[发明专利]晶圆级焊锡微凸点及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶圆级焊锡微凸点及其制作方法，属于半导体封装技术领域。

背景技术

随着各类电子产品不断向高集成度、高性能、轻量化和微型化方向发展，电子封装的封装密度也越来越高，芯片的I/O数也越来越多。为了满足这些要求，产生了诸如BGA（Ball Grid Array Package，球栅阵列封装）、CSP（Chip Scale Package，芯片级封装）、Flip Chip（倒装芯片）等先进封装形式。但无论是何种封装形式，晶圆级封装以其高度整合、可降低产品成本、缩短制造时间等优势，正逐渐成为主流封装技术。鉴于此，晶圆级封装中一个关键技术——微凸点技术也正在朝着小尺寸、细节距、高密度的方向发展。

现有的微凸点制作工艺过程包括：沉积凸点下金属层、涂覆光刻胶、曝光和显影、电镀、刻蚀凸点下金属层、涂覆助焊剂、回流、去除助焊剂等。在现有的工艺中，刻蚀凸点下金属层时将整片晶圆浸入刻蚀溶液中，以电镀焊锡微凸点为刻蚀掩膜进行各向同性湿法刻蚀，该工艺的一个主要缺点就是电镀铜层的底切问题。这是由于溅镀铜、钛的密度要高于电镀铜的密度，因而位于凸点下金属铜层上的电镀铜层易受到过度刻蚀，在阻挡层镍层下方形成向内凹进的切口，即所谓的“底切（Undercut）”，从而降低微凸点的可靠性。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有晶圆级封装工艺中微凸点制作过程中存在底切的问题，提出了本发明。

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种晶圆级焊锡微凸点，增加了焊锡微凸点与溅镀铜层的接触面积，提高了两者之间的粘附性，避免了分层失效的发生。

本发明还提供一种晶圆级焊锡微凸点的制作方法，避免了现有湿法刻蚀工艺去除溅镀金属层时引起的电镀铜层底切问题。

按照本发明提供的技术方案，所述晶圆级焊锡微凸点，包括形成于IC晶圆上的焊盘和钝化层，在钝化层上设有开口，焊盘的表面于开口处裸露；在所述焊盘上依次设置溅镀的钛层和铜层，在溅镀的铜层表面设置电镀的附着层和阻挡层，在阻挡层上设置焊锡微凸点；所述焊锡微凸点包裹阻挡层的表面以及阻挡层和附着层的侧部，附着层和阻挡层的尺寸较铜层和钛层的尺寸小，附着层和阻挡层的边缘与铜层和钛层的边缘之间存在一定间距，焊锡微凸点包裹该间距处铜层的表面以及溅镀的铜层和钛层的侧部。

所述晶圆级焊锡微凸点的制作方法，包括如下步骤：

（1）提供已经形成焊盘和钝化层的IC晶圆，在IC晶圆上溅镀钛层和铜层；

（2）在溅镀的铜层上电镀附着层和阻挡层；

（3）在附着层和阻挡层上电镀焊锡凸点层，焊锡凸点层包裹附着层和阻挡层的表面和侧部；

（4）以焊锡微凸点作为掩膜去除多余的钛层和铜层，回流形成微凸点。

进一步的，所述步骤（2）在溅镀的铜层上电镀附着层和阻挡层，具体包括：

（1）在溅镀的铜层表面涂覆第一层光刻胶，曝光显影，在焊盘上方形成开口，露出开口底部的铜层；

（2）在开口底部依次电镀附着层和阻挡层；

（3）剥离去除第一层光刻胶。

进一步的，所述步骤（3）在附着层和阻挡层上电镀焊锡凸点层，具体包括：

（1）在溅镀的铜层表面涂覆第二层光刻胶，曝光显影，在焊盘上方形成开口，该开口的边缘与附着层和阻挡层的边缘之间具有间隙；

（2）在附着层和阻挡层上电镀焊锡凸点层，焊锡凸点层填充第二层光刻胶上的开口，并覆盖开口的边缘；

（3）剥离去除第二层光刻胶。

进一步的，所述焊锡凸点层的上部具有宽于下部的边沿，焊锡凸点层的下端完全覆盖住溅镀的钛层和铜层。

进一步的，所述溅镀的钛层的厚度为1500~2000Å，铜层的厚度为8000~10000Å。

进一步的，所述附着层的材质为铜，厚度为5~10μm。

进一步的，所述阻挡层材质为镍，厚度为1~2μm。

进一步的，所述钝化层材质为氧化硅或氮化硅。