專利名稱：互連結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以導(dǎo)電方式將相關(guān)導(dǎo)體圖案與基片相連接的互連結(jié)構(gòu)。
相關(guān)導(dǎo)體圖案可構(gòu)成例如半導(dǎo)體基片(集成電路或分立半導(dǎo)體元件)或諸如玻璃、石英、陶瓷材料、聚酰亞胺或合成樹脂上的布線圖的一部分。
本發(fā)明也涉及使用這種互連結(jié)構(gòu)的顯示器件。
在起始段中所述類型的互連結(jié)構(gòu)，也稱為凸緣，可備置于半導(dǎo)體基片上以借助于所謂倒裝接合法(也稱為面朝下焊接)來進(jìn)行安裝。在美國專利4，749，120中公開了這種結(jié)構(gòu)?？山柚谒龅寡b接合法將備置有這種凸緣的集成電路(IC)裝在玻璃基片上。在美國專利4，749，120中所述的一種安裝方法中，借助于壓力觸點在凸緣和導(dǎo)體印刷線之間獲得導(dǎo)電接觸，此后，通過固體基片和IC之間裝置的樹脂層來維持觸點壓力。
使用這種安裝方法，尤其用在其中集成電路用所述倒裝接合法固定在玻璃或石英基片上并形成實際(液晶)顯示器件部件的顯示器件(LCD)的制造過程中。延續(xù)到顯示部件的導(dǎo)體印刷線通過集成電路加有驅(qū)動電壓，所述集成電路通過所述互連結(jié)構(gòu)(或凸緣)和這些導(dǎo)體印刷線相接觸。
但，可能出現(xiàn)多個問題。例如，當(dāng)集成電路與多個凸緣接觸時出現(xiàn)第一個問題，即，在基片上出現(xiàn)不同類型的導(dǎo)體印刷線，例如，除了例如鋁線以外有用于驅(qū)動象素的氧化錫銦線。不同類型導(dǎo)體印刷線之間的可能的粗細(xì)判別可能引起接觸不良或斷開，在壓力接觸時尤為顯著。
然而，如不作具體測量，該互連結(jié)構(gòu)和例如細(xì)的連接導(dǎo)體的實際接觸可能仍局限于很小區(qū)域(例如，凸緣的突出點)，從而產(chǎn)生高的接觸電阻。后者在例如用于測試而使用小壓力接觸時尤為顯著。
本發(fā)明的目的是盡多地消去上述缺點。
尤其是根據(jù)這樣一種認(rèn)識，即減小接觸電阻，以及同時以特殊形狀的互連結(jié)構(gòu)增強(qiáng)其可靠性。
因此，按照本發(fā)明的互連結(jié)構(gòu)的特征在于沿其周邊有最大高度以及其中央部分的表面區(qū)域基本上是平的?；ミB結(jié)構(gòu)的表面區(qū)域基本上是平滑的或在其周邊區(qū)域備置有球形突出件。
最好是平滑的球形突出件在這里可理解為例如近似球形的突出件，借助于制造例如金的互連表面，使之受到低壓的塑性變形，該變形補(bǔ)償了集成電路與基片上導(dǎo)體印刷線之間距離之差異?？捎眠@樣方式來選擇例如互連結(jié)構(gòu)與基片所接導(dǎo)體印刷線的材料(例如，分別為金和氧化錫銦)使溫度幾乎不影響壓力接觸可靠性。
突出周邊(相對于中央部分)的優(yōu)點在于可在周邊區(qū)域得到滿意的電接觸(通過或不通過可能的突出件)，以避免上述電流集中于一點，并可特別減小薄層的漏電阻。如果該互連結(jié)構(gòu)的平面視圖為環(huán)形，該優(yōu)點效果顯著，但好效果也可用規(guī)則或不規(guī)則多邊形實現(xiàn)。在平面視圖中，該互連可以是星形的。特別是，沿邊緣可得到狹窄突出帶，這些突出帶可有效阻止可塑變形，而中央部位的表面區(qū)域仍基本保持光滑，使之與集成電路測試用的測試針形成很好的接觸(沒有高的串聯(lián)電阻)。
中央部位的厚度近似為1-3μm，而突出周邊上突出件的曲率半徑約為1-3μm。
從斷面來看，最大高度優(yōu)選為10μm。
按照本發(fā)明的互連結(jié)構(gòu)特別適合于其連線排列成多行的基片，如以本申請人名義申請的荷蘭專利申請8900675(PHQ 89005)號中所說明。
該互連結(jié)構(gòu)在顯示器件中有顯著優(yōu)點，在該顯示器件中，連接電極延展超過與例如驅(qū)動用集成電路接觸的(玻璃)支撐件上的顯示器件。
現(xiàn)在參考實施例和附圖，更詳細(xì)地說明本發(fā)明，附圖中，

