TWM428491U - Semiconductor structure and package - Google Patents
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M428491 -- 101年.01月04日修正替換頁 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 [0001] 本創作係有關於一種半導體結構，特別係有關於一 種具有有機阻障層之半導體結構。 【先前技術】 [0002] 由於電子產品之外觀已逐漸趨向輕、薄、短、小發 展，因此凸塊或引腳等電性連接元件必然朝向微細間距 發展，然當凸塊或引腳等電性連接元件若含有銅時，容 φ 易因為銅離子游離而導致電性短路，進而造成產品不良 之情形。 【新型内容】 [0003] 本創作之主要目的係在於提供一種半導體結構，其 包含一載體、複數個凸塊下金屬層、複數個含銅凸塊以 及至少一有機阻障層，該載體係具有一表面、一形成於 該表面之保護層及複數個形成於該表面之導接墊，該保 護層係具有複數個開口且該些開口係顯露該些導接墊， • 該些凸塊下金屬層係形成於該些導接墊，該些含銅凸塊 係形成於該些凸塊下金屬層，各該含銅凸塊係具有一頂 面-及一連接該頂面之環壁，該有機阻障層係具有一凸塊 覆蓋部，該凸塊覆蓋部係覆蓋各該含銅凸塊之該頂面及 該環壁。由於該半導體結構係包含有該有機阻障層，因 此可防止該些含銅凸塊於微細間距時因銅離子游離而導 致電性短路之情形。 【實施方式】 10021863^單編號 A〇101 第3頁./共22頁 1013002990-0 M428491 101年01月04日按正替換頁 [0004] 請參閱第1圖，其係本創作之第一較佳實施例，一種 半導體結構100係包含一載體110、複數個凸塊下金屬層 120複數個含銅凸塊130以及至少一有機阻障層mo， 該載體110係具有一表面1Π、一形成於該表面ηι之保 "蒦層112及複數個形成於該表面I〗〗之導接墊Η〗，該保 濩層112係具有複數個開口 112a且該些開口 n2a係顯露 該些導接墊113，該載體11〇係可選自於矽基板、玻璃基 板、陶瓷基板或銅箔基板其中之一，在本實施例中，該 載體110係可為矽基板，該些凸塊下金屬層12〇係形成於 該些導接墊113，該些含銅凸塊13〇係形成於該些凸塊下 · 金屬層120，各該含銅凸塊130係具有一頂面131及一連 接該頂面131之環壁132，該有機阻障層14〇係具有一凸 塊覆蓋部141，該凸塊覆蓋部141係覆蓋各該含銅凸塊 130之該頂面131及該環壁132。較佳地，各該凸塊下金 屬層120係具有一環牆121，該凸塊覆蓋部141係覆蓋各 該凸塊下金屬層120之該環牆121，在本實施例中，該有 機阻障層140之厚度係小於i〇um，該有機阻障層14〇之材 質係選自於有機向分子材料，該有機阻障層i 4 〇係選自於 _ 笨基聯三連唑、苯基咪唑、替代性苯基咪唑或芳香族羥 基咪唑其中之一，其結構式如下：
苯基聯三聯吐 笨基咪《•坐 10021863^單編號 A0101 第4頁/共22頁 1013002990-0 M428491 101年.01月04日修正钥^頁 R1 Η
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R 替代性笨基咪唑 該有機阻障層140係由苯射嗅化合物、甲酸、氨水 醋酸及水所，，且成，且该有機阻障層混合物之黏度範圍 係為卜1.2cp。由於該半導體結構1〇〇係包含有該有機阻 • 障層140 ’因此可防止該些含銅凸塊130於微細間距時因 銅離子游離而;導致電性短路之情形。 或者，請㈣第2圖，其係本創作之第二較佳實翻 ，在本實施例中，該有機阻障層14〇係另具有一保護層覆 蓋部142，該保護層覆蓋部142係覆蓋該保護層U2。