所述鈍化層202可以為氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃等。
[0033]本實(shí)施例中，所述鈍化層202上還形成有聚合物層203，所述聚合物層203為環(huán)氧樹(shù)脂（Epoxy)、聚酰亞胺（PI )、苯環(huán)丁烯、聚苯惡唑等有機(jī)材料。
[0034]接著，請(qǐng)參考圖6，在第一開(kāi)口 204(參考圖5)的側(cè)壁和底部以及聚合物層203上形成凸下金屬層205 ;形成覆蓋所述凸下金屬層205的第一掩膜層206,所述第一掩膜層206具有暴露第一開(kāi)口上的部分凸下金屬層205的第二開(kāi)口 207。
[0035]所述凸下金屬層205作為后續(xù)電鍍形成金屬柱時(shí)的導(dǎo)電層或種子層，并作為金屬柱和焊墊層之間的粘附層。
[0036]所述凸下金屬層205可以為鋁、鎳、銅、鈦、鉻、鉭、金、銀中的一種或幾種。比如，凸下金屬層205可以為鎳銅、鈦金、鎳鋁的雙層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0037]所述第一掩膜層206中的第二開(kāi)口 207定義后續(xù)形成的金屬柱的位置。本實(shí)施例中，所述第一掩膜層206的材料為光刻膠，通過(guò)曝光和顯影工藝在光刻膠中形成第二開(kāi)口207。
[0038]接著，請(qǐng)參考圖7，在第二開(kāi)口 207 (參考圖6)中形成金屬柱208。
[0039]形成所述金屬柱208采用電鍍工藝，所述金屬柱208材料為銅或者含有其他金屬的銅合金。所述其他金屬可以為鉭、銦、錫、鋅、錳、鉻或者鎳中的一種或幾種。
[0040]金屬柱208的頂部表面可以等于或低于第一掩膜層206的表面 。
5[0041]需要說(shuō)明的是，所述金屬柱208的形成也可以采用其他合適的工藝。
[0042]參考圖8，去除所述第一掩膜層206 (參考圖7);在所述金屬柱208的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層205的表面上形成犧牲層213。。
[0043]去除所述第一掩膜層206可以采用灰化工藝。
[0044]所述犧牲層213的材料與凸下金屬層205材料、金屬柱208材料、聚合物層203材料和后續(xù)形成的第二掩膜層材料均不相同。后續(xù)去除犧牲層213形成空腔時(shí)，使得犧牲層213相對(duì)于金屬層205材料、金屬柱208材料、聚合物層203材料和第二掩膜層具有高的刻蝕選擇比。本發(fā)明實(shí)施例中，犧牲層213的存在，使得形成第二掩膜層后，可以通過(guò)第二掩膜層中第三開(kāi)口，去除犧牲層213，進(jìn)行形成暴露金屬柱208底部側(cè)壁和部分凸下金屬層205的空腔，由于金屬柱208頂部表面和空腔上的金屬柱側(cè)壁、以及空腔外的凸下金屬層205均是被第二掩膜層覆蓋，因而通過(guò)第三開(kāi)口和空腔構(gòu)成的通道可以選擇性的在空腔暴露的金屬柱的底部側(cè)壁上形成底層金屬層，提高了底層金屬層形成的精度。
[0045]所述犧牲層213的材料可以為Si02、SiN, SiON、多晶硅或無(wú)定形碳。本實(shí)施例中所述犧牲層213的材料為Si02。
[0046]所述犧牲層213的厚度原小于金屬柱208的高度。
[0047]所述犧牲層213的形成方法為：在所述凸下金屬層205的表面、金屬柱208側(cè)壁和表面形成犧牲材料層；無(wú)掩膜刻蝕所述犧牲材料層，在凸下金屬層205的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層205上形成犧牲層213。
[0048]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述犧牲層213的形成過(guò)程還可以為：形成覆蓋所述金屬柱208和凸下金屬層205表面的犧牲材料層；回刻蝕所述犧牲材料層，使得剩余的犧牲材料層的表面低于金屬柱208頂部表面；形成掩膜層，所述掩膜層覆蓋金屬柱208的頂部和側(cè)壁表面、以及靠近金屬柱208側(cè)壁表面的部分剩余的犧牲材料層；去除未被掩膜層覆蓋的剩余的犧牲材料層，在金屬柱208的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層上形成犧牲層213。
[0049]接著，請(qǐng)參考圖9，形成覆蓋所述犧牲層213、凸下金屬層205和金屬柱208的第二掩膜層214，所述第二掩膜層214中具有暴露犧牲層213的遠(yuǎn)離金屬柱208 —端表面的第三開(kāi)口 215。
[0050]所述第二掩膜層214的材料為光刻膠，通過(guò)曝光和顯影工藝在第二掩膜層214中形成第三開(kāi)口 215。
[0051]所述第二掩膜層214覆蓋所述金屬柱的表面和部分側(cè)壁，后續(xù)在去除犧牲層213后，可以采用選擇性的在金屬柱的底部形成底層金屬層。
[0052]接著，請(qǐng)參考圖10，沿第三開(kāi)口 215去除所述犧牲層213 (參考圖10)，形成空腔216，所述空腔216與第三開(kāi)口 215連通，并暴露金屬柱208的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層205的表面。
[0053]去除所述犧牲層213采用濕法刻蝕工藝，本實(shí)施例中，采用氫氟酸溶液去除所述犧牲層213。
[0054]在去除犧牲層213后，形成空腔216，所述空腔216暴露出金屬柱208的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層205的表面。