圖1圖示出按照本發(fā)明的互連結(jié)構(gòu)的平面視圖;
圖2是圖1中線Ⅱ_Ⅱ所取的截而圖;
圖3圖示使用本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)的器件。
圖1、2的互連結(jié)構(gòu)(凸緣)10置于基片1之上，在該實例中，用硅形成集成電路。該集成電路的布線圖特別包含用于接電路的焊片2。該硅基片1具有氧化硅、氮化硅或其組合構(gòu)成的鈍化層3，該層覆蓋焊片2除外的基片1的全部表面。該鈍化層3厚度大約為1μm，在焊片2的區(qū)域開有窗口12，該窗口有較小的表面區(qū)域。在該實例中，焊片2為圓形并且直徑約為70μm，而窗口12的直徑約為40μm。
該互連圖案有一包含每一鋁層4和第二金層6的雙層，在該實例中雙層總厚度為3-6μm。層4的厚度大約為1μm，而層6在中央部件的厚度為2μm、邊緣大約5μm厚。金層6在中央部位9處有一基本平滑的表面區(qū)域11。相對于中央部位9突出的邊緣8基本上為平滑表面區(qū)域但也可備置其大小為1-3μm的小的球形突出件7(在圖1、2中用虛線指出)。
如上所述的互連結(jié)構(gòu)(凸緣)10可按如下方法制造。
該方法起始于包含(集成)電路或其它有焊片2的開關(guān)元件的基片1，該基片涂有鈍化層3，該鈍化層3在焊片2區(qū)域處有窗口12。首先，將1μm厚度的鋁層積淀于整個組件，該層在以后過程中用作短路層以通過電積淀獲得進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)。如果層6用金的話，層4可能具有反擴(kuò)散涂層以防止金彌散到鋁。
接著，用光該方法產(chǎn)生阻光的掩膜5，該掩膜確定了進(jìn)行電積淀的區(qū)域。這一層具有例如3μm的厚度，而焊片2區(qū)域處掩膜5的孔徑直徑大約為60μm。
用三個步驟進(jìn)行電積淀。首先，在大約45℃溫度下，以低的電解電流(脈動或非脈動)將薄金屬層(在該實例中為金)積淀到大約1μm厚度。這樣得到的該層和基本形狀一致并基本光滑和平直。接著，用高電流繼續(xù)電積淀。該電流密度為300-600mA/cm2(對凸緣有效表面積而言)。在電積淀期間，中斷電解槽中的環(huán)流。由于局部占優(yōu)勢的高電場強(qiáng)度，那么金層基本沿掩膜5的開口的邊緣積淀。這使狹窄的突出邊緣具有給定的粗糙度，而這弱積淀的金相當(dāng)?shù)挠病?br> 最后，積淀大約1μm厚的薄金層，該層比較軟，而在邊緣作較大強(qiáng)度積淀，從而使突出邊緣可獲得光滑表面。電積淀后，移去層5和4′。
按照圖1、2的互連圖案具有相對于平的中央部分9突出的邊緣8，而邊緣8配備有光滑的球形突出件7，該互連圖案推測起來可以這樣方式獲得，即局部場變化和原始產(chǎn)生的外形相組合。由于從圖2顯然可見，可將邊緣8向后彎曲某一程度。由于上述具有大約1μm厚度的第3層是軟的，凸緣10特別適合用作壓力觸點。
圖3顯出具有例如控制電路的基片1，該基片通過這種互連結(jié)構(gòu)10并借助于壓力觸點與例如玻璃(或石英)上的支撐件13上的導(dǎo)體印刷線17、18相接觸。和密封邊15一起，玻璃板13和第二玻璃板14聯(lián)合包圍液晶材料16這們使構(gòu)成液晶顯示器件的一部分。(圖3中為簡單起見，略去了諸如極化器、發(fā)光元件等的基它元件)。
要能驅(qū)動該顯示器件，設(shè)有連接電極，所述連接電極是由例如氧化錫銦的導(dǎo)體印刷線17構(gòu)成的，在該實例中印刷線伸過邊15并以導(dǎo)電方式通過互連結(jié)構(gòu)(凸緣)10連接到基片1中的控制電路。通過鋁線18和互連結(jié)構(gòu)(凸緣)10將外部信號加到該控制電路。因為可在其大部分厚度上壓下凸緣10而不影響電接觸，所以補(bǔ)償了導(dǎo)體印刷線17和18間可能的厚度差異。在相關(guān)實例中借助于加固片19維持這些壓力觸點的壓力。
