專利名稱：后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法。
背景技術(shù)：
請參閱圖1所示，典型的晶圓級生長焊錫凸塊的制作方法常是先在晶圓1’上將焊錫凸塊置放在焊墊11’(Solder pad master)、焊墊介電層12’(passivation)圖案成形后，先沉積全面的凸塊下金屬13’(UBM)層，之后再以光阻2’覆蓋，并在焊墊11’位置產(chǎn)生開口21’，再在開口21’位置形成焊錫凸塊14’，而上述形成焊錫凸塊的方式有采用電鍍制程、網(wǎng)印或沾浸等方法，而其中網(wǎng)版印刷的方式，在制程的效率上較電鍍制程為佳，但長期以來即存在一影響良品率與效率的大問題在習(xí)知的晶圓級網(wǎng)版印刷或沾浸生長焊錫凸塊的制程中，因焊劑或錫膏3’的流動性與預(yù)留填注焊劑或錫膏3’位置的光阻2’開口21’形狀等因素，常會使焊劑或錫膏3’在填入光阻2’開口21’時，在開口21’孔壁上極易殘留氣泡，此氣泡被焊劑或錫膏3’覆蓋后，亦不易排出，待焊劑或錫膏3’冷卻后，勢將影響焊錫凸塊的良品率。

發(fā)明內(nèi)容有鑒上述習(xí)用網(wǎng)印或沾浸技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法，配合真空及加熱系統(tǒng)，消除了氣泡的產(chǎn)生機(jī)會，可使整個制程的良品率與效率大為提高。
基于上述目的，本發(fā)明提供一種后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法，其特征在于其包括如下步驟(1)于晶圓上的焊錫凸塊預(yù)備置放的焊墊介電層圖蝕刻形成后，先沉積全面的凸塊下金屬層，之后在焊墊上方使用一定厚度的光阻產(chǎn)生開口；(2)將此晶圓置于一真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)中，使焊劑或錫膏處于熔融狀態(tài)而具流動性，并在此條件中于晶圓上的凸塊下金屬上的光阻開口位置形成焊錫凸塊圖案。
在上述的后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法的步驟(2)中，可以于晶圓上以沾浸技術(shù)形成焊錫凸塊，其步驟為a)將晶圓斜置于真空加熱系統(tǒng)中使焊劑或錫膏熔融狀態(tài)的錫爐內(nèi)，并于錫爐內(nèi)焊劑或錫膏表面位置設(shè)有一接觸晶圓表面的印刷刮刀，將晶圓沿該斜置方向抽出，且此時該刮刀固定住不動，使焊劑或錫膏填入凸塊下金屬層上的光阻開口位置內(nèi)且多余的焊劑或錫膏亦被印刷刮刀刮除；b)將晶圓移出真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)外，待冷卻后，將光阻去除，留下凸塊下金屬層上方的焊錫錠，并進(jìn)一步蝕刻掉焊錫錠間的凸塊下金屬，使焊錫錠隔離地設(shè)在凸塊下金屬的島上；c)執(zhí)行晶圓回流熔爐制程，使焊錫錠脹成球狀表面形狀的焊錫凸塊。
在上述的后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法的步驟(2)中，也可以于晶圓上以網(wǎng)版印刷技術(shù)形成焊錫凸塊，其步驟為a)將晶圓平置于真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)中，在晶圓表面的一側(cè)點上適量的焊劑或錫膏，并以一接觸晶圓表面的印刷刮刀將焊劑或錫膏刮向晶圓表面的另一側(cè)，使焊劑或錫膏填入凸塊下金屬層上方的光阻開口位置內(nèi)；b)將晶圓移出真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)外，待冷卻后，將光阻去除，留下凸塊下金屬上方的焊錫錠，并進(jìn)一步蝕刻掉焊錫錠間的凸塊下金屬，使焊錫錠隔離在凸塊下金屬的島上；c)執(zhí)行晶圓回流熔爐制程，使焊錫錠脹成球狀表面形狀的焊錫凸塊。
綜上可知，本發(fā)明利用在真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)內(nèi)來制作焊錫凸塊，以解決習(xí)知生長焊錫凸塊制程中，易在凸塊下金屬層上方開口處留下氣孔的嚴(yán)重問題，使整個晶圓的焊錫凸塊制程良品率大為提升，因本制程不用修改機(jī)臺或增加新設(shè)備，可同時兼具控制成本的需求。
本發(fā)明將配合附圖所示的較佳實施例詳述如下
圖1是習(xí)用的晶圓制作焊錫凸塊方法示意圖；圖2A～圖2D是本發(fā)明的以沾浸技術(shù)制作晶圓焊錫凸塊的流程示意圖；圖3A～圖3C是本發(fā)明的以網(wǎng)印技術(shù)制作晶圓焊錫凸塊的流程示意圖。
