具有凸塊的芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及集成電路制造技術領域，尤其涉及一種具有凸塊的芯片。
【背景技術】
[0002]為了進行封裝，每個晶圓(wafer)可以被裁切成多個晶粒(die)，晶粒上必須具有凸塊(bump)，即形成具有凸塊的芯片(chip)，芯片通過凸塊與基板進行封裝。晶粒上形成凸塊的過程中，首先，在晶粒上形成若干個金屬接觸墊，金屬接觸墊之間以鈍化層分隔，再在金屬接觸墊沉積金屬銅以及焊錫，并通過回焊工藝上形成金屬的凸塊結構。
[0003]然而，發明人發現，與基板封裝之后的芯片，在實際使用過程中由于發熱等原因溫度通常會升高，由于芯片與基板之間存在熱膨脹系數的差異，這就導致基板產生的形變大于芯片的形變，從而導致基板會對芯片上的凸塊產生應力，使得凸塊彎曲，影響芯片的使用壽命O
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于，提供一種具有凸塊的芯片，解決現有技術中凸塊受到應力產生損傷的問題，提高芯片的性能。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種具有凸塊的芯片，包括:
[0006]芯片基底，所述芯片基底包括位于所述芯片基底邊緣的第一區域；
[0007]形成于所述第一區域中陣列分布的第一凸塊，相鄰的所述第一凸塊之間通過一金屬線連接，其中，所述第一凸塊包括位于所述芯片基底上的第一焊墊、圍繞在所述第一焊墊周圍的第一保護環、位于所述第一焊墊上的第一銅塊以及位于所述第一保護環上的第二保護環，所述第一焊墊與所述第一保護環之間填充有第一絕緣層，所述第二保護環與所述第一銅塊之間以及相鄰的所述第一凸塊之間填充有第一模膠。
[0008]可選的，所述第一焊墊為鋁金屬焊墊，所述第一焊墊為長方體，所述第一焊墊的高度為3μηι?6μηι。
[0009]可選的，所述第一銅塊包括與所述第一焊墊相連的第一柱體以及位于所述第一柱體上的第二柱體，所述第一柱體與所述第二柱體的高度之和為20μπι?25μπι，其中，所述第一柱體和所述第二柱體均為圓柱體，所述第二柱體的直徑大于所述第一柱體的直徑，所述第二柱體的直徑為50μηι?60μηι。
[0010]可選的，所述第一保護環為鋁金屬環，所述第一保護環的高度為3μπι?6μπι，所述第一保護環的寬度為ΙΟμπι?15μηι。
[0011]可選的，所述第二保護環為銅金屬環，所述第二保護環的高度為20μπι?25μπι，所述第二保護環的寬度為5μηι?ΙΟμπι。
[0012]可選的，所述第一凸塊呈方形分布或六邊形分布。
[0013]可選的，所述芯片基底還包括位于所述芯片基底邊緣或中心的第二區域，所述第二區域中形成有陣列分布的第二凸塊，相鄰的所述第一凸塊的間距大于所述相連的所述第二凸塊的間距。
[0014]可選的，所述第一凸塊的間距是所述第二凸塊的間距的2?3倍。
[0015]可選的，所述第二凸塊呈方形分布或六邊形分布。
[0016]可選的，所述第二凸塊包括位于所述芯片基底上的第二焊墊、位于所述第二焊墊上的第二銅塊，所述第二焊墊的周圍填充有第二絕緣層，相鄰的所述第二凸塊之間填充有第二模膠。
[0017]可選的，所述第二焊墊為鋁金屬焊墊，所述第二焊墊為長方體，所述第二焊墊的高度為3μηι?6μηι。
[0018]可選的，所述第二銅塊包括與所述第二焊墊相連的第三柱體以及位于所述第三柱體上的第四柱體，所述第三柱體與所述第四柱體的高度之和為20μπι?25μπι，其中，所述第三柱體和所述第四柱體均為圓柱體，所述第四柱體的直徑大于所述第三柱體的直徑，所述第四柱體的直徑為50μηι?60μηι。
[0019]與現有技術相比，本實用新型提供的具有凸塊的芯片，位于芯片基底邊緣的第一區域中設置的第一凸塊包括第一焊墊、第一銅塊、第一保護環以及第二保護環，第一保護環和第二保護環的圍繞在所述第一銅塊的周圍。本實用新型的芯片在使用或者測試過程中，由于第一保護環和第二保護環圍繞在第一銅塊的周圍，可以分散基板對第一凸塊的應力，防止第一凸塊由于應力過大而損傷。并且，相鄰的第一凸塊之間通過一金屬線連接，使得芯片上的第一凸塊均連接在一起進一步將基板對第一凸塊的應力分散到每一個第一凸塊上，使得單個的第一凸塊受到的應力大大減小，從而降低第一凸塊由于應力損傷的可能性，提高芯片的性能，延長芯片的使用壽命。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一實施例中的芯片上第一區域和第二區域的位置圖；