另 ，凊參閱第3圖，其係本創作之第三較佳實施例，一種半 導體結構200至少包含有一載體21〇、複數個含銅凸填 220以及至少一有機阻障層23〇 ’該載體21〇係具有一表 • 面2U、一形成於該表面211之保護層212及複數個形成 於該表面211之導接墊213，該,保護層212係具有複數個 開口 212a且該些開口 212a係顯露該些導接墊213 ,該載 體210係可選自於矽基板、玻璃基板、陶瓷基板或銅箔基 板其中之一’在本實施例中，該載體21〇係可為矽基板， 該些含銅凸塊220係形成於該些導接墊213，各該含銅凸 塊220係具有一頂面221及一連接該頂面221之環壁222， 該有機阻障層230係具有一凸塊覆蓋部231，該凸塊覆蓋 部231係覆蓋各該含銅凸塊220之該頂面221及該環壁222 1013002990-0 10021863产單編號A〇l〇l 第5頁/共22頁 M428491 101年.01月04日俊正替换頁 ，該有機阻障層230之厚度係小於i〇um，該有機阻障層 230之材質係選自於有機高分子材料’該有機阻障層23〇 係選自於苯基聯三連唑、苯基咪唑、替代性苯基咪唑或 芳香族羥基咪唑其中之一，且該有機阻障層23〇係由苯駢 咪唑化合物、甲酸、氨水、醋酸及水所組成，且該有機 阻障層混合物之黏度範圍係為卜丨.2cp。
接著，請參閱第4A至4G圖，其係本創作之第一較佳 實施例之半導體結構製程，其至少包含下列步驟：首先 ，請參閱第4A圖，提供一載體11〇，該載體11()係具有一 表面111、一形成於該表面m之保護層112及複數個形 成於該表面111之導接墊113，該保護層Π2係具有複數 個開口 112a且該些開口 ii2a係顯露該些導接墊113，該 載體110係可選自於矽基板、玻璃基板、陶瓷基板或銅箔 基板其中之一，在本實施例中，該載體11()係可為矽基板 ，接著’請參閱第4B圖’形成複數個凸塊下金屬層12〇於 3亥些導接墊113 ’該些凸塊下金屬層120係延伸形成於該 保護層112且各該凸塊下金屬層120係具有一環牆121; 之後’請參閱第4C圖，形成一光阻層p於該保護層112及 該些凸塊下金屬層12〇 ;接著，請參閱第4D圖，圖案化該 光阻層P以形成複數個凸塊開口？1，該些凸塊開σΡ1係顯 露該些凸塊下金屬層120 ;之後，請參閱第4Ε圖，形成一 含銅金屬層Μ於該些凸塊下金屬層12〇上，以使該含銅金 屬層Μ形成複數個含銅凸塊〖30 ;接著，請參閱第4F圖， 移除該光阻層P以顯露出該些含銅凸塊130，各該含銅凸 塊130係具有一頂面131及一連接該頂面131之環壁132 第6頁/共22頁 1013002990-0 最後，§奮參閱第4G圖，形成一有機阻障層140於該些含 10021863户·單編號Α01(Π 第6頁/共22頁 M428491 1101年.01月04日修正_^· 凸塊130，且該有機阻障層14〇係具有一凸塊覆蓋部141 ，該凸塊覆蓋部141係覆蓋各該含銅凸塊13〇之該頂面 131、該環壁132及各該凸塊下金屬層120之該環牆121， 在本實施例中，該有機阻障層140之厚度係小於，該 有機阻障層140之材質係選自於有機高分子材料，該有機 阻障層140係選自於笨基聯三連唑、笨基咪唑、替代性笨 基咪0i或芳香族羥基咪唑其中之一，其結構式如下：
替代性笨基咪唑 芳香族羥基咪唑 該有機阻障層140係由苯耕咪《•坐化合物、甲酸、氨水 、醋酸及水所組成，且該有機阻障層混合物之黏度範圍 係為 1 ~ 1. 2 c p。 此外，s青參閱第5圖，其係應用本創作之第一較佳實 施例之該半導體結構1〇〇所形成之半導體封裝構造1〇，其 至少包含一半導體結構100以及一基板300，該半導體結 構100係包含一載體110、複數個凸塊下金屬層12〇、複 數個含銅凸塊130以及至少一有機阻障層14〇，該載體 10021863*^單编號A0101 第7頁/共22頁 1013002990-0 M428491 101年.01月04日梭正替换頁 】1〇係具有一表面】]1、一形成於該表面之保護層112 及複數個形成於該表面111之導接墊113，該保護層112 係具有複數個開口112a且該些開口 112a係顯露該些導接 墊113，該載體11〇係可選自於矽基板、玻璃基板、陶瓷 基板或銅箔基板其中之一，在本實施例中，該載體11()係 可為矽基板，該些凸塊下金屬層12〇係形成於該些導接墊 113，且各該凸塊下金屬層120係具有一環牆121，該些 含銅凸塊130係形成於該些凸塊下金屬層12〇，各該含銅 凸塊130係具有一頂面131及一連接該頂面131之環壁132 ，該有機阻障層140係具有一凸塊覆蓋部14i，該凸塊覆 馨 蓋部141係覆蓋各該含銅凸塊13 〇之該環壁1 3 2及各該凸 