CN1516240A - 后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法，其包括如下步骤：于晶圆上的焊锡凸块预备置放的焊垫介电层图蚀刻形成后，先沉积全面的凸块下金属层，之后在焊垫上方使用一定厚度的光阻产生开口；再将此晶圆置于一真空系统及加热系统中，使焊剂或锡膏处于熔融状态而具流动性，并在此条件中于晶圆上的凸块下金属上的光阻开口位置形成焊锡凸块图案。本发明可配合真空及加热系统，消除气泡的产生机会，可使整个制程的良品率与效率大为提高。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法。
【背景技术】
请参阅图1所示，典型的晶圆级生长焊锡凸块的制作方法常是先在晶圆1’上将焊锡凸块置放在焊垫11’(Solder pad master)、焊垫介电层12’(passivation)图案成形后，先沉积全面的凸块下金属13’(UBM)层，之后再以光阻2’覆盖，并在焊垫11’位置产生开口21’，再在开口21’位置形成焊锡凸块14’，而上述形成焊锡凸块的方式有采用电镀制程、网印或沾浸等方法，而其中网版印刷的方式，在制程的效率上较电镀制程为佳，但长期以来即存在一影响良品率与效率的大问题：在习知的晶圆级网版印刷或沾浸生长焊锡凸块的制程中，因焊剂或锡膏3’的流动性与预留填注焊剂或锡膏3’位置的光阻2’开口21’形状等因素，常会使焊剂或锡膏3’在填入光阻2’开口21’时，在开口21’孔壁上极易残留气泡，此气泡被焊剂或锡膏3’覆盖后，亦不易排出，待焊剂或锡膏3’冷却后，势将影响焊锡凸块的良品率。
【发明内容】
有鉴上述习用网印或沾浸技术的缺点，本发明的目的是提供一种后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法，配合真空及加热系统，消除了气泡的产生机会，可使整个制程的良品率与效率大为提高。
基于上述目的，本发明提供一种后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)于晶圆上的焊锡凸块预备置放的焊垫介电层图蚀刻形成后，先沉积全面的凸块下金属层，之后在焊垫上方使用一定厚度的光阻产生开口；
(2)将此晶圆置于一真空系统及加热系统中，使焊剂或锡膏处于熔融状态而具流动性，并在此条件中于晶圆上的凸块下金属上的光阻开口位置形成焊锡凸块图案。
在上述的后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法的步骤(2)中，可以于晶圆上以沾浸技术形成焊锡凸块，其步骤为：
a)将晶圆斜置于真空加热系统中使焊剂或锡膏熔融状态的锡炉内，并于锡炉内焊剂或锡膏表面位置设有一接触晶圆表面的印刷刮刀，将晶圆沿该斜置方向抽出，且此时该刮刀固定住不动，使焊剂或锡膏填入凸块下金属层上的光阻开口位置内且多余的焊剂或锡膏亦被印刷刮刀刮除；
b)将晶圆移出真空系统及加热系统外，待冷却后，将光阻去除，留下凸块下金属层上方的焊锡锭，并进一步蚀刻掉焊锡锭间的凸块下金属，使焊锡锭隔离地设在凸块下金属的岛上；
c)执行晶圆回流熔炉制程，使焊锡锭胀成球状表面形状的焊锡凸块。
在上述的后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法的步骤(2)中，也可以于晶圆上以网版印刷技术形成焊锡凸块，其步骤为：
a)将晶圆平置于真空系统及加热系统中，在晶圆表面的一侧点上适量的焊剂或锡膏，并以一接触晶圆表面的印刷刮刀将焊剂或锡膏刮向晶圆表面的另一侧，使焊剂或锡膏填入凸块下金属层上方的光阻开口位置内；
b)将晶圆移出真空系统及加热系统外，待冷却后，将光阻去除，留下凸块下金属上方的焊锡锭，并进一步蚀刻掉焊锡锭间的凸块下金属，使焊锡锭隔离在凸块下金属的岛上；
c)执行晶圆回流熔炉制程，使焊锡锭胀成球状表面形状的焊锡凸块。
综上可知，本发明利用在真空系统及加热系统内来制作焊锡凸块，以解决习知生长焊锡凸块制程中，易在凸块下金属层上方开口处留下气孔的严重问题，使整个晶圆的焊锡凸块制程良品率大为提升，因本制程不用修改机台或增加新设备，可同时兼具控制成本的需求。
本发明将配合附图所示的较佳实施例详述如下：
【附图说明】
图1是习用的晶圆制作焊锡凸块方法示意图；
图2A～图2D是本发明的以沾浸技术制作晶圆焊锡凸块的流程示意图；
图3A～图3C是本发明的以网印技术制作晶圆焊锡凸块的流程示意图。
【具体实施方式】