[0055]接著，請(qǐng)參考圖11，沿著第三開(kāi)口 215和空腔216 (參考圖11)在金屬柱208的底部側(cè)壁上和部分凸下金屬層205的表面上形成底層金屬層217。
6[0056]所述底層金屬層217作為后續(xù)刻蝕凸下金屬層205時(shí)的掩膜，防止在金屬柱208底下剩余的凸下金屬層中形成底切缺陷，另外所述底層金屬層217的材料為金屬，底層金屬層217與金屬柱208的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層205的表面接觸,增大了金屬柱208與凸下金屬層205之間的粘附性，底層金屬層217能更好的固定金屬柱208，當(dāng)金屬柱108在受到外部的壓力或內(nèi)部的應(yīng)力時(shí)，使得金屬柱不容易從凸下金屬層205上脫落或者金屬柱108與凸下金屬層205的接觸面不易產(chǎn)生間隙。
[0057]所述底層金屬層217的材料可以為鎳、鈦、鉭、鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或
幾種。形成所述底層金屬層217采用電鍍或選擇性化學(xué)鍍，電鍍或選擇性化學(xué)鍍能夠在金屬的表面選擇性的形成金屬層。
[0058]本發(fā)明實(shí)施例中，采用電鍍工藝形成所述底層金屬層217，進(jìn)行電鍍時(shí)，采用凸下金屬層205作為導(dǎo)電層，由于金屬柱208的頂部和空腔216上部分側(cè)壁表面、以及空腔外的凸下金屬層205表面均被第二掩膜層214覆蓋，因而電鍍時(shí)只會(huì)在空腔216和第三開(kāi)口 215暴露金屬柱208的底部側(cè)壁上形成底層金屬層217。需要說(shuō)明的是,在形成底層金屬層217時(shí)，所述第三開(kāi)口 215下方的暴露的凸下金屬層205表面也會(huì)形成一層金屬層。
[0059]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，當(dāng)采用選擇性化學(xué)鍍形成底層金屬層217時(shí)，在進(jìn)行選擇性化學(xué)鍍之前，還包括除油和活化工藝。所述除油工藝用于去除空腔216暴露的金屬柱208底部側(cè)壁表面的油性物質(zhì)和氧化層，使得金屬柱208的底部側(cè)壁表面保持清潔度，除油工藝可以采用酸性溶液清洗，，在其他實(shí)施例中，也可以不包含除油工藝，前述在去除犧牲層時(shí)，可以適當(dāng)延長(zhǎng)去除的時(shí)間，對(duì)凸下金屬層205表面進(jìn)行清洗；在進(jìn)行除油工藝后，進(jìn)行活化工藝，以在金屬柱的底部側(cè)壁表面形成用于化學(xué)鍍時(shí)的成核中心，所述活化工藝可以為鋅活化工藝。
[0060]所述底層金屬層217可以為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0061]本實(shí)施例中，所述底層金屬層217為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤(rùn)金屬層、位于浸潤(rùn)金屬層上且填充底切缺陷的填充金屬層，所述浸潤(rùn)金屬層用于提高所述金屬柱208和凸下金屬層205與填充金屬層之間的黏附性，并可以作為擴(kuò)散阻擋層，防止金屬柱208和凸下金屬層205和填充金屬層中的金屬原子相互擴(kuò)散。
[0062]所述浸潤(rùn)金屬層為鎳、鈦、鉭中的一種或幾種，所述填充金屬層為鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
[0063]接著，請(qǐng)參考圖12，去除所述第二掩膜層214。
[0064]去除所述第二掩膜層214采用灰化工藝或其他合適的工藝。
[0065]接著，參考圖13，以金屬柱208和底層金屬層217為掩膜，刻蝕去除金屬柱208兩側(cè)的凸下金屬層。
[0066]去除所述金屬柱208兩側(cè)的凸下金屬層205可以采用干法或濕法刻蝕工藝。
[0067]本實(shí)施例中，米用濕法刻蝕去除金屬柱208兩側(cè)的凸下金屬層205,由于底層金屬層217的存在，濕法刻蝕過(guò)程中的適當(dāng)過(guò)刻蝕，使得剩下的凸下金屬層形成的底切缺陷只會(huì)位于底層金屬層217下方,而不會(huì)位于金屬柱208下方,對(duì)金屬柱208與凸下金屬層和焊墊層之間的粘附性的影響很小，提高了封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0068]參考圖14，在金屬柱208頂部表面上形成擴(kuò)散阻擋層209 ;在擴(kuò)散阻擋層209上形成凸點(diǎn)211。[0069]所述擴(kuò)散阻擋層209用于防止金屬柱208和凸點(diǎn)211中的金屬相互擴(kuò)散，并提高凸點(diǎn)211和金屬柱之間的粘附性，所述擴(kuò)散阻擋層209的材料為鎳、錫、錫鉛、金、銀、鈕和銦中的一種或者多種。
[0070]所述凸點(diǎn)211的材料可以為錫、錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、
錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等金屬中的一種或者多種。在所述擴(kuò)散阻擋層209上形成焊料層后，對(duì)焊料層進(jìn)行回流工藝，形成凸點(diǎn)。
