芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種芯片。所述芯片包括芯片本體及位于所述芯片本體上的橢圓形凸塊，所述橢圓形凸塊的長軸指向所述芯片本體的中心。由此也即使得橢圓形凸塊的長軸與芯片的層間應力，尤其是剪切力的方向相一致，從而可以降低層間應力對芯片的破壞力度，提高了產品的可靠性。
【專利說明】
芯片
技術領域
[0001]本實用新型涉及半導體技術領域，特別是涉及一種芯片。
【背景技術】
[0002]在封裝工藝中，一個芯片通常包括芯片本體和位于芯片本體上的凸塊，該凸塊用作芯片和基板的連接媒介。例如圖1示出了傳統的一個芯片的結構，包括所述芯片本體I和所述凸塊2，通常，凸塊2是以圓形存在的。
[0003]倒裝芯片球柵格陣列FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)封裝模式是業界一個主流方案。隨著制程工藝的不斷發展，在一個芯片中的凸塊數量也越來越多，由此，為了適應更多的凸塊存在，如圖2所示，位于芯片本體I上的凸塊3被制作成橢圓形。
[0004]請繼續參考圖2并結合圖3和圖4，現有技術中的凸塊3分布方式主要包括三類，如圖2中為凸塊3(的長軸)水平和垂直設置;如圖3中為位于四個角落處的凸塊3(的長軸)呈約45度方向放置;如圖4中為各個凸塊3 (的長軸)呈約45度方向放置，并且較佳的交錯開來。
[0005]但是，在實際生產中發現，這幾種形式的凸塊分布都容易產生各種缺陷，例如極低k介質層的破裂(ELK crack)等，這對于現今主流的28nm以及以下技術節點的產品而言，嚴重影響了產品的可靠性。
[0006]因此，是否能夠解決這一問題，對提高產品的可靠性，提升企業競爭力，將起著重要的作用。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種芯片，改善現有技術中芯片的可靠性差的問題。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種芯片，包括芯片本體及位于所述芯片本體上的橢圓形凸塊，所述橢圓形凸塊的長軸指向所述芯片本體的中心。
[0009]可選的，對于所述的芯片，所述橢圓形凸塊的長軸大于等于65μπι，短軸大于等于35
μ??ο
[0010]可選的，對于所述的芯片，所述橢圓形凸塊分布呈一圈。
[0011]可選的，對于所述的芯片，所述橢圓形凸塊的數量為10-1000個，相鄰橢圓形凸塊的間距大于等于70μπι。
[0012]可選的，對于所述的芯片，所述橢圓形凸塊分布呈多圈。
[0013]可選的，對于所述的芯片，在每圈中，橢圓形凸塊的數量隨著與所述中心的距離的增加而增大。
[0014]可選的，對于所述的芯片，在每圈中，相鄰橢圓形凸塊的間距大于等于70μπι。
[0015]可選的，對于所述的芯片，相鄰圈的間距大于等于130μπι。
[0016]可選的，對于所述的芯片，在每圈中，所述橢圓形凸塊的數量為10-1000個。
[0017]可選的，對于所述的芯片，所述芯片本體呈正方形或長方形。
[0018]本實用新型提供的芯片，包括芯片本體及位于所述芯片本體上的橢圓形凸塊，所述橢圓形凸塊的長軸指向所述芯片本體的中心。由此也即使得橢圓形凸塊的長軸與芯片的層間應力，尤其是剪切力的方向相一致，從而可以降低層間應力對芯片的破壞力度，提高了產品的可靠性。
【附圖說明】
[0019]圖1-圖4為現有技術中芯片的結構示意圖；
[0020]圖5為現有技術中的芯片的受力示意圖；
[0021 ]圖6為本實用新型一實施例中的芯片的結構示意圖；
[0022]圖7為本實用新型中橢圓形凸塊的示意圖；
[0023]圖8為本實用新型另一實施例中的芯片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合示意圖對本實用新型的芯片進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新型，而仍然實現本實用新型的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。
[0025]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實用新型。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0026]發明人在長期的研究中發現，現有技術中的芯片在封裝過程中容易出現極低k介質層的破裂(ELK crack)等缺陷，主要是由于芯片包括不同的材料層，而這些材料層存在熱膨脹系數不匹配(CTE mismatch)的情況，由此會產生層間應力，尤其是剪切力，該層間應力通過凸塊作用在芯片的各層上。如圖5所示，層間應力的方向是以芯片本體I的中心向四周發散，呈輻射狀。而對于橢圓形凸塊而言，當層間應力的方向垂直于橢圓形凸塊32的長軸a時，其破壞力最大，當層間應力的方向平行于橢圓形凸塊31的長軸a時，其破壞力最小。而現有技術中的橢圓形凸塊的排列相對層間應力的方向而言，是毫無章法的，因此，發明人提出一種新的橢圓形凸塊的排布方式，使得橢圓形凸塊的長軸指向所述芯片本體的中心，于是盡可能的降低了層間應力所產生的破壞。
[0027]下面結合圖6-圖8對本實用新型的芯片進行詳細說明。其中圖6為本實用新型一實施例中的芯片的結構示意圖；圖7為本實用新型中橢圓形凸塊的示意圖；圖8為本實用新型另一實施例中的芯片的結構示意圖。
