互连结构及其形成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108281410A(43)申请公布日2018.07.13(21)申请号201711462241.8(74)专利代理机构北京德恒律治知识产权代理有限公司1(22)申请日2013.06.051409代理人章社杲李伟(30)优先权数据61/702,6242012.09.18US(51)Int.Cl.61/707,6092012.09.28USH01L23/538(2006.01)61/707,6442012.09.28USH01L21/768(2006.01)61/707,4422012.09.28US13/744,3612013.01.17US(62)分案原申请数据201310222251.X2013.06.05(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹(72)发明人林育蔚吴胜郁曾裕仁郭庭豪陈承先权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称互连结构及其形成方法(57)摘要本发明公开了凸块导线直连(BOT)结构的一个实施例，包括：由集成电路支撑的接触元件、与接触元件电连接的凸块下金属(UBM)部件、设置在凸块下金属部件和集成电路之间的绝缘层和钝化层；安装在凸块下金属部件上的金属梯状凸块和安装在衬底上的衬底导线，其中，金属梯状凸块具有第一楔形轮廓，并具有最接近集成电路的安装端和离集成电路最远的末端，末端的宽度介于10μm至80μm之间，安装端的宽度介于20μm至90μm之间，该衬底导线具有第二楔形轮廓并且通过直接金属与金属接合连接至金属梯状凸块。可以以类似的方式制造芯片与芯片结构的实施例。本发明还提供了互连结构及其形成方法。CN108281410ACN108281410A权利要求书1/2页1.一种凸块导线直连(BOT)结构，包括：接触元件，由集成电路支撑；凸块下金属(UBM)部件，与所述接触元件电连接；绝缘层和钝化层，设置在所述凸块下金属部件和所述集成电路之间；金属梯状凸块，安装在所述凸块下金属部件上，所述金属梯状凸块具有第一楔形轮廓，并具有最接近所述集成电路的安装端和离所述集成电路最远的末端，所述末端的宽度介于10μm至80μm之间，所述安装端的宽度介于20μm至90μm之间；以及衬底导线，安装在衬底上，所述衬底导线具有第二楔形轮廓并且通过直接金属与金属接合连接至所述金属梯状凸块。2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述金属梯状凸块与所述衬底导线相连接而没有形成金属间化合物。3.根据权利要求1所述的结构，其中，所述金属梯状凸块和所述衬底导线的末端均没有焊料。4.根据权利要求1所述的结构，其中，所述金属梯状凸块的底部宽度大于所述梯状凸块的顶部宽度。5.根据权利要求1所述的结构，其中，所述金属梯状凸块的顶部宽度与所述金属梯状凸块的底部宽度的比值介于0.75和0.97之间。6.根据权利要求1所述的结构，其中，所述衬底导线的顶部宽度与所述衬底导线的底部宽度的比值介于0.75和0.97之间。7.根据权利要求1所述的结构，其中，所述金属梯状凸块的第一楔形轮廓是线性的。8.根据权利要求1所述的结构，其中，所述金属梯状凸块的侧壁覆盖有金属氧化物。9.根据权利要求1所述的结构，其中，当从安装端看时，所述金属梯状凸块的边界类似于圆形、矩形、椭圆形、长圆形、六边形、八边形、梯形、菱形、胶囊形和它们的组合中的一种。10.根据权利要求1所述的结构，其中，钝化层位于所述集成电路上方，所述钝化层具有暴露所述接触元件的钝化开口，并且聚酰亚胺层位于所述钝化层上方，所述聚酰亚胺层具有暴露所述接触元件的聚酰亚胺开口。11.根据权利要求10所述的结构，其中，极低k介电层夹置在所述集成电路和所述钝化层之间和/或所述集成电路和所述接触元件之间。12.一种芯片互连结构，包括：第一接触元件，由第一集成电路支撑；第一凸块下金属(UBM)部件，与所述第一接触元件电连接；第一绝缘层和第一钝化层，设置在所述第一凸块下金属部件和所述第一集成电路之间；第一金属梯状凸块，安装在所述第一凸块下金属部件上，所述第一金属梯状凸块具有第一楔形轮廓，并具有最接近所述第一集成电路的安装端和离所述第一集成电路最远的末端，所述末端的宽度介于10μm至80μm之间，所述安装端的宽度介于20μm至90μm之间；以及第二金属梯状凸块，安装在第二集成电路的第二凸块下金属部件上，所述第二金属梯状凸块具有第二楔形轮廓并且通过直接金属与金属接合与所述第一金属梯状凸块连接。13.根据权利要求12所述的结构，其中，所述第一金属梯状凸块与所述第二金属梯状凸2CN108281410A权利要求书2/2页块相连接而没有形成金属间化合物。14.根据权利要求12所述的结构，其中，所述第一金属梯状凸块和所述第二金属梯状凸块的末端都没有焊料。1