发明名称 凸块制程及其结构
摘要 一种凸块制程,包括下列步骤:首先,提供一晶圆;形成一光阻层于晶圆之一主动表面上,并形成至少一开口于光阻层中;以及依序形成一第一铜层、阻障层、焊料层于开口中;最后,去除光阻层。其中,阻障层之材质例如为镍,其可避免第一铜层与焊料层直接接触而导致铜快速扩散而流失。基于上述,本发明之凸块制程及其结构可提高凸块的品质。
申请公布号 TWI252546 申请公布日期 2006.04.01
申请号 TW093133439 申请日期 2004.11.03
申请人 日月光半导体制造股份有限公司 发明人 黄敏龙;陈逸信;陈嘉滨
分类号 H01L21/60 主分类号 H01L21/60
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种凸块制程,包括下列步骤: 提供一晶圆,该晶圆具有多数个晶片,而每一该些 晶片具有至少一焊垫,其位于该晶圆之主动表面上 ; 形成一光阻层于该晶圆之主动表面上,并形成至少 一开口于该光阻层中; 依序形成一第一铜层、一阻障层、一第二铜层以 及一焊料层于该开口中;以及 去除该光阻层。 2.如申请专利范围第1项所述之凸块制程,其中形成 该光阻层的方式包括涂布一感光性之材质所形成, 并以曝光、显影方式形成该开口。 3.如申请专利范围第1项所述之凸块制程,其中该焊 料层以网板印刷的方式形成于该开口中之该第二 铜层上。 4.如申请专利范围第1项所述之凸块制程,其中提供 该晶圆之后,更包括形成一重配置线路层(RDL)于该 晶圆之主动表面上。 5.如申请专利范围第4项所述之凸块制程,其中形成 该重配置线路层之方式包括溅镀、蒸镀或电镀。 6.如申请专利范围第4项所述之凸块制程,其中形成 该重配置线路层之后,更包括形成一球底金属层( UBM)于该重配置线路层上,且该开口显露出该球底 金属层之部分表面。 7.如申请专利范围第1项所述之凸块制程,其中提供 该晶圆之后,更包括形成一球底金属层(UBM)于该晶 圆之主动表面上,且该开口显露出该球底金属层之 部分表面。 8.如申请专利范围第6或7项所述之凸块制程,其中 形成该第一铜层之步骤中,系以该球底金属层为电 镀种子层,并浸入于一电镀液中,以使铜之析出物 附着于该开口中之该球底金属层上。 9.如申请专利范围第6或7项所述之凸块制程,其中 形成该阻障层之步骤中,系以该球底金属层为电镀 种子层,并浸入于一电镀液中,以使镍之析出物附 着于该开口中之该第一铜层上。 10.如申请专利范围第6或7项所述之凸块制程,其中 形成该焊料层之步骤中,系以该球底金属层为电镀 种子层,并浸入于一电镀液中,以使锡铅之析出物 附着于该开口中之该阻障层上。 11.如申请专利范围第6或7项所述之凸块制程,其中 移除该光阻层之后,更包括移除未被该第一铜层所 覆盖之该球底金属层。 12.如申请专利范围第1项所述之凸块制程,其中移 除该光阻层之后,更包括回焊该焊料层。 13.一种凸块结构,适用于一晶片,该晶片具有至少 一焊垫,其位于该晶片之主动表面上,该凸块结构 包括: 一球底金属层,覆盖该焊垫; 一柱体,具有一第一铜层、一阻障层以及一第二铜 层,该第一铜层连接该球底金属层,而该阻障层连 接于该第一铜层与该第二铜层之间;以及 一焊料凸块,配置于该柱体之该第二铜层上。 14.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 阻障层之厚度大于该第二铜层之厚度。 15.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 第一铜层之厚度大于该阻障层之厚度。 16.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 第一铜层之厚度系介于10微米至100微米之间。 17.如申请专利范围第16项所述之凸块结构,其中该 第一铜层之厚度系介于10微米至50微米之间。 18.如申请专利范围第16项所述之凸块结构,其中该 第一铜层之厚度系介于40微米至50微米之间。 19.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 阻障层之厚度大于3微米,小于10微米。 20.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 第二铜层之厚度小于1微米。 21.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 柱体之形状包括圆柱体。 22.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 阻障层之材质系为镍。 23.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 焊料凸块之材质包括锡。 24.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 焊料凸块之形状系呈一球体或半球体。 25.如申请专利范围第13项所述之凸块结构,其中该 球底金属层包括多层金属层,其分别电性连接于该 焊垫与该第一铜层之间。 26.一种凸块结构,适用于一晶片,该晶片具有至少 一焊垫,其位于该晶片之主动表面上,该凸块结构 包括: 一柱体,具有一铜层以及一阻障层,而该铜层连接 于该晶片之该焊垫与该阻障层之间,其中该铜层之 厚度系介于10微米至100微米之间;以及 一焊料凸块,配置于该柱体之该阻障层上。 27.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,其中该 铜层之厚度大于该阻障层之厚度。 28.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,其中该 铜层之厚度系介于10微米至50微米之间。 29.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,其中该 铜层之厚度系介于40微米至50微米之间。 30.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,其中该 阻障层之厚度大于3微米,小于10微米。 31.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,其中该 柱体之形状包括圆柱体。 32.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,其中该 阻障层之材质系为镍。 33.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,其中该 焊料凸块之材质包括锡。 34.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,其中该 焊料凸块之形状系呈一球体或半球体。 35.如申请专利范围第26项所述之凸块结构,更包括 一球底金属层,其电性连接于该焊垫与该铜层之间 。 图式简单说明: 图1~图5分别绘示习知一种晶圆之凸块制程的示意 图。 图6~图9分别绘示本发明一较佳实施例之一种凸块 制程的流程示意图。 图10A~图10B绘示利用电镀方式形成一焊料层于阻障 层上的示意图。 图11A~图11B绘示利用印刷方式形成一焊料层于第二 铜层上的示意图。
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