[发明专利]用于半导体集成电路的导电结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明是一种半导体结构；特别是一种用于形成平坦化表面的半导体结构及其形成方法。

背景技术

凸块电镀于微电子(microelectronics)及微系统(micro system)等领域已发展出许多技术，诸如平面显示器(flat panel displays，FPD)与驱动芯片(driverICs)的连接、砷化镓芯片上的传导线与气桥(air bridges)技术、以及LIGA技术中X-ray光罩的制作等，均于不同阶段使用到该凸块电镀技术。

以电路板与IC芯片的连接为例，IC芯片可利用各种方式与电路板连接，而其封装方式主要便是利用凸块(特别是金凸块)电镀技术，将IC芯片中的衬垫与电路板电性连接。此技术不仅可大幅缩小IC芯片的体积，还使其可直接嵌入电路板上，具有节省空间、低感应及散热能力佳等特性，加上电镀工艺的低成本优势，致使凸块电镀技术得以蓬勃发展。

典型的凸块电镀工艺，例如金凸块电镀工艺，需要在衬垫上先行形成一底层金属(under bump metal)，底层金属除作为接合凸块与衬垫的黏着层外，还通常与一导电层电性连结，其中该导电层可与底层金属可分别或同时形成、也可利用相同工艺与材料形成，以于电镀形成凸块后，共同作为导电媒介之用，使凸块可以顺利形成于底层金属上方，并通过底层金属与衬垫进行电性连结。因此在电镀开始之前，需先在芯片表面，除了衬垫以外的其他地方，形成多个导电层(或传导底层金属)，在凸块电镀完成后，再利用蚀刻方式，将该些导电层(或传导底层金属)去除。

凸块于电镀程序完结后，需呈现具有较衬垫与底层金属更大的横向尺寸，以在凸块与电路板接合时，在凸块底部得以形成足够的支撑，避免因工序产生的挤压而破裂或变形。因此，如图1所示，底层金属12形成于衬垫13与保护层14间所定义的开口区域上方时，会自然呈现二相对的转折区域12a。当一凸块10自底层金属12上方等向累积形成(例如通过电镀累积形成)时，自然会涵盖底层金属12的转折区域12a。，故凸块10顶部会因底层金属12的底面不平整，而对应呈现不平整的顶部表面11，其中所形成的突角101与102，即代表因前述不平整而导致表面11的外观形态。

前述突角101与102，于凸块10与电路板接合时，易造成接触面的损伤或者接触不良，影响导电性。因此通常需要通过额外程序(例如研磨)消除突角，程序相当不便，且后制作工序的品质也难控制。

另一方面，由于芯片表面可能会具有部分粗糙表面，因此当传导底层金属形成于粗糙表面时，容易因此产生断点，而无法导电，或者因各处厚薄不一，而导致传导底层金属的电阻增加。为解决上述问题，现有技术均以形成平均厚度较厚的底层金属，以淡化传导底层金属形成时，可能产生的缺失。但厚度增加的底层金属其等效电阻会增加，且由于底层金属主要功能是作为凸块与衬垫的黏着层，其自身阻抗已偏高，因此若其具有更大的厚度，将使得凸块与衬垫之间的阻抗问题更为严重，更不利于芯片与电路板的电性连结。上述情况皆会影响电镀效果，使凸块电镀的良率降低，而需要进行后加工重整或者废弃该芯片。

有鉴于上述缺失，本发明提供如下的技术突破，以解决上述问题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种用于一半导体集成电路的导电结构，该半导体集成电路包含一衬垫以及一保护层，局部覆盖该衬垫，以界定出具有一第一横向尺寸的一第一开口区域，使得该导电结构通过该第一开口区域，与该衬垫呈电性连接。该导电结构包含一支撑层，具有一第二开口区域，以在其中形成一平整顶面的导体，作为凸块。

本发明的另一目的，在于提供一种用于一半导体集成电路的导电结构，该半导体集成电路包含一衬垫以及一保护层，以在保护层上，无断点的形成，并使半导体集成电路具有稳定阻抗的导电层。

为达上述目的，本发明揭示一种导电结构，包含一支撑层以及一导体。该支撑层覆盖该第一开口区域的一边缘，并定义出具有一第二横向尺寸的一第二开口区域。该导体，形成于该第二开口区域内，其中该第二横向尺寸不大于该第一横向尺寸。

本发明更揭示一种于一半导体集成电路上形成上述导电结构的方法，该半导体集成电路包含一衬垫，及一保护层，局部覆盖该衬垫，以界定出具有一第一横向尺寸的一第一开口区域。上述方法包含下列步骤：形成一支撑层，以定义具有一第二横向尺寸的一第二开口区域，其中该第二横向尺寸不大于该第一横向尺寸；以及形成一导体于该第二开口区域内，以使该导体通过该第一开口区域，与该衬垫呈电性连接。