发明名称 形成高覆晶锡凸块的方法
摘要 本发明提出一种形成高凸块高度的长凸块方法,运用无电电镀技术在电镀形成凸块后再增镀一层凸块材料使热流之后完成的凸块有较高的高度。其包括了下列步骤:首先于晶片上依序形成金属焊垫、护层、凸块下金属层,然后利用光阻定义出凸块下金属的位置,接着形成锡凸块于凸块下金属的位置上,随后利用助焊剂(flux)及硬烤(hard bake)除去锡凸块表面的氧化物,接着以无电电镀法形成一额外的电镀层,然后除去光阻,去除露出的凸块下金属层,最后热回流,以形成锡球。
申请公布号 TW507337 申请公布日期 2002.10.21
申请号 TW090112677 申请日期 2001.05.25
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 彭秋宪;朱政宇;范富杰;林士祯;范扬通;陈燕铭;林国伟
分类号 H01L23/28 主分类号 H01L23/28
代理机构 代理人 李长铭 台北巿中山区南京东路二段二十一巷八号二楼
主权项 1.一种于长凸块制程(bumping process)中增加凸块高度的方法,该方法至少包含以下步骤:提供一晶片,该晶片已完成积体电路电路制程;形成复数个焊垫于该晶片上;形成一护层于该晶片与该复数个焊垫上;图案化该护层,曝露出该复数个焊垫之上表面;形成凸块下金属层于该护层上,并连接曝露之该复数个焊垫;利用光阻定义出欲形成复数个焊接凸块之区域的图案;形成复数个焊接凸块于未被该光阻覆盖之该凸块下金属层上;去除光阻;涂布助焊剂于该复数个焊接凸块上;进行硬烤去除该复数个焊接凸块上可能生成的氧化物质;形成一层新凸块(new bump)于该复数个焊接凸块表面上;热回流该复数个焊接凸块与其上之该新凸块,以形成复数个锡球;并利用该复数个锡球为罩幂蚀刻去除露出的凸块下金属层。2.如申请专利范围第1项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为聚亚醯胺(polyimide,PI)组成。3.如申请专利范围第1项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为BCB组成。4.如申请专利范围第1项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为氮化矽组成。5.如申请专利范围第1项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述凸块下金属层至少包含下方的阻障层与该阻障层上之导电层。6.如申请专利范围第5项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述阻障层至少包含钛组成、铬组成或铜组成。7.如申请专利范围第5项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述导电层铜组成与镍组成。8.如申请专利范围第1项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述形成新凸块(new bump)至少包含无电电镀法,此无电电镀法包含将焊接凸块浸于无电电镀液之步骤。9.如申请专利范围第8项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述无电电镀液至少包含欲镀金属的水溶性盐类、可溶解前述水溶性盐类的酸液以及错合剂等组成。10.如申请专利范围第9项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性锡盐组成。11.如申请专利范围第9项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铅盐。12.如申请专利范围第9项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铋盐组成。13.如申请专利范围第9项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铟盐组成。14.如申请专利范围第9项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述酸液至少包含过氯酸、有机磺酸、磷酸、氟硼酸、缩合磷酸、盐酸及焦磷酸等组成。15.如申请专利范围第9项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述错合剂至少包含草酸、酒石酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)及其盐、硫[CX8A68]、硫[CX8A68]衍生物及三乙醇胺等组成。16.一种于长凸块制程(bumping process)中增加凸块高度的方法,该方法至少包含以下步骤:提供一晶片,该晶片已完成积体电路电路制程;形成复数个焊垫于该晶片上;形成一护层于该晶片与该复数个焊垫上;图案化该护层,曝露出该复数个焊垫之上表面;利用光阻定义出欲形成复数个焊接凸块之区域的图案;形成复数个焊接凸块于未被该光阻覆盖之该凸块下金属层上;形成复数个焊接凸块于该凸块下金属层上;涂布助焊剂于该复数个焊接凸块上;进行硬烤去除该复数个焊接凸块上可能生成的氧化物质;形成一层新凸块(new bump)于该复数个焊接凸块表面上;去除光阻;热回流该复数个焊接凸块与其上之该新凸块,以形成锡球;并利用该复数个锡球为罩幂蚀刻去除露出的凸块下金属层。17.如申请专利范围第16项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为聚亚醯胺(polyimide,PI)组成。18.如申请专利范围第16页所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为BCB组成。19.如申请专利范围第16项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为氮化矽组成。20.如申请专利范围第16项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述凸块下金属层至少包含下方的阻障层与该阻障层上之导电层。21.如申请专利范围第20项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述阻障层至少包含钛组成、铬组成或铜组成。22.