[發明專利]一種芯片金屬凸塊成型方法

在審

• 申請號: 202010641512.1
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111725083A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 梅嬿;陳浩
• 申請（專利權）人: 頎中科技（蘇州）有限公司;北京奕斯偉科技有限公司;合肥奕斯偉封測技術有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 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: 胡彭年

本發明公開了一種芯片金屬凸塊成型方法，包括如下步驟：提供硅基板，所述硅基板的上表面形成有電極和鈍化層，所述電極自鈍化層上的鈍化層開口向外暴露。在鈍化層及電極上表面覆蓋種子層。在種子層上表面形成光阻層。去除部分光阻以形成光阻開口，所述光阻開口完全覆蓋鈍化層開口所在區域。在光阻開口內成型金屬柱，金屬柱包括自下而上依次成型的金屬基層和金屬錫層。對成型的金屬柱進行芯片探針測試。采用回流工藝將進行芯片探針測試后的金屬錫層形成金屬帽。本發明能夠有效的修復芯片探針測試過程中對金屬柱端頭的損傷，磨平芯片探針測試形成的針痕從而避免了針痕造成的金屬凸塊的表面的不平坦進而避免對后續工藝及產品性能的影響。

技術領域

本發明涉及芯片封裝技術領域，特別是一種芯片金屬凸塊成型方法。

背景技術

在半導體封裝的過程中，要先在晶片的焊墊區域制備凸塊，然后將晶背磨薄到一定的厚度并切割成各個獨立的芯片，最后將芯片上的金屬凸塊與基板焊墊上的引腳結合。金屬凸塊的制作成型是芯片制造封裝中的一個關鍵技術。

金屬凸塊的制作一般伴隨著將金屬凸塊頂部的錫柱回流焊形成金屬帽而結束。為了保證凸塊制造工藝良率相對穩定同時為了節約封裝成本，通常要在金屬凸塊成型后進行芯片探針測試(CP，chip probing)，以對晶圓進行篩選，挑出不合格的芯片。但是在進行CP測試時，探針需要與金屬凸塊的金屬帽接觸，這可能導致金屬帽的損壞以形成測試針痕。該測試針痕使得金屬凸塊表面不平坦，這對后續工藝及產品性能帶來困難。

因此，為解決上述技術問題，有必要提出一種新的芯片金屬凸塊成型方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種芯片金屬凸塊成型方法，以解決現有技術中的不足，它能夠有效的修復芯片探針測試過程中對金屬柱端頭的損傷，磨平芯片探針測試形成的針痕從而避免了針痕造成的金屬凸塊的表面的不平坦進而避免對后續工藝及產品性能的影響。

本發明提供了一種芯片金屬凸塊成型方法，包括如下步驟：

提供硅基板，所述硅基板的上表面形成有電極和鈍化層，所述電極自鈍化層上的鈍化層開口向外暴露；

在鈍化層及電極上表面覆蓋種子層；

在種子層上表面形成光阻層；

去除部分光阻以形成光阻開口，所述光阻開口完全覆蓋鈍化層開口所在區域；

在光阻開口內成型金屬柱，金屬柱包括自下而上依次成型的金屬基層和金屬錫層；

對成型的金屬柱進行芯片探針測試；

采用回流工藝將進行芯片探針測試后的金屬錫層形成金屬帽。

作為本發明的進一步改進，在“采用回流工藝將進行芯片探針測試后的金屬錫層形成金屬帽”之前還具有如下步驟：

去除剩余光阻和與剩余光阻對于的種子層。

作為本發明的進一步改進，“去除部分光阻以形成光阻開口，所述光阻開口完全覆蓋鈍化層開口所在區域”包括如下步驟：

曝光：用曝光機對需要形成金屬柱的位置的光阻進行曝光照射使之發生光溶解反應；

顯影：用顯影機和顯影液，通過浸泡產生化學反應，去除掉曝光的光阻，以將需要形成金屬柱的位置形成光阻開口。

作為本發明的進一步改進，所述顯影液的質量含量為2.3-2.4％的四甲基氫氧化銨水溶液；

所述曝光機所用的照射光的波長為405-436納米。

作為本發明的進一步改進，所述種子層為通過濺射工藝成型的金屬濺射層，該金屬濺射層為鈦鎢合金材質。

作為本發明的進一步改進，所述金屬柱的高度低于所述光阻層的高度。