[0071 ] 需要說(shuō)明的是，所述擴(kuò)散阻擋層209和焊料層的形成可以在形成金屬柱208之后，去除第一掩膜層之前形成。
[0072]本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖9，包括：半導(dǎo)體基底200，位于所述半導(dǎo)體基底200上的焊墊層201 ;覆蓋所述半導(dǎo)體基底200和部分焊墊層201表面的鈍化層202，所述鈍化202層中具有暴露部分焊墊層201表面的第一開(kāi)口 ；位于第一開(kāi)口的側(cè)壁和底部以及鈍化層上的凸下金屬層205 ;位于第一開(kāi)口上的部分凸下金屬層205上的金屬柱208 ;位于金屬柱208的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層205的表面上的犧牲層213 ;覆蓋所述金屬柱208、凸下金屬層205、和犧牲層213的第二掩膜層214，所述第二掩膜層214中具有暴露犧牲層213遠(yuǎn)離金屬柱208 —端表面的第三開(kāi)口 215。
[0073]具體的,所述犧牲層213的材料與凸下金屬層205材料、金屬柱208材料、第二掩膜層214材料均不相同。
[0074]所述犧牲層213的材料為Si02、SiN, SiON、多晶硅或無(wú)定形碳。
[0075]所述第二掩膜層214的材料為光刻膠。
[0076]第三開(kāi)口 215的寬度小于犧牲層213的寬度。
[0077]所述鈍化層202上還具有的聚合物層203。
[0078]所述金屬柱208的材料為銅或者銅合金。
[0079]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖14，包括：提供半導(dǎo)體基底200，位于所述半導(dǎo)體基底200上的焊墊層201 ;覆蓋所述半導(dǎo)體基底200和部分焊墊層201表面的鈍化層202，所述鈍化層202中具有暴露部分焊墊層201表面的第一開(kāi)口 ；位于第一開(kāi)口的側(cè)壁和底部以及部分鈍化層202上的凸下金屬層205 ;位于部分凸下金屬層205上的金屬柱；位于金屬柱205的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層205上的底層金屬層217。
[0080]具體的，所述底層金屬層217的材料可以為鎳、鈦、鉭、鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
[0081]所述底層金屬層217可以為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0082]本實(shí)施例中，所述底層金屬層217為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤(rùn)金屬層、位于浸潤(rùn)金屬層上且填充底切缺陷的填充金屬層，所述浸潤(rùn)金屬層用于提高所述金屬柱208和凸下金屬層205與填充金屬層之間的黏附性，并可以作為擴(kuò)散阻擋層，防止金屬柱208和凸下金屬層205和填充金屬層中的金屬原子相互擴(kuò)散。
[0083]所述浸潤(rùn)金屬層為鎳、鈦、鉭中的一種或幾種，所述填充金屬層為鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
[0084]還包括：位于鈍化層202上的聚合物層203。
[0085]還包括：位于金屬柱頂部208表面上的擴(kuò)散阻擋層209、位于擴(kuò)散阻擋層209上的凸點(diǎn)211。
8[0086]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：半導(dǎo)體基底，位于所述半導(dǎo)體基底上的焊墊層；覆蓋所述半導(dǎo)體基底和部分焊墊層表面的鈍化層，所述鈍化層中具有暴露部分焊墊層表面的第一開(kāi)口；位于第一開(kāi)口的側(cè)壁和底部以及部分鈍化層上的凸下金屬層；位于部分凸下金屬層上的金屬柱；位于金屬柱的底部側(cè)壁和部分凸下金屬層上的底層金屬層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底層金屬層可以為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底層金屬層為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤(rùn)金屬層、位于浸潤(rùn)金屬層上的填充金屬層。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述浸潤(rùn)金屬層為鎳、鈦、鉭中的一種或幾種，所述填充金屬層為鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底層金屬層的材料與凸下金屬層的材料不相同。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：位于所述鈍化層上的聚合物層。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：位于金屬柱頂部表面上的擴(kuò)散阻擋層；位于擴(kuò)散阻擋層上的凸點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK103489842SQ201310454934
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】石磊, 陶玉娟 申請(qǐng)人:南通富士通微電子股份有限公司