如申请专利范围第20项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述导电层铜组成与镍组成。23.如申请专利范围第16项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述形成新凸块(newbump)至少包含无电电镀法,此无电电镀法包含将焊接凸块浸于无电电镀液之步骤。24.如申请专利范围第23项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述无电电镀液至少包含欲镀金属的水溶性盐类、可溶解前述水溶性盐类的酸液以及错合剂等组成。25.如申请专利范围第24项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性锡盐组成。26.如申请专利范围第24项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铅盐。27.如申请专利范围第24项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铋盐组成。28.如申请专利范围第24项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铟盐组成。29.如申请专利范围第24项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述酸液至少包含过氯酸、有机磺酸、磷酸、氟硼酸、缩合磷酸、盐酸及焦磷酸等组成。30.如申请专利范围第24项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述错合剂至少包含草酸、酒石酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)及其盐、硫[CX8A68]、硫[CX8A68]衍生物及三乙醇胺等组成。31.一种于长凸块制程(bumping process)中增加凸块高度的方法,该方法至少包含以下步骤:提供一晶片,该晶片已完成积体电路电路制程;形成复数个焊垫于该晶片上;形成一护层于该晶片与该复数个焊垫上;图案化该护层,曝露出该复数个焊垫之上表面;形成凸块下金属层于该护层上,并连接曝露之该复数个焊垫;形成复数个焊接凸块于该凸块下金属层上;涂布助焊剂于该复数个焊接凸块上;进行硬烤去除该复数个焊接凸块上可能生成的氧化物质;形成一层新凸块(new bump)于该复数个焊接凸块表面上;热回流该复数个焊接凸块与其上之该新凸块,以形成复数个锡球;并利用该复数个锡球为罩幂蚀刻去除露出的凸块下金属层。32.如申请专利范围第31项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述形成焊接凸块的方式为网印(print)。33.如申请专利范围第31项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为聚亚醯胺(polyimide,PI)组成。34.如申请专利范围第31项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为BCB组成。35.如申请专利范围第31项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述护层为氮化矽组成。36.如申请专利范围第31项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述凸块下金属层至少包含下方的阻障层与该阻障层上之导电层。37.如申请专利范围第36项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述阻障层至少包含钛组成、铬组成或铜组成。38.如申请专利范围第36项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述导电层铜组成与镍组成。39.如申请专利范围第31项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述形成新凸块(new bump)至少包含无电电镀法,此无电电镀法包含将焊接凸块浸于无电电镀液之步骤。40.如申请专利范围第39项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述无电电镀液至少包含欲镀金属的水溶性盐类、可溶解前述水溶性盐类的酸液以及错合剂等组成。41.如申请专利范围第40项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性锡盐组成。42.如申请专利范围第40项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铅盐。43.如申请专利范围第40项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铋盐组成。44.如申请专利范围第40项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述水溶性盐类至少包含水溶性铟盐组成。45.如申请专利范围第40项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述酸液至少包含过氯酸、有机磺酸、磷酸、氟硼酸、缩合磷酸、盐酸及焦磷酸等组成。46.如申请专利范围第40项所述之于长凸块制程中增加凸块高度的方法,其中所述错合剂至少包含草酸、酒石酸柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)及其盐、硫[CX8A68]、硫[CX8A68]衍生物及三乙醇胺等组成。图式简单说明:第一图显示依据本发明之一实施例形成凸块之横截面示意图,系先于晶片上依序形成金属焊垫、护层、凸块下金属层。第二图显示依据本发明之一实施例利用光阻定义定义出凸块下金属的位置。第三图显示依据本发明之一实施例形成凸块之横截面示意图。第四图显示依据本发明之一实施例于凸块上涂布助焊剂并去除光阻之横截面示意图。第五图显示依据本发明之一实施例将凸块浸泡于无电电镀溶液中。第六图显示依据本发明之一实施例形成凸块之横截面示意图,包含在凸块上再形成一层焊锡材料。第七图显示依据本发明之一实施例热流形成球形凸块之横截面示意图。
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