塊下金屬層120之該環牆121，該有機阻障層14〇之厚度 係小於lOura，該有機阻障層140之材質係選自於有機高分 子材料，該有機阻障層140係選自於苯基聯三連唑、苯基 咪唑、替代性苯基咪唑或芳香族羥基咪唑其中之一，且 該有機阻障層140係由笨駢咪唑化合物、甲酸、教水、醋 酸及水所組成，且該有機阻障層混合物之黏度範圍係為 卜1· 2cp，該基板3〇〇係具有複數個連接墊31〇及—防銲 · 層320 ,該防銲層320係具有複數個開槽321以顯露該些 連接墊310，該些連接墊310係結合於該些含銅凸塊13〇 且該有機阻障層140之該凸塊覆蓋部141係覆蓋該防銲層 320。 本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定 者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本創作之精神 和範圍内所作之任何變化與修改，均屬於本創作之保言盡 範圍。 n 第8頁/共22頁 10021863户:單編號 A0101 1013002990-0 [0005]
【圖式簡單說明】 第1圖：依據本創作 〈第一較佳實施例 之截面示意圖。 101年.01月04日接正替換頁 一種半導體結構 第2圖㈣本創作之第二較佳實施例另一種半導體結 構之截面示意圖。 第3圖.依據本創作之第三触實施例，又—種半導體結 構之截面示意圖。 第4A至4G圖：依據本創作之第一較佳實施例，該半導體 結構製程之截面示意圖.。 第5圖：依據本創作之第一較佳實施例，應用該半導體結 構所形成之半導體封裝構造。 【主要元件符號說明】 [0006] 10半導體封裝構造 110載體 112保護層 113導接墊 121環牆 131頂面 140有機阻障層 142.保護層覆蓋部 210載體 212保護層 213導接墊 221頂面 230有機阻障層 100半導體結構 111表面. 112a 開口 120凸塊下金屬層 130含銅凸塊 132環壁 141凸塊覆蓋部 200半導體結構 211表面 2· 12 a 開口 220含銅凸塊 222環壁 231凸塊覆蓋部 10021863f 單編號 A0101 第9頁./共22頁 1013002990-0 M428491 300基板 320防銲層 Μ含銅金屬層 Ρ1凸塊開口 101年.01月04日核正替換頁 310連接墊 321開槽 Ρ光阻層
臟脳产單编號Α0101 第10頁/共22頁 1013002990-0
Claims (1)
- M428491 [Ϊ^Ι年.01月04日修正_頁 六、申請專利範圍.： 1 · 一種半導體結構，其至少包含： 一載體，其係具有—表面、一形成於該表面之保護層及複 數個形成於該表面之導接墊，該保護層係具有複數個開口 且該些開口係顯露該些導接墊； 複數個凸塊下金屬層，其係形成於該些導接墊；複數個含銅凸塊，其係形成於該些凸塊下金屬層，各該含 銅凸塊係具有一頂面及一連接該頂面之環壁：以及 至少一有機阻障層，其係具有一凸塊覆蓋部，該凸塊覆蓋 部係覆蓋各該含銅凸塊之該頂面及該環壁。 2 .如申請專利範圍第f項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層係另具有一保護層覆蓋部，該保護層覆蓋部係覆蓋該 保幾層。 5 .如申請專利範®第1項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層之厚度係小於1 〇um。1 .如申請專利範圍第1項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層之黏度範圍卜1. 2cp。 > .如申請專利範圍第1項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層之材質係選自於有機高分子材料。 * .如申請專利範圍第5項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層係選自於笨基聯三連唑、苯基咪唑、替代性苯基咪唑 或芳香族經基。米β坐其中之一。 