首先请参阅图2所示，本发明的主要结构及制程是包含：
一制作中的晶圆1，该晶圆1已在焊锡凸块14预备置放的焊垫11介电层12图形蚀刻形成后，先沉积全面的凸块下金属13层，之后在焊垫11上方使用适当厚度的光阻2产生开口21之后，将此晶圆1置于一真空系统及加热系统5中，此时焊剂或锡膏3处于熔融状态，使焊剂或锡膏3保持液态而具流动性，且不会产生气泡，并在此条件中于晶圆1上的凸块下金属13层上的光阻2开口21位置形成焊锡锭15图案，而晶圆1上形成焊锡凸块14是由沾浸技术为之，其步骤为：先将晶圆1置放于真空系统及加热系统5内的锡炉6内，并在锡炉6内锡剂或锡膏3表面位置设有一接触晶圆1表面的印刷刮刀4且使其定住不动，使焊剂或锡膏3填入凸块下金属13层上的光阻2开口21位置内且多余的焊剂或锡膏3亦被刮除；将晶圆1移出真空系统及加热系统外，待锡剂或锡膏3冷却后，将光阻2去除，留下凸块下金属13层上方的焊锡锭15，并进一步蚀刻掉焊锡锭15间凸块下金属13层，使焊锡锭15隔离在凸块下金属13层的岛上；继而执行焊锡锭15回流熔炉制程，使焊锡锭15胀成完美的球状表面形状的焊锡凸块14。
又，本发明在形成焊锡凸块15的制程亦可采用另一网版印刷技术，其实施步骤如下：将晶圆1平置于真空系统及加热系统5中，在晶圆1表面的一侧点上适量的焊剂或锡膏3，并以一接触晶圆1表面的印刷刮刀4将焊剂或锡膏3刮向晶圆1表面的另一侧，使焊剂或锡膏3填入凸块下金属13层上的光阻2开口21位置内；将晶圆1移出真空系统及加热系统外，待其冷却后，将光阻2层去除，留下凸块下金属13层上方的焊锡锭15，并进一步蚀刻掉焊锡锭15间的凸块下金属13层，使焊锡锭15隔离在凸块下金属13层的岛上；继之执行晶圆1回流熔炉制程，使焊锡锭15胀成球状表面形状的焊锡凸块14。
Claims (3)
1、一种后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)于晶圆上的焊锡凸块预备置放的焊垫介电层图蚀刻形成后，先沉积全面的凸块下金属层，之后在焊垫上方使用一定厚度的光阻产生开口；
(2)将此晶圆置于一真空系统及加热系统中，使焊剂或锡膏处于熔融状态而具流动性，并在此条件中于晶圆上的凸块下金属上的光阻开口位置形成焊锡凸块图案。
2、如权利要求1所述的后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法，其特征在于：于晶圆上以沾浸技术形成焊锡凸块，其步骤为：
a)将晶圆斜置于真空加热系统中使焊剂或锡膏熔融状态的锡炉内，并于锡炉内焊剂或锡膏表面位置设有一接触晶圆表面的印刷刮刀，将晶圆沿该斜置方向抽出，且此时该刮刀固定住不动，使焊剂或锡膏填入凸块下金属层上的光阻开口位置内且多余的焊剂或锡膏亦被印刷刮刀刮除；
b)将晶圆移出真空系统及加热系统外，待冷却后，将光阻去除，留下凸块下金属层上方的焊锡锭，并进一步蚀刻掉焊锡锭间的凸块下金属，使焊锡锭隔离地设在凸块下金属的岛上；
c)执行晶圆回流熔炉制程，使焊锡锭胀成球状表面形状的焊锡凸块。
3、如权利要求1所述的后段晶圆级封装的焊锡凸块图案制作方法，其特征在于：于晶圆上以网版印刷技术形成焊锡凸块，其步骤为：
a)将晶圆平置于真空系统及加热系统中，在晶圆表面的一侧点上适量的焊剂或锡膏，并以一接触晶圆表面的印刷刮刀将焊剂或锡膏刮向晶圆表面的另一侧，使焊剂或锡膏填入凸块下金属层上方的光阻开口位置内；
b)将晶圆移出真空系统及加热系统外，待冷却后，将光阻去除，留下凸块下金属上方的焊锡锭，并进一步蚀刻掉焊锡锭间的凸块下金属，使焊锡锭隔离在凸块下金属的岛上；
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|---|---|---|---|---|
| CN105006436A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-10-28 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 提高微凸点制备良率的装置及微凸点的制备工艺 |
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2003
- 2003-01-07 CN CNA031014186A patent/CN1516240A/zh active Pending
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