发明名称 打线成型技术应用于晶圆凸块及晶圆级晶粒尺寸封装之制造方法
摘要 本发明系一种打线成型技术应用于晶圆凸块及晶圆级晶粒尺寸封装之制造方法,在晶圆级晶圆凸块的实施例中,主要系运用打线成球技术,在不需凸块下冶金层的情况下直接于晶圆的金属垫上先作出适当高度的金属凸块群,视情况可再以治具将该金属凸块整平后,接着以植球或锡膏印刷等技术植上锡球凸块;若金属凸块所用金属易与锡球产生不良之介金属化合物时,可先行以金属沈积方法在该金属凸块顶面上做出一凸块下冶金层后再予以植球。另在晶圆级晶粒尺寸封装的实施例中,主要系运用打线成球技术,在不需凸块下冶金层的情况下直接于晶圆的金属垫上先作出适当高度的金属柱,再于晶片保护层上使用不再移除之未完全熟化高分子材料来包覆住金属柱,之后将该高分子材料以提供能量或加热等方式予以完全熟化,然后磨除适量之高分子材料层使得被高分子材料包覆的金属柱顶面完全露出,接着以印刷或植球等技术于金属柱上做出锡球凸块而完成作业。本发明之打线成型植金属凸块或金属柱之制程都可以直接应用在晶圆上形成之重布线层之金属垫上,而不局限于设在晶圆上之金属垫。以本发明之制程于金属凸块或金属柱上植锡球凸块时,若该金属凸块(柱)与锡球凸块间会生成不良之介金属化合物时,可先于金属凸块(柱)顶面上先行制作一凸块下冶金层,存于其上植锡球凸块者。
申请公布号 TW490821 申请公布日期 2002.06.11
申请号 TW089124495 申请日期 2000.11.16
申请人 华泰电子股份有限公司 发明人 谢文乐;庄永成;黄富裕;涂丰昌;蒲志淳
分类号 H01L23/28 主分类号 H01L23/28
代理机构 代理人 洪仁杰 高雄市三民区九如二路五九七号十四楼之二
主权项 1.一种打线成型技术应用于晶圆凸块及晶圆级晶粒尺寸封装之制造方法,主要系:(1)在不需重上保护层及凸块下冶金层的情形下,直接在晶圆表层之金属垫上做出金属凸块,金属凸块之制作方法系以打线成球方法,运用习用之超音波加振之打线设备技术,在金属垫上将合适的金属导线先黏焊于金属垫上,接着将焊针往上移动扯断或截断金属导线,留下该行线成球之金属凸块,其金属凸块高度可藉由金属导线的种类、直径以及打线参数等做控制;(2)金属凸块制作完成后,可利用治具将晶圆上所有打线成型之金属凸块予以整平化至适当高度以利后续之植球;(3)接着在金属凸块上以植球或锡膏印刷等技术植上锡球凸块,由于金属凸块可为各种适当的材料来制作,因此若金属凸块所用金属易与锡球凸块产生不良之介金属化合物时,可先行以金属沈积方法在该金属凸块顶面上做出一凸块下冶金层,之后再予以植球者。2.如申请专利范围第1项所述之打线成型技术应用于晶圆凸块及晶圆级晶粒尺寸封装之制造方法,其中制程(1)之金属导线作成之金属凸块系黏焊制作于晶圆重布线层之金属垫上,并同样完成其制程(2)及制程(3)者。3.一种打线成型技术应用于晶圆凸块及晶圆级晶粒尺寸封装之制造方法,主要系:(1)在不需重上保护层及凸块下冶金层的情形下,直接在晶圆表层之金属垫上做好金属柱,金属柱之制作方法系以打线成球方法,运用习用之超音波加振之打线设备技术,在金属垫上将合适的金属导线先黏焊于金属垫上,接着将焊针往上移动扯断或截断金属导线,留下该行线成球之金属柱,其高度可藉由金属导线的种类、直径以及打线参数等做控制;(2)金属柱制作完成后,再以一层未完全熟化之高分子材料层包覆该金属柱及晶圆护层,待其均匀披覆于整个晶圆表面后再予以完全熟化;其高分子材料层之高分子材料应具有如下之特性,诸如:热膨胀系数低、杨氏系数Y値低、吸水性低、可渗透性低、黏着力高、电气特性之电介质常数低、电传导性低等特性的材料;另该高分子材料包覆金属柱的方法亦依该高分子材料而有所不同,包括以压模、点胶、旋转被覆、喷溅、印刷等方式制作而成;(3)续将高分子材料层顶面磨平,使金属柱平面露出;(4)接着在金属柱上以植球或锡膏印刷等技术植上锡球凸块:由于金属柱可由各种适当的材料来制作,因此若金属柱所用金属易与锡球凸块产生不良之介金属化合物时,可先行以金属沈积方法在该金属柱顶面上做出一凸块下冶金层,之后再予以植球。4.如申请专利范围第3项所述之打线成型技术应用于晶圆凸块及晶圆级晶粒尺寸封装之制造方法,其制程(1)之金属导线作成之金属柱系黏焊制作于晶圆重布线层之金属垫上,并同样完成其制程(2)及制程(3)者。图式简单说明:第1a图至第1e图系习用晶圆级晶粒尺寸封装结构之金属柱制作结构。第2图系本发明第一实施例之以打线成型法制作晶圆金属凸块之黏焊金属导线示意图。第3图系本发明第一实施例之以打线成型法制作晶圆金属凸块之压平金属导线示意图。第4a图系本发明第一实施例之以打线成型法制作晶圆金属凸块之植锡球凸块示意图。第4b图系本发明第一实施例之以打线成型法制作晶圆金属凸块之增加凸块下冶金层后再植锡球凸块示意图。第5图系本发明第二实施例之在晶圆晶粒尺寸封装上晶圆重布线层上制作金属凸块示意图。第6图系本发明第三实施例之以打线成型法制作晶粒尺寸封装的金属柱之黏焊金属导线示意图。第7图系本发明第三实施例之以打线成型法制作晶粒尺寸封装的金属柱之包覆高分子材料层示意图。第8图系本发明第三实施例之以打线成型法制作晶粒尺寸封装的金属柱之将高分子材料层顶面磨平示意图。第9a图系本发明第三实施例之以打线成型法制作晶粒尺寸封装的金属柱之在金属柱上植锡球凸块示意图。第9b图系本发明第三实施例之以打线成型法制作晶粒尺寸封装的金属柱之在金属柱上制作UBM层再植锡球凸块制程。第10图系本发明第四实施例之以打线成型法制作晶粒尺寸封装在重布线层上制作金属柱之示意图。
地址 高雄巿楠梓加工出口区内环南路十二之二号