[发明专利]用于驱动集成电路的金属凸块结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属凸块结构及其形成的方法，特别是涉及一种特用于驱动集成电路(IC)的金属凸块结构而免于周遭的大气环境的威胁、在卤素或高电场的存在下也不会发生迦凡尼效应(Galvanic effect)效应，及其形成的方法。

背景技术

在电子电路中，金属凸块用来形成两组电路之间的电连接。为了要降低不可避免的电阻与达成最佳的效果，铜通常是金属凸块材料的第一选择。

一般说来，铜是作为金属凸块理想的材料，因为它的化学性质不活泼，还有着极低的电阻值。然而，在一些应用场合中，作为金属凸块材料的铜却遭受严重的损伤，这是因为在异常的情形或是极端的情况存在之下，会发生迦凡尼效应(Galvanic effect)的缘故。这样的结果对电子电路的可靠性而言是不利的。

还有，由其他金属制成的金属凸块，例如黄金，一旦发生瑕疵时极难加以重工(re-work)，这是因为重工用的王水(aqua regia)是一种腐蚀性极强的药剂。当有瑕疵的金属凸块的电路需要重工时，就很有可能对电子电路的可靠性产生强烈的折损。

发明内容

有鉴于此，本发明首先提出一种金属凸块(metal bump)结构，其可与各向异性导电胶(ACF)一起连结使用，或用于驱动集成电路(driver IC)中。此等金属凸块结构，由于有一层极薄的保护层，在极端环境或是异常环境下基本上不会发生迦凡尼效应(Galvanic effect)。再者此等金属凸块容易重工，而没有损及电子电路可靠性的疑虑。特别是在电镀的过程中会形成横向侧翼。

本发明的金属凸块结构适用于驱动集成电路(driver IC)中，包含金属焊垫、护层、黏着层、金属凸块与护层。护层位于金属焊垫上，并定义出位于金属焊垫上的凹穴。黏着层位于凹穴中、位于金属焊垫上、又部分位于护层上，黏着层又直接接触金属焊垫与护层。金属凸块部分位于凹穴中并覆盖黏着层。覆层完全覆盖金属凸块，而使得金属凸块不会暴露出来。覆层又具有横向延伸的侧翼，且侧翼位于护层上。

在本发明一实施方式中，金属凸块、黏着层、与护层间具有嵌穴(notch)。

在本发明另一实施方式中，覆层为帽盖层或保护层其中的至少一者，且侧翼为对应于帽盖层与护层的帽盖侧翼或保护侧翼其中的至少一者。

在本发明另一实施方式中，护层填入嵌穴中形成T形截面，而使得保护侧翼直接接触黏着层。

在本发明另一实施方式中，保护层由一层的金所组成。

在本发明另一实施方式中，帽盖层填入嵌穴中形成T形截面，而使得帽盖层侧翼直接接触黏着层。

在本发明另一实施方式中，帽盖层由层的钯所组成。

在本发明另一实施方式中，帽盖层夹至于保护层与金属凸块之间，而使得保护侧翼覆盖帽盖层。

在本发明另一实施方式中，金属凸块自行对准于黏着层。

在本发明另一实施方式中，金属凸块包含铜与金其中一者。

在本发明另一实施方式中，覆层自行对准于金属凸块。

在本发明另一实施方式中，卤素或高电场其中至少一者的存在下不发生迦凡尼效应(Galvanic effect)效应。

在本发明另一实施方式中，金属凸块结构位于玻璃覆晶(COG)封装结构或薄膜覆晶(COF)封装结构中。

本发明再提出一种形成金属凸块结构的方法，而可以用于驱动集成电路(driver IC)中。首先，提供底材。底材包含金属焊垫、护层、黏着层、与图案化光致抗蚀剂。护层位于金属焊垫上，并定义出位于金属焊垫上的凹穴。黏着层位于凹穴中，覆盖并直接接触金属焊垫与护层。图案化光致抗蚀剂位于黏着层上，并包含有开口，此开口暴露位于凹穴中与护层上的黏着层。其次，以金属凸块材料填入开口中。然后，移除图案化光致抗蚀剂，使得金属凸块材料成为位于黏着层上的金属凸块。再来，移除没有被金属凸块材料所覆盖的黏着层，同时部分暴露位于下方的护层。继续，形成覆层，以完全覆盖金属凸块。在形成覆层时一并形成了横向延伸的侧翼，且侧翼位于护层上。

在本发明一实施方式中，覆层自行对准于金属凸块。

在本发明另一实施方式中，还要过移除(over-removed)黏着层，以形成位于金属凸块、黏着层、与护层间的嵌穴(notch)。

在本发明另一实施方式中，覆层为帽盖层与保护层其中的至少一者，而侧翼为对应于帽盖层与保护层的帽盖侧翼与保护侧翼其中的至少者。

在本发明另一实施方式中，护层填入嵌穴中形成T形截面，而使得保护侧翼直接接触黏着层。