[發明專利]鎳金凸塊的制作方法及鎳金凸塊組件

有效

• 申請號: 201510778810.4
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN105355574B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 梅嬿
• 申請（專利權）人: 頎中科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/3213;H01L23/48
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

本發明提供一種鎳金凸塊的制作方法，包括自上向下形成在晶圓和鎳金凸塊之間的鈦或鈦鎢金屬層和金質金屬層，通過物理干蝕刻的方式自上向下去除所述凸塊外側的金質金屬層，再利用濕蝕刻方式蝕刻去除所述鈦或鈦鎢金屬層，避免采用濕蝕刻方式造成原電池反應，以及所述凸塊的鎳材質被蝕刻過度；本發明還提供一種鎳金凸塊組件，包括上下依次形成預留層、金質金屬層、鎳質金屬層的凸塊，以及設置在所述凸塊底部的種子金屬層和襯底金屬層，所述金質金屬層的側面與所述凸塊的側面在豎直方向上平齊，最終保證凸塊與所述晶圓之間具有較大的結合面積和結合力。

技術領域

本發明涉及集成電路領域，尤其涉及一種鎳金凸塊制作方法及鎳金凸塊組件。

背景技術

凸塊常用于集成電路晶圓封裝技術中，隨著越來越多的晶圓需要改變原來的設計及制作來適應不同的封裝模式，隨之需要在晶圓上制作相應凸塊圖型來滿足需求，同時對凸塊結構與材料需求也越來越多。

在制作凸塊的過程中，需要在晶圓上形成金屬材質的襯底層和種子層，然后在種子層上生成凸塊待凸塊制作完成后需要對凸塊外側多余二層金屬層進行去除。目前凸塊使用較多的材質為金，銅和銅鎳金等，一般金質凸塊配合設置有鈦鎢+金材質的種子層，其他材質的凸塊配合鈦或鈦鎢+銅材質的種子層。然而有些特殊功能的芯片，需要特殊的凸塊結構，如鎳金材質凸塊，但若要配合常用的鈦鎢+金、鈦，或者鈦鎢+銅材質種子層時，在凸塊生成后對凸塊底部外側多余的種子層采取濕蝕刻方式去除時，由于銅、鎳和金的金屬電位差異，加上濕藥液的輔助，導致銅質金屬層發生原電池反應，加速種子層的蝕刻，另外，也會導致整個鎳質凸塊的過度底切，減小凸塊與金屬層的結合面積，導致結合力下降，進而產生凸塊過早剝離晶圓的現象。

有鑒于此，有必要提供一種改進的鎳金凸塊的制作方法及鎳金凸塊組件以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種防止凸塊下方的種子層在蝕刻時發生過度根切、且能保證凸塊與晶圓的結合面積和結合力的鎳金凸塊制作方法及其鎳金凸塊組件。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種鎳金凸塊的制作方法，包括以下步驟：

提供一晶圓，所述晶圓上設置有金屬墊塊；

在所述晶圓及所述金屬墊塊的上方設置有鈍化保護層，在所述鈍化保護層和部分所述金屬墊塊上濺鍍第一金屬層，并在第一金屬層上濺鍍第二金屬層；

在所述第二金屬層上設置光阻層；

曝光顯影，在所述光阻層上制造所述凸塊的窗格，所述窗格正對于所述金屬墊塊的位置；

在所述窗格內電鍍鎳質金屬層，并在所述鎳質金屬層上電鍍形成金質金屬層，所述鎳質金屬層和金質金屬層的側面貼合在所述窗格的側面上；

在所述金質金屬層的上表面電鍍預留層；

去除光阻層，用化學藥劑去除所述窗格之外的光阻層；

通過物理轟擊的干蝕刻方式自上向下均勻蝕刻去除位于所述凸塊底部外側的第二金屬層；

利用濕蝕刻方式蝕刻去除第一金屬層；

高溫烘烤釋放應力后，完成所述凸塊的制作。

作為本發明的進一步改進，通過設定蝕刻機的蝕刻量參數不小于所述第二金屬層的厚度來確保位于所述凸塊外側的所述第二金屬層被完全蝕刻去除。

作為本發明的進一步改進，所述第一金屬層的材質為鈦或鈦鎢。

作為本發明的進一步改進，所述第二金屬層的材質為金。