具體實施方式首先請參閱圖2所示，本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)及制程是包含一制作中的晶圓1，該晶圓1已在焊錫凸塊14預(yù)備置放的焊墊11介電層12圖形蝕刻形成后，先沉積全面的凸塊下金屬13層，之后在焊墊11上方使用適當(dāng)厚度的光阻2產(chǎn)生開口21之后，將此晶圓1置于一真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)5中，此時焊劑或錫膏3處于熔融狀態(tài)，使焊劑或錫膏3保持液態(tài)而具流動性，且不會產(chǎn)生氣泡，并在此條件中于晶圓1上的凸塊下金屬13層上的光阻2開口21位置形成焊錫錠15圖案，而晶圓1上形成焊錫凸塊14是由沾浸技術(shù)為之，其步驟為先將晶圓1置放于真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)5內(nèi)的錫爐6內(nèi)，并在錫爐6內(nèi)錫劑或錫膏3表面位置設(shè)有一接觸晶圓1表面的印刷刮刀4且使其定住不動，使焊劑或錫膏3填入凸塊下金屬13層上的光阻2開口21位置內(nèi)且多余的焊劑或錫膏3亦被刮除；將晶圓1移出真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)外，待錫劑或錫膏3冷卻后，將光阻2去除，留下凸塊下金屬13層上方的焊錫錠15，并進(jìn)一步蝕刻掉焊錫錠15間凸塊下金屬13層，使焊錫錠15隔離在凸塊下金屬13層的島上；繼而執(zhí)行焊錫錠15回流熔爐制程，使焊錫錠15脹成完美的球狀表面形狀的焊錫凸塊14。
又，本發(fā)明在形成焊錫凸塊15的制程亦可采用另一網(wǎng)版印刷技術(shù)，其實施步驟如下將晶圓1平置于真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)5中，在晶圓1表面的一側(cè)點上適量的焊劑或錫膏3，并以一接觸晶圓1表面的印刷刮刀4將焊劑或錫膏3刮向晶圓1表面的另一側(cè)，使焊劑或錫膏3填入凸塊下金屬13層上的光阻2開口21位置內(nèi)；將晶圓1移出真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)外，待其冷卻后，將光阻2層去除，留下凸塊下金屬13層上方的焊錫錠15，并進(jìn)一步蝕刻掉焊錫錠15間的凸塊下金屬13層，使焊錫錠15隔離在凸塊下金屬13層的島上；繼之執(zhí)行晶圓1回流熔爐制程，使焊錫錠15脹成球狀表面形狀的焊錫凸塊14。
權(quán)利要求
1.一種后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法，其特征在于其包括如下步驟(1)于晶圓上的焊錫凸塊預(yù)備置放的焊墊介電層圖蝕刻形成后，先沉積全面的凸塊下金屬層，之后在焊墊上方使用一定厚度的光阻產(chǎn)生開口；(2)將此晶圓置于一真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)中，使焊劑或錫膏處于熔融狀態(tài)而具流動性，并在此條件中于晶圓上的凸塊下金屬上的光阻開口位置形成焊錫凸塊圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法，其特征在于于晶圓上以沾浸技術(shù)形成焊錫凸塊，其步驟為a)將晶圓斜置于真空加熱系統(tǒng)中使焊劑或錫膏熔融狀態(tài)的錫爐內(nèi)，并于錫爐內(nèi)焊劑或錫膏表面位置設(shè)有一接觸晶圓表面的印刷刮刀，將晶圓沿該斜置方向抽出，且此時該刮刀固定住不動，使焊劑或錫膏填入凸塊下金屬層上的光阻開口位置內(nèi)且多余的焊劑或錫膏亦被印刷刮刀刮除；b)將晶圓移出真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)外，待冷卻后，將光阻去除，留下凸塊下金屬層上方的焊錫錠，并進(jìn)一步蝕刻掉焊錫錠間的凸塊下金屬，使焊錫錠隔離地設(shè)在凸塊下金屬的島上；c)執(zhí)行晶圓回流熔爐制程，使焊錫錠脹成球狀表面形狀的焊錫凸塊。
3.如權(quán)利要求1所述的后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法，其特征在于于晶圓上以網(wǎng)版印刷技術(shù)形成焊錫凸塊，其步驟為a)將晶圓平置于真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)中，在晶圓表面的一側(cè)點上適量的焊劑或錫膏，并以一接觸晶圓表面的印刷刮刀將焊劑或錫膏刮向晶圓表面的另一側(cè)，使焊劑或錫膏填入凸塊下金屬層上方的光阻開口位置內(nèi)；b)將晶圓移出真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)外，待冷卻后，將光阻去除，留下凸塊下金屬上方的焊錫錠，并進(jìn)一步蝕刻掉焊錫錠間的凸塊下金屬，使焊錫錠隔離在凸塊下金屬的島上；c)執(zhí)行晶圓回流熔爐制程，使焊錫錠脹成球狀表面形狀的焊錫凸塊。
全文摘要
一種后段晶圓級封裝的焊錫凸塊圖案制作方法，其包括如下步驟于晶圓上的焊錫凸塊預(yù)備置放的焊墊介電層圖蝕刻形成后，先沉積全面的凸塊下金屬層，之后在焊墊上方使用一定厚度的光阻產(chǎn)生開口；再將此晶圓置于一真空系統(tǒng)及加熱系統(tǒng)中，使焊劑或錫膏處于熔融狀態(tài)而具流動性，并在此條件中于晶圓上的凸塊下金屬上的光阻開口位置形成焊錫凸塊圖案。本發(fā)明可配合真空及加熱系統(tǒng)，消除氣泡的產(chǎn)生機(jī)會，可使整個制程的良品率與效率大為提高。
文檔編號H01L21/768GK1516240SQ03101418
公開日2004年7月28日 申請日期2003年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月7日
發(fā)明者謝文樂, 黃富裕, 黃寧, 陳慧萍, 呂淑婉, 吳柘松, 蔡智宇, 陳美華, 呂佳玲, 王郁茹, 黃昱淳, 劉姿伶, 翁文聰, 曾亞欣 申請人:華泰電子股份有限公司