发明名称 导电凸块的结构及其制造方法
摘要 一种导电凸块的结构及其制造方法,包括一导电接垫形成于一晶圆上,一保护层覆盖于晶圆上并暴露出部分导电接垫,一导电阻障层形成于暴露出的导电接垫上,一以镍为主的柱状润湿层形成于导电阻障层上以及一导电凸块形成于以镍为主的柱状润湿层上。
申请公布号 TWI278946 申请公布日期 2007.04.11
申请号 TW093122195 申请日期 2004.07.23
申请人 日月光半导体制造股份有限公司 发明人 翁肇甫
分类号 H01L21/60(2006.01) 主分类号 H01L21/60(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种导电凸块的结构,包含: 一导电接垫于一晶圆上; 一保护层覆盖于该晶圆上并暴露出部分该导电接 垫; 一导电阻障层接触并位于该暴露出的导电接垫上; 一以镍为主的柱状润湿层接触并位于该导电阻障 层上;及 一导电凸块接触并位于该以镍为主的柱状润湿层 上,其中该以镍为主的柱状润湿层深入该导电凸块 中。 2.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构,其 中该导电阻障层包含: 一黏着层接触并位于该暴露出的导电接垫上;及 一扩散阻障层接触并位于该黏着层上。 3.如申请专利范围第2项所述之导电凸块的结构,其 中该黏着层包含选自下列族群之一:钛(Ti)、铬(Cr) 、镍铬合金(NiCr)、铝(Al)以及钽(Ta)。 4.如申请专利范围第2项所述之导电凸块的结构,其 中该扩散阻障层包含选自下列族群之一:铂(Pt)、 钯(Pd)、镍(Ni)、铷(Rh)、钨(W)以及钼(Mo)。 5.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构,其 中该导电接垫包含选自下列族群之一:铝以及铜接 垫。 6.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构,其 中该晶圆包含一矽晶圆。 7.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构,其 中该保护层包含选自下列族群之一:氧化物、氮化 物以及其他有机材料。 8.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构,其 中该导电阻障层包含一钽/氮化钽层基材料。 9.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构,其 中该以镍为主的柱状润湿层之侧壁内缩于该导电 阻障层上。 10.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构, 其中该以镍为主的柱状润湿层包含一镍金属。 11.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构, 其中该以镍为主的柱状润湿层包含一镍合金。 12.如申请专利范围第1项所述之导电凸块的结构, 其中该导电凸块包含一无铅锡球。 13.一种制造导电凸块的方法,包含: 形成一导电接垫于一晶圆上; 形成一保护层覆盖于该晶圆上并暴露出部分该导 电接垫; 形成一导电阻障层于该暴露出的导电接垫上; 形成一遮罩层于该晶圆上并暴露出部分该导电阻 障层; 形成一以镍为主的柱状润湿层于该暴露出的导电 阻障层; 形成一导电凸块于该以镍为主的柱状润湿层上,使 该以镍为主的柱状润湿层深入该导电凸块中;及 移除该遮罩层。 14.如申请专利范围第13项所述之制造导电凸块的 方法,其中形成该导电阻障层的步骤包含: 形成一黏着层于该暴露出的导电接垫上;及 形成一扩散阻障层于该黏着层上。 15.如申请专利范围第13项所述之制造导电凸块的 方法,其中形成该以镍为主的柱状润湿层的步骤包 含以电镀的方式形成。 16.如申请专利范围第13项所述之制造导电凸块的 方法,其中形成该以镍为主的柱状润湿层的步骤包 含以溅镀的方式形成。 17.如申请专利范围第13项所述之制造导电凸块的 方法,其中形成该导电凸块的步骤包含以网印的方 式形成无锡铅(lead-free)凸块。 18.如申请专利范围第13项所述之制造导电凸块的 方法,其中形成该导电凸块的步骤包含以电镀的方 式形成无锡铅(lead-free)凸块。 19.如申请专利范围第13项所述之制造导电凸块的 方法,更包含回焊该导电凸块。 20.一种导电凸块的结构,包含: 一导电接垫于一晶圆上; 一保护层覆盖于该晶圆上并暴露出部分该导电接 垫; 一凸块下金属层接触并位于该暴露出的导电接垫 上; 一柱状镍金属层接触并位于该凸块下金属层上;及 一导电凸块接触并位于该凸块下金属层上,且包覆 该柱状镍金属层。 21.如申请专利范围第20项所述之导电凸块的结构, 其中该凸块下金属层包含: 一黏着层接触并位于该暴露出的导电接垫上; 一扩散阻障层接触并位于该黏着层上;及 一润湿层接触并位于该扩散阻障层上。 22.如申请专利范围第21项所述之导电凸块的结构, 其中该黏着层包含选自下列族群之一:钛(Ti)、铬( Cr)、镍铬合金(NiCr)、铝(Al)以及钽(Ta)。 23.如申请专利范围第21项所述之导电凸块的结构, 其中该扩散阻障层包含选自下列族群之一:铂(Pt) 、钯(Pd)、镍(Ni)、铷(Rh)、钨(W)以及钼(Mo)。 24.如申请专利范围第21项所述之导电凸块的结构, 其中该润湿层包含一镍合金。 25.如申请专利范围第21项所述之导电凸块的结构, 其中该润湿层包含一镍金属。 26.如申请专利范围第20项所述之导电凸块的结构, 其中该导电接垫包含选自下列族群之一:铝以及铜 接垫。 27.如申请专利范围第20项所述之导电凸块的结构, 其中该晶圆包含一矽晶圆。 28.如申请专利范围第20项所述之导电凸块的结构, 其中该保护层包含选自下列族群之一:氧化物、氮 化物以及其他有机材料。 29.如申请专利范围第20项所述之导电凸块的结构, 其中该柱状镍金属层之侧壁内缩于该凸块下金属 层上。 图式简单说明: 第一图所示为现今习知以薄膜电沉积制程制备锡 铅凸块的结构剖面示意图。 第二A图至第二C图所示为根据本发明之一实施例 制备导电凸块的方法与结构的剖面示意图。 如第三图所示为根据本发明之另一实施例,说明导 电凸块的剖面示意图。
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