[0021 ]圖2為本實用新型一實施例中第一區域中第一凸塊的分布圖；
[0022]圖3為本實用新型一實施例中第二區域中第二凸塊的分布圖；
[0023]圖4為本實用新型一實施例中第一凸塊的結構示意圖；
[0024]圖5為本實用新型一實施例中第二凸塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]在【背景技術】中已經提及，芯片在實際使用過程中溫度會升高，從而導致基板對芯片上的凸塊產生應力，使得凸塊彎曲，影響芯片的使用壽命。為了模擬芯片長時間工作之后的狀態，發明人對芯片進行循環的升溫和降溫操作，再對芯片進行測試。根據測試結果發現，芯片邊緣的凸塊受到的應力的更大，從而使得邊緣處的芯片更容易產生彎曲，影響芯片的性能。
[0026]為此，本實用新型提供一種具有凸塊的芯片，其中，芯片基底包括第一區域和第二區域，該第一區域位于芯片基底的邊緣，第二區域包括陣列分布的第二凸塊，第一區域包括陣列分布的第一凸塊，并且，第一凸塊的間距大于第二凸塊的間距，具體而言，第一凸塊包括位于芯片基底上的第一焊墊、圍繞在第一焊墊周圍的第一保護環、位于第一焊墊上的第一銅塊以及位于第一保護環上的第二保護環。本實用新型的芯片，第一保護環和第二保護環圍繞在第一銅塊的周圍，可以分散第一凸塊受到的應力，防止第一凸塊由于應力過大而損傷。此外，同一行和同一列上相鄰的第一凸塊之間通過一金屬線連接，使得芯片上的第一凸塊均連接在一起進一步將基板對第一凸塊的應力分散到每一個第一凸塊上，使得單個的第一凸塊受到的應力大大減小，從而降低第一凸塊由于應力損傷的可能性，提高芯片的性能，延長芯片的使用壽命。
[0027]下文結合圖1?圖5對本實用新型的具有凸塊的芯片進行具體說明。應該理解，雖然在此處可以使用術語“第一”、“第二”和“第三”等描述各個工藝參數或元件，例如，焊墊、銅塊等，但是這些工藝參數或元件不受這些術語的限制。這些術語只用來區別一個工藝參數或元件和其它工藝參數或元件。因此，不背離本公開的啟示的情況下，可以將以下所討論的第二焊墊、第二銅塊稱為第一焊墊、第一銅塊。
[0028]參考圖1所示，本實用新型的芯片包括芯片基底10，所述芯片基底10中形成有需要引出的器件結構(圖中未示出)，例如各種晶體管，此為本領域技術人員熟知的內容，在此不再贅述。所述芯片基底10包括第一區域11和第二區域12，所述第一區域11位于所述芯片基底10的邊緣，所述第二區域12位于所述芯片基底10的邊緣或中心。
[0029]參考圖2所示，所述第一區域11包括陣列分布的第一凸塊30，所述第一凸塊30呈方形陣列分布，相鄰的第一凸塊30的間距為LI。同樣的，所述第一凸塊30還可以呈六邊形陣列分布等其他任意形式，此為根據芯片基底10中需要引出的器件的分布進行設計的，本實用新型對此不予限定。
[0030]繼續參考圖2中所示，同一行和同一列上相鄰的第一凸塊30之間通過一金屬線50連接，在本實用新型中，金屬線50例如可以為焊錫，可以通過點焊實現第一凸塊30之間的金屬線的連接。金屬線50使得芯片上的第一凸塊30均連接在一起，從而可以分散將基板對第一凸塊30的應力分散到每一個第一凸塊30上，使得單個的第一凸塊30受到的應力大大減小，降低第一凸塊30由于應力損傷的可能性，提高芯片的性能，延長芯片的使用壽命。
[0031]參考圖3所示，所述第二區域12包括陣列分布的第二凸塊20，本實施例中，所述第二凸塊20呈方形陣列分布，第二凸塊20之間的間距為L2。可以理解的是，所述第二凸塊20還可以呈六邊形陣列分布等其他任意形式，此為根據芯片基底10中需要引出的器件的分布進行設計的，本實用新型對此不予限定。
[0032]需要說明的是，所述第一凸塊30的間距LI大于所述第二凸塊20的間距L2，也就是說，所述第一區域11中的凸塊的密度小于第二區域12中的凸塊的密度。在本實施例中，所述第一凸塊30的間距LI是所述第二凸塊20的間距L2的2?3倍，即所述第一區