[0028]請參考圖6，本實用新型的芯片，包括:芯片本體10及位于所述芯片本體10上的橢圓形凸塊20，所述橢圓形凸塊20的長軸a指向所述芯片本體10的中心O。所述芯片本體10可以是呈正方形或長方形。所述芯片本體10例如可以是形成于半導體基底上的MOS元件，當然，也可以是其他元件，所述芯片本體10還包括有例如極低k介質層(ELK)，金屬墊(PAD，例如鋁墊)，凸塊下金屬層(UBM)等，所述橢圓形凸塊20設置在所述凸塊下金屬層上，用作封裝時芯片和基板的連接媒介。所述芯片本體10及橢圓形凸塊20的材質及作用為本領域技術人員所熟知，本實用新型不作詳述。
[0029]請結合圖7，在本實用新型中，所述橢圓形凸塊20的長軸a大于等于65μηι，短軸b大于等于35μηι。也即所述橢圓形凸塊20至少占據長65μηι，寬35μηι的區域。依據不同的封裝能力，這一區域可以適應性變動。
[0030]請繼續參考圖6，在本實用新型的一個實施例中，所述橢圓形凸塊20分布呈一圈，較佳的，所述橢圓形凸塊20均勾分布，相鄰橢圓形凸塊20的間距大于等于70μηι，例如78μηι，90ym，105μπι等。依據不同的封裝能力，相鄰橢圓形凸塊20的間距可以適應性變動。
[0031]所述橢圓形凸塊20的數量為10-1000個，例如50個、100個、300個等。依據不同的芯片結構，所述橢圓形凸塊20的數量可以適應性變動。
[0032]由圖6可見，每個橢圓形凸塊20的長軸都朝向芯片本體1的中心O，例如圖中示意的橢圓形凸塊201和橢圓形凸塊202，其長軸a沿線經過中心0，于是，存在于芯片中的層間應力，尤其是剪切力，在呈輻射狀的作用方向(即圖中箭頭所指方向)上與每個橢圓形凸塊20的長軸a所在方向一致，從而大大降低了層間應力對芯片的破壞。
[0033]請參考圖8，在本實用新型的另一實施例中，所述橢圓形凸塊20還可以分布呈多圈。圖8中僅示意性表示了兩圈。需要說明的是，在圖6及圖8中所示出的橢圓形凸塊的數量并非是實際數量。對于如圖8所示具有多圈橢圓形凸塊20的芯片，較佳的，在每圈中，橢圓形凸塊20的數量隨著與所述中心O的距離的增加而增大，即外圈中橢圓形凸塊20的數量大于內圈中橢圓形凸塊20的數量。
[0034]同樣的，在較佳選擇中，每圈的所述橢圓形凸塊20也是均勻分布，相鄰橢圓形凸塊20的間距大于等于70μηι，例如78μηι，90μηι，105μηι等。依據不同的封裝能力，相鄰橢圓形凸塊20的間距可以適應性變動。
[0035]在每圈中，所述橢圓形凸塊20的數量為10-1000個，例如50個、100個、300個等。依據不同的芯片結構，每圈中所述橢圓形凸塊20的數量可以適應性變動。
[0036]為了便于封裝操作，防止干擾，在本實施例中，相鄰圈的間距大于等于130μπι，即相鄰兩圈中距離最近的兩個橢圓形凸塊20的間距大于等于130μπι。可以理解的是，依據不同的封裝能力，這一間距可以適應性變動。
[0037]由圖8可見，每個橢圓形凸塊20的長軸都朝向芯片本體1的中心O，例如圖中示意的位于內圈的四個橢圓形凸塊其長軸a沿線經過中心0，位于外圈的例如橢圓形凸塊203和橢圓形凸塊204其長軸a沿線也經過中心0，于是，存在于芯片中的層間應力，尤其是剪切力，在呈輻射狀的作用方向(即圖中箭頭所指方向)上與每個橢圓形凸塊20的長軸a所在方向一致，從而大大降低了層間應力對芯片的破壞。
[0038]綜上所述，本實用新型的芯片，包括芯片本體及位于所述芯片本體上的橢圓形凸塊，所述橢圓形凸塊的長軸指向所述芯片本體的中心。由此也即使得橢圓形凸塊的長軸與芯片的層間應力，尤其是剪切力的方向相一致，從而可以降低層間應力對芯片的破壞力度，提尚了廣品的可靠性。
[0039]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種芯片，其特征在于，包括芯片本體及位于所述芯片本體上的多個橢圓形凸塊，所述橢圓形凸塊的長軸指向所述芯片本體的中心。2.如權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述橢圓形凸塊的長軸大于等于65μπι，短軸大于等于35μηι。3.如權利要求2所述的芯片，其特征在于，所述橢圓形凸塊分布呈一圈。4.如權利要求3所述的芯片，其特征在于，所述橢圓形凸塊的數量為10-1000個，相鄰橢圓形凸塊的間距大于等于70μπι。5.如權利要求2所述的芯片，其特征在于，所述橢圓形凸塊分布呈多圈。6.如權利要求5所述的芯片，其特征在于，在每圈中，橢圓形凸塊的數量隨著與所述中心的距離的增加而增大。7.如權利要求5所述的芯片，其特征在于，在每圈中，相鄰橢圓形凸塊的間距大于等于70μηιο8.如權利要求5所述的芯片，其特征在于，相鄰圈的間距大于等于130μπι。9.如權利要求5所述的芯片，其特征在于，在每圈中，所述橢圓形凸塊的數量為10-1000個。10.如權利要求1所述的芯片，其特征在于，所述芯片本體呈正方形或長方形。
【文檔編號】H01L23/48GK205428905SQ201620242976
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】費春潮, 江博淵
【申請人】中芯國際集成電路制造（天津）有限公司, 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司