晶圆焊垫之化镀镍凸块结构及其制造方法

摘要

一种晶圆焊垫之化镀镍凸块结构及其制造方法，包含：一晶圆，其包含一表面、多个焊垫设在该表面及一保护层形成于该表面上并设有多个开口供对应显露该些焊垫；多个触媒层，其系利用凸块下金属化(UBM)或锌化处理(zincating)以在该些焊垫之表面上各形成一触媒层；多个化镀镍凸块，其系在设有光阻之状态下，利用无电解镍方式以在该些焊垫表面之触媒层上各形成一具适当高度且以无电解镍构成之凸块；及多个外护层，其系利用选自化金制程、化银制程之族群中二分开制程或同一制程，以在该些凸块之顶面及环侧面分开地或同时地各形成一外护层以完全包覆该化镀镍凸块之外露表面，其中该外护层包含至少一保护层其系选自浸金(IG)层、化银(ES)层之族群中之一种材料所构成；藉此改良并降低该化镀镍凸块之顶面硬度，并避免化镀镍凸块之侧壁容易氧化之问题或因电子迁移(migration)而易造成凸块之间短路的缺点。

主权项

一种晶圆焊垫之化镀镍凸块结构，包含：一晶圆，其包含：一表面；多个焊垫设在该表面；及一保护层形成于该表面上并设有多个开口供对应显露该些焊垫；多个触媒层，其系利用锌化处理(zincating)制程以在该些焊垫之表面上分别形成一触媒层；多个化镀镍凸块，其系利用无电解镍(electroless nickel，化学电镀镍)方式，并配合有光阻方式，以在该些触媒层之表面分别形成一具有适当高度之化镀镍凸块；多个顶面外护层，其系分别设在该些化镀镍凸块之顶面上，其中各顶面外护层系包含至少一选自浸金(IG)层、化银(ES)层之族群中一种材料所构成之外护层，其系利用选自化金制程、化银制程之族群中一制程以在该些化镀镍凸块之顶面形成一顶面外护层；及多个侧壁外护层，其系分别设在该些化镀镍凸块之环侧面上，其中各侧壁外护层系包含至少一选自浸金(IG)层、化银(ES)层之族群中一种材料所构成之外护层，其系利用选自化金制程、化银制程之族群中一制程以在该些化镀镍凸块之环侧面上分别形成一侧壁外护层；其中各化镀镍凸块在其顶面上所形成之顶面外护层与在其环侧面上所形成之侧壁外护层系完全密合地包覆在各化镀镍凸块之外表面，以形成一完整的外护层；其中该多个顶面外护层及该多个侧壁外护层系以二分开的制程形成，其中该多个顶面外护层系利用选自化金制程、化银制程之族群中一制程以先形成在该些化镀镍凸块之顶面上，之后再利用选自化金制程、化银制程之族群中一制程以使该多个侧壁外护层分别再形成在该些化镀镍凸块之环侧面上；其中该晶圆焊垫之化镀镍凸块结构之形成方法包含下列步骤：提供一晶圆，该晶圆具有一表面、多个焊垫设在该表面及一保护层形成于该表面上并设有多个开口供对应显露该些焊垫；形成一光阻层在该保护层上并图案化该光阻层，以形成多个开口供分别对应显露各焊垫及各焊垫之周围一部分之保护层；利用锌化处理制程以在该些焊垫之表面上分别形成一触媒层；利用无电解镍(electroless nickle)方式，以在该些开口中形成一以无电解镍(化镀镍)构成之凸块；于仍设有光阻之状态下，利用选自化金制程、化银制程之族群中之一制程，以在该些化镀镍凸块之顶面上分别形成一顶面外护层，其中各顶面外护层包含至少一保护层其系选自浸金层、化银层之族群中之一种材料所构成；移除该光阻层，以显露该些顶面外护层、该些凸块及该些凸块下方以外之保护层；及利用选自化金制程、化银制程之族群中之一制程，以在该些化镀镍凸块之环侧面上分别形成一侧壁外护层，其中各侧壁外护层包含至少一保护层其系选自浸金层、化银层之族群中之一种材料所构成。