[發(fā)明專利]彈性凸塊表面金屬膜成型制程

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710143469.0
• 申請日: 2007-08-01
• 公開（公告）號: CN101359607A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸頌屏;黃崑永
• 申請（專利權(quán)）人: 福葆電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京申翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 周春發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)一種集成電路組件的彈性凸塊表面金屬膜成型技術(shù)，在提供一種有利于應(yīng)用在細(xì)間距(fine?pitch)產(chǎn)品的彈性凸塊表面金屬膜成型制程。

背景技術(shù)

液晶顯示器驅(qū)動IC的構(gòu)裝，一般是先在晶圓所有的晶粒(chip)的輸入輸出焊墊上制作金屬凸塊，再經(jīng)測試，切割后將金屬凸塊與玻璃基板(COG)或軟性膠材基板(TCP、COF)上的對應(yīng)電極點接合，完成模塊的構(gòu)裝。

為因應(yīng)高分辨率、低成本的需求，液晶顯示器驅(qū)動IC正朝向多腳數(shù)、窄間矩發(fā)展，以提升每顆IC的Channel數(shù)及每個晶圓的IC顆數(shù)。使用傳統(tǒng)金屬凸塊在窄間距構(gòu)裝時，因金屬凸塊側(cè)壁亦可導(dǎo)電，在相鄰兩個金屬凸塊的間隙中的ACF導(dǎo)電粒子若有群聚(Conglomerate)現(xiàn)象，極易造成此二電極的短路。再者，為因應(yīng)窄間距構(gòu)裝需求，ACF導(dǎo)電粒子粒徑縮小，為維持金屬凸塊與玻璃面板ITO電極間的低接觸阻抗，一顆IC中各個金屬凸塊高度的共面性及單一金屬凸塊的粗糙度要求，將超過電鍍制程的能力，而需導(dǎo)入如金屬凸塊晶圓研磨等制程。但對于相鄰金屬凸塊因ACF導(dǎo)電粒子群聚導(dǎo)致的短路問題，金屬凸塊結(jié)構(gòu)目前尚無有效改善方法。是故，有了彈性凸塊結(jié)構(gòu)的開發(fā)，一方面利用其Z軸具彈性的特點，可在構(gòu)裝壓合過程中使Z軸彈性變形，而降低對于凸塊高度共面性及凸塊表面粗糙度的要求，一方面于制作凸塊頂部導(dǎo)電層時，使用黃光、蝕刻等成型技術(shù)，移除彈性凸塊側(cè)壁的金屬膜，有效避免了導(dǎo)電粒子群聚于相鄰兩個凸塊的間隙中所形成的短路效應(yīng)。

彈性凸塊主要由形成在集成電路組件接合面特定位置的彈性座體，以及連接于各彈性座體表面與其所對應(yīng)焊墊之間的表面金屬膜所構(gòu)成；其中，該彈性座體21于集成電路組件10接合面的位置可有三種態(tài)樣：第一種態(tài)樣如圖1A所示，彈性座體21直接形成在焊墊12上；第二種態(tài)樣是彈性座體21形成在焊墊12外圍的護(hù)層11上，如圖1B所示；第三種態(tài)樣是彈性座體21是同時形成在焊墊12與護(hù)層11之上，如圖1C所示。

至于彈性凸塊所習(xí)用的彈性凸塊表面金屬膜制造流程基本上包括如圖2至圖6所示的步驟；以第一種態(tài)樣為例，首先如圖2所示，將彈性座體21形成在集成電路組件10的接合面相對于焊墊12上；再如圖3所示，于該集成電路組件10的接合面上方利用物理氣相沉積技術(shù)形成至少一層連接于各彈性座體21與各焊墊12之間的導(dǎo)電層22，該導(dǎo)電層22包含底層可導(dǎo)電黏著層221及表層導(dǎo)電層222；接著如圖4所示，以顯影技術(shù)完成用以將各彈性座體21區(qū)域上的導(dǎo)電層22覆蓋的光阻圖案23；之后如圖5所示，利用蝕刻技術(shù)移除未覆蓋有光阻圖案23的導(dǎo)電層22，僅在各彈性座體21的區(qū)域保留延伸至相對應(yīng)焊墊12的導(dǎo)電層22；最后如圖6所示，將光阻圖案23去除，即可使各彈性座體21區(qū)域的導(dǎo)電層外露，而成為用以構(gòu)成集成電路組件10的電性導(dǎo)通的表面金屬膜22’。

由于上揭習(xí)用制造流程中的光阻圖案線寬，需考慮到顯影技術(shù)和蝕刻技術(shù)中制程可操作條件的適用范圍(process?window)，因此相鄰兩光阻圖案的間距需要有一定的寬度以利蝕刻制程可完全將未覆蓋有光阻的導(dǎo)電層蝕刻干凈，而在蝕刻制程上另外尤須注意可能在屏蔽(Mask)下形成底切(Undercut)，導(dǎo)致圖案線寬失真的問題，因此受到顯影和蝕刻制程的影響，實際可制作的相鄰兩彈性凸塊表面金屬膜的間距相當(dāng)大，應(yīng)用在細(xì)間距(fine?pitch)的產(chǎn)品上較為困難。

圖7所示為習(xí)用光阻圖案成型架構(gòu)當(dāng)中上述圖2至圖6的整合虛擬比較圖，其中若光罩圖形30的間距D1為4μm，其光阻圖案23必須要能夠覆蓋住整個彈性凸塊21和導(dǎo)電層22，方能保護(hù)導(dǎo)電層22免于被蝕刻藥劑侵蝕，因此在厚膜光阻的顯影制程上，需要較高的曝光能量及較長的顯影時間方能產(chǎn)生高深寬比(high?aspect?ratio)的光阻結(jié)構(gòu)，如此顯影后的光阻圖案23間距D2將擴(kuò)大到8μm左右，接著將表層導(dǎo)電層(例如金)，利用碘(I₂)和碘化鉀(KI)溶液進(jìn)行蝕刻，蝕刻后的表層導(dǎo)電層222的間距D3更將擴(kuò)大到12μm左右，接下來則必須先將光阻圖案用去光阻劑去除之后，再將底層黏著層221(例如鈦鎢合金TiW)利用雙氧水(H₂O₂)蝕刻，導(dǎo)致底層黏著層221每邊會形成大約有0.5μm的底切D4(Undercut)，因此導(dǎo)致圖案線寬失真。

再者，若蝕刻制程采用濕式蝕刻(wet?etching)的方式進(jìn)行，由于晶圓外圍和晶圓中心的蝕刻速率不同，導(dǎo)電層的尺寸均勻性亦較不如預(yù)期理想。

發(fā)明內(nèi)容