當(dāng)然本發(fā)明并不局限于所示實施例，而是可在本發(fā)明范圍內(nèi)有若干改變。例如，凸緣10也可構(gòu)造于支撐件上。然而，該互連結(jié)構(gòu)不必是圓形的例如六邊形或八邊形，而是可用更一般的方形作為選擇來獲得所述結(jié)構(gòu)。特別是，星形結(jié)構(gòu)(圖4實例所示)可能是優(yōu)越的，由于各角(在電積淀期間)處很高的場強(qiáng)，可能環(huán)繞中央部分產(chǎn)生突出部分的凸面，而所述凸面保持光滑，因此適合于用測試針來進(jìn)行測試。
純化層3也可有較大厚度，例如，當(dāng)它形成于聚酰亞胺上時，而且，層結(jié)構(gòu)4、6(例如帶涂金層的銅)的變化也是可能的。
各種其它應(yīng)用也是可能的。例如，圖3中的液晶也可用諸如電化色或電泳材料的其它光電介質(zhì)來替代。
更一般地說，本發(fā)明可適用于玻璃芯片技術(shù)，例如存儲器，或適用于陶瓷材料、聚酰亞胺等的面向下接合技術(shù)。
按照本發(fā)蝗的互連結(jié)構(gòu)也可很好地用于如荷蘭專利8700486(PHN 12，047)中說明的薄顯示器件的控制電路。
權(quán)利要求
1.一種以導(dǎo)電方式將相關(guān)導(dǎo)體圖案與基片相連接的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于該互連結(jié)構(gòu)沿其周邊有一最大高度，以及其中央部分的表面區(qū)域基本上是平的。
2.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于所述表面區(qū)域在其周邊區(qū)域基本上光滑。
3.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于在該表面區(qū)域的周邊區(qū)域備置球形突出件。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于從截面所見的最大高度為10μm。
5.如權(quán)利要求1-4中任一款所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于中央部分的厚度為1-3μm。
6.如權(quán)利要求任一款所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于球形突出件的曲率半徑為1-3μm。
7.如權(quán)利要求1到6中任一款所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于從平面視圖來看，所述結(jié)構(gòu)基本為圖形、方形、六邊形、八邊形或星形。
8.如權(quán)利要求7所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于互連結(jié)構(gòu)的直徑最大為100μm。
9.如前述權(quán)利要求任一款所述互連結(jié)構(gòu)，其特征在于基片為半導(dǎo)體、玻璃、石英、合成樹脂，聚酰亞胺或陶瓷材料。
10.一種裝有驅(qū)動電極的兩個支撐件之間含有光電介質(zhì)的顯示器件，其中一個支撐件上的驅(qū)動電極延展長度超過由光電介質(zhì)確定的表面區(qū)域，這種顯示器件的特征在于，以導(dǎo)電方式將驅(qū)動電極通過如權(quán)利要求1至9中任一項所述的互連結(jié)構(gòu)連接到半導(dǎo)體基片。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示器件，其特征在于半導(dǎo)體基片包含顯示器件的控制電路。
12.如權(quán)利要求10或11所述的顯示器件，其特征在于光電介質(zhì)為液晶。
全文摘要
使用面朝下接合方法的壓力觸點的互連結(jié)構(gòu)，通過其特殊外形即突出邊緣(8)以及用具有光滑球形突出件(7)的該邊緣來降低接觸電阻。
文檔編號H01L21/60GK1051460SQ9010883
公開日1991年5月15日 申請日期1990年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月1日
發(fā)明者吉多·普蘭格 申請人:菲利浦光燈制造公司