[发明专利]一种半导体器件及其制作方法、电子装置

说明书

本发明提供一种半导体器件及其制作方法、电子装置，该制作方法包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成种子层和位于所述种子层之上的底部金属层；在所述底部金属层的侧壁上形成保护层；去除所述种子层位于所述底部金属层底部之外的部分，保留位于所述底部金属层底部的部分；在所述底部金属层上设置焊球以形成用于封装的凸块。该半导体器件的制作方法可以减小底部金属层中的砍口，降低焊球掉落的风险。该半导体器件和电子装置具有类似的优点。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制作方法、电子装置。

背景技术

晶圆级芯片规模封装(Wafer Level Chip Scale Packaging，简称WLCSP)，是一种先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成一个个的IC颗粒的封装测试方法。晶圆级芯片规模封装由于封装后的体积等同IC裸晶的原尺寸，具有缩小尺寸，提升速度的优点受到越来越广泛的关注和应用。

晶圆级芯片规模封装方法需要先在晶圆上形成用于封装的凸块(bump)，形成凸块的方法其中一种常用的方法是置球方法，其一般先在晶圆形成种子层(seed layer),然后通过光刻定义底部金属层(UBM)的区域并通过电镀形成底部金属层，然后去除光刻胶层以及底部金属层之外的种子层，然后在底部金属层上放置焊球并执行回流形成最终的焊球凸块。在去除底部金属层之外的种子层时通常也会去除部分底部金属层，造成最后的焊球凸块底部存在砍口(undercut)，对产品造成影响。因此传统的晶圆级芯片规模封装产品容易产生剪切力(shear force)过小，掉球的现象和风险。特别是在当前尺寸越做越小，凸块的焊球越来越小，对砍口的精度要求也越来越大。这是因为在以300um，350um的凸块尺寸时，底部金属层砍口对凸块的影响不大，因为球与底部金属层的接触面积够大，底部金属层砍口的比例是可接受的。但是，随着凸块尺寸变小，砍口的大小和比例尤为重要。

然而，晶圆级芯片规模封装产品的砍口很难监控，通常是在检验初期用X-SEM的方式来确定，但X-SEM的结果由工程师判断，没有明确可量化的标准来判断，完全依靠经验和细心程度，产品种类繁多可能导致某些产品的窗口不够大，湿法刻蚀的性能不稳定，因此这种方式不利于产线的监控，不能及时发现问题，检验初期的剖面(profile)也只是能代表机器当时的性能。

因此，有必要提出一种半导体器件的制作方法，以减小砍口，减少掉球的风险。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提出一种半导体器件的制作方法，其可以减小底部金属层中的砍口，降低焊球掉落的风险。

本发明一方面提供一种半导体器件的制作方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成种子层和位于所述种子层之上的底部金属层；

在所述底部金属层的侧壁上形成保护层；

去除所述种子层位于所述底部金属层底部之外的部分，保留位于所述底部金属层底部的部分；

在所述底部金属层上设置焊球以形成用于封装的凸块。

示例性地，还包括：在所述底部金属层的顶部形成保护层。

示例性地，形成所述底部金属层的方法包括：

在所述种子层上形成第一图形化的光刻胶层，所述第一图形化的光刻胶层具有暴露拟形成所述底部金属层的区域的第一开口；

在所述第一开口中形成位于所述种子层之上的所述底部金属层；

去除所述第一图形化的光刻胶层。