凸块封装结构和凸块封装结构的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115206814A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210805503.0(22)申请日2022.07.08(71)申请人甬矽半导体（宁波）有限公司地址315400浙江省宁波市余姚市中意宁波生态园兴舜路22号(72)发明人何正鸿胡彪(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师刘锋(51)Int.Cl.H01L21/60(2006.01)H01L21/56(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图8页(54)发明名称凸块封装结构和凸块封装结构的制备方法(57)摘要本发明的实施例提供了一种凸块封装结构和凸块封装结构的制备方法，涉及半导体封装技术领域，该凸块封装结构包括晶圆、保护层、第一电性组合层、导电柱、第二电性组合层和焊帽，导电柱的两端均形成了外凸弧面结构，使得导电柱与第一电性组合层、第二电性组合层的接触面积均得以大幅提升，从而提升了导电柱与第一电性组合层之间的结合力，同时提升了导电柱与第二电性组合层之间的结合力，提升了焊接凸块整体的结构强度。同时第一电性组合层覆盖焊盘开口，在进行微蚀刻工艺时能够缓解底部金属层产生的底切问题，进一步避免了凸块结构出现掉落的现象。CN115206814ACN115206814A权利要求书1/2页1.一种凸块封装结构，其特征在于，包括：晶圆，所述晶圆的一侧设置有焊垫；设置在所述晶圆一侧的保护层，所述保护层上设置有与所述焊垫对应的焊盘开口；设置在所述焊盘开口中，并覆盖所述焊盘开口的第一电性组合层；设置在所述第一电性组合层上的导电柱；设置在所述导电柱上的第二电性组合层；以及，设置在所述第二电性组合层上的焊帽；其中，所述导电柱的两端分别接合在所述第一电性组合层和所述第二电性组合层的表面，所述第一电性组合层远离所述晶圆的一侧表面的至少部分以及所述第二电性组合层靠近所述晶圆的一侧表面的至少部分均呈内凹弧面，以使所述导电柱靠近所述晶圆的一侧表面的至少部分和远离所述晶圆的一侧表面的至少部分均呈外凸弧面。2.根据权利要求1所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第一电性组合层包括第一粘接层、第一阻挡层和润湿层，所述第一粘接层设置在所述焊盘开口中，并与所述焊垫接触，且所述第一粘接层远离所述晶圆的一侧设置有弧形凹槽，所述弧形凹槽的内表面呈内凹弧面，所述第一阻挡层覆盖在所述第一粘接层的表面，所述润湿层覆盖在所述第一阻挡层的表面。3.根据权利要求2所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第一粘接层的边缘向外延伸至所述保护层的表面，并覆盖在所述焊盘开口的边缘，且所述弧形凹槽的宽度与所述焊盘开口的宽度相同。4.根据权利要求3所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第一粘接层覆盖在所述保护层上的部分的厚度H1、所述第一阻挡层的厚度H2以及所述润湿层的厚度H3相同。5.根据权利要求2所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第一粘接层包括多层石墨烯结构。6.根据权利要求1所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第二电性组合层包括第二粘接层和第二阻挡层，所述第二粘接层覆盖在所述导电柱远离所述晶圆的一侧表面，所述第二阻挡层覆盖在所述第二粘接层的表面，所述焊帽覆盖在所述第二阻挡层的表面，所述第二阻挡层用于阻挡所述焊帽和所述导电柱之间的扩散原子，所述第二粘接层用于提升所述第二阻挡层和所述导电柱之间的粘接性。7.根据权利要求6所述的凸块封装结构，其特征在于，所述导电柱远离所述晶圆的一侧具有弧形凸起，所述弧形凸起的表面呈外凸弧面，且所述导电柱的边缘设置有止挡平台，所述止挡平台环设于所述弧形凸起，且所述止挡平台的表面为平坦表面，所述第二粘接层同时覆盖在所述止挡平台和所述弧形凸起上。8.根据权利要求7所述的凸块封装结构，其特征在于，所述止挡平台的宽度L1为4‑8μm。9.根据权利要求7所述的凸块封装结构，其特征在于，所述导电柱包括一体设置的基底部和延伸部，所述基底部设置在所述第一电性组合层上，所述延伸部设置在所述基底部上，并具有所述弧形凸起，且所述延伸部的宽度大于所述基底部的宽度，以使所述延伸部相对所述基底部向外延伸，所述第二粘接层覆盖在所述延伸部的表面。10.根据权利要求9所述的凸块封装结构，其特征在于，所述第二粘接层和所述第二阻挡层均朝向远离所述晶圆的方向拱起，且所述第二粘接层中间的厚度大于所述第二粘接层2CN115206814A权利要求书2/2页边缘的厚度，所述第二阻挡层中间的厚度大于所述第二阻挡层边缘的厚度。11.一种凸块封装结构的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1‑10任一项所述的凸块封装结构，所述制备方法包括：提供一侧设置有焊垫的晶圆；在所述晶圆的一侧表面形成保护层；在所述保护层上对应焊垫的位置开槽形成焊盘开口；在所述