如申請專利範圍第1項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層係由苯駢咪唑化合物、曱酸、氨水、醋酸及水所組成 〇 ^021863^單編號 Α0101 第Π頁/共22頁 101300299,0-0 ’如申請專利範圍第1項所述之半導體結構 101年.01.月04日修正资挟頁| 其中該載體係 可選自於矽基板、玻璃基板' 陶瓷基板或銅箔基板其申之 .如申請專利範圍第1項所述之半導體結構，其中各該凸塊 下金屬層係具有-環牆，該凸塊覆蓋部係覆蓋各該凸塊下 金屬層之該環牆》 1~種半導體結構，其至少包含： -载體’其係具有—表面、—形成於該表面之保護層及複 數個形成於該表面之導接墊，該保護層係具有複數個開口 且該些開口係顯露該些導接墊； 複數個含銅凸塊，其係形成於該些導接墊，各該含銅凸塊 係具有一頂面及一連接該頂面之環壁；以及 至少-有機阻障層，其係具有一凸塊覆蓋部，該凸塊覆蓋 邛係覆蓋各該含銅凸塊之該頂面及該環壁。 u .如申請專利範圍第10項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層之厚度係小於l〇llnl。 I2 .如申請專利範圍第10項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層之黏度範圍係為1〜丨.2cp。 •如申靖專利範圍第10項所述之半導體結構，其令該有機阻 障層之材質係選自於有機高分子材料。 14 .如申睛專利範圍第13項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層係選自於苯基聯三連唾、苯基p米唾、替代性笨基咪唑 或芳香族經基咪唾其中之一。 丨5 ·如申請專利範圍第10項所述之半導體結構，其中該有機阻 障層係由苯耕味唾化合物、甲酸、氨水、醋酸及水所組成 〇 _863f單編號A〇m 第12頁/共22頁 1013002990-0 M428491 16 . 101年.01月04日修正替換頁 如申請專利範圍第10項所述之半導體結構，其中該載體係 可選自於矽基板、玻璃基板、陶瓷基板或銅羯基板其中之 17. —種半導體封裝構造，其至少包含： 一半導體結構，其包含： 一載體，其係具有一表面、一形成於該表面之保護層及複 數個形成於該表面之導接墊，該保護層係具有複數個開口 且該些開口係顯露該些導接墊； 複數個凸塊下金屬層，其係形成於該些導接墊； ® 複數個含銅凸塊，其係形成於該些凸塊下金屬層，各該含 銅凸塊係具有一頂面及一連接該頂面之環壁；以及 至少一有機阻障層，其係具有一凸塊覆蓋部，該凸塊覆蓋 部係覆蓋各該含銅凸塊之該環壁；以及 一基板，其係具有複數個連接墊及一防銲層，該防銲層係 , 具有複數個開：槽以顯露該些連接墊，該些連接墊係結合於 該些含銅凸塊且該有機阻障層之該凸塊覆蓋部係覆蓋該防 鲜層。 ® 18 .如申請專利範圍第17項所述之半導體封裝構造，其中該有 機阻障層係另具有一保護層覆蓋部，該保護層覆蓋部係覆 蓋該保護層。 19 .如申請專利範圍第17項所述之半導體封裝構造，其中該有 機阻障層之厚度係小於10um。 20 .如申請專利範圍第17項所述.之半導體封裝構造，其中該有 機阻障層之黏度範圍係為卜1. 2cp。 21 .如申請專利範圍第17項所述之半導體封裝構造，其中該有 機阻障層之材質係選自於有機高分子材料。 1013002990-0 1()()21863f 單編號 A0101 ·第 13 頁 / 共 22 頁 M428491 __ 101年01月04日梭正替換頁 22 .如申請專利範圍第21項所述之半導體封裝構造，其中該有 機阻障層係選自於笨基聯三連唑、苯基咪唑、替代性苯基 咪唑或芳香族羥基咪唑其中之一。 23 .如申請專利範圍第17項所述之半導體封裝構造，其中該有 機阻障層係由苯駢咪唑化合物、甲醆、氨水、醋酸及水所 組成。 24 .如申請專利範圍第17項所述之半導體封裝構造，其中該載 體係可選自於矽基板、玻璃基板、陶瓷基板或銅箔基板其 中之一。 25 .如申請專利範圍第17項所述之半導體封裝構造，其中各該 I 凸塊下金屬層係具有一環牆，該凸塊覆蓋部係覆蓋各該凸 塊下金屬層之該環牆。 10021863^^^^ A0101 第14頁/共22頁 1013002990-0
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