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線路組件結(jié)構(gòu)及其制作方法

文檔序號:6875785閱讀:81來源:國知局
專利名稱:線路組件結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體組件的制作及其結(jié)構(gòu),特別涉及一種在半導(dǎo)體基底上形成金屬層的制作方法及其結(jié)構(gòu),其是更可與打線接合、貼帶自動(dòng)接合(TAB)、薄膜復(fù)晶接合(COF)或玻璃復(fù)晶接合(COG)等制造方法相互匹配。
背景技術(shù)
在現(xiàn)今的半導(dǎo)體技術(shù)中,若欲降低半導(dǎo)體組件的尺寸,勢必使得組件中單一集成電路芯片的封裝密度呈現(xiàn)戲劇性地提高,然而,當(dāng)半導(dǎo)體組件的尺寸縮小時(shí),組件封裝密度將提高,而集成電路芯片上用以提供電性連接的金屬內(nèi)連接層的層數(shù)亦必須增加,以有效地連接基底上相互分離的結(jié)構(gòu),舉例而言,此領(lǐng)域中習(xí)知的單一集成電路芯片是具有二至六層的金屬內(nèi)連接層結(jié)構(gòu)。
在成長完多層的金屬內(nèi)連接層結(jié)構(gòu)后,金屬接墊是形成于此金屬內(nèi)連接層結(jié)構(gòu)的頂部,用以提供芯片或是晶粒做為對外的電性連接;接著,形成一保護(hù)層以避免芯片遭受到濕度與污染物的影響,而保護(hù)層的材料是可為氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(silicon oxy-nitride)或是上述材料的組合;而在成長保護(hù)層之后,具有復(fù)數(shù)個(gè)電路圖案的晶粒則可連接至一封裝基底上,且此封裝基底是可具有復(fù)數(shù)個(gè)封腳(pin)以將其上的電路連接至外部的印刷電路板上。
習(xí)知用以電性連接晶粒與封裝基底的其中一種方法是利用打線技術(shù),其中,一組相對應(yīng)的接墊是位于封裝基底上,一連接線(connection wire)是利用打線將每一個(gè)金屬接墊連接至封裝基底上相對應(yīng)的接墊上,其中打線的方法是超音波打線的方式;接著,在完成打線后,封裝結(jié)構(gòu)是可進(jìn)行封裝(encapsulated)并密封。
實(shí)際上,打線接合制造方法的可靠度是為一關(guān)鍵的議題,因?yàn)榇蚓€接合制造方法是為整個(gè)生產(chǎn)流程的后段制造方法之一,所使用的晶粒是已封裝且經(jīng)過測試與篩選(sorted),因此,在打線接合制造方法中所產(chǎn)生的錯(cuò)誤是直接損壞到良好的晶粒。而為了提升打線接合的可靠度,用在打線接合的金屬接墊必須由可與接合制造方法相互匹配的金屬所組成,而一般在打線接合制造方法中,較常用以做為金屬接墊的金屬是為鋁與鋁合金。
為了避免在打線接合制造方法中的注入塑料步驟或是延展接合金屬線步驟發(fā)生位移的問題,接合的金屬接墊必須先形成于芯片的周圍,此外,用以連接組件與金屬接墊之間的導(dǎo)電線路層(conductive trace)亦必須增加其長度。且,隨著芯片逐漸朝向具有更快速、更高兼容性的發(fā)展趨勢,輸入/輸出連接(I/O connetions)的數(shù)目便極速地增加,然而,金屬接墊與接合金屬線之間產(chǎn)生的電感將會(huì)阻礙芯片的高速操作。
有鑒于此,本發(fā)明是針對上述的問題,提出一種在半導(dǎo)體基底上形成金屬層的制作方法及其結(jié)構(gòu),以解決現(xiàn)有技術(shù)中所遭遇的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多層結(jié)構(gòu)的金屬層,其是直接與半導(dǎo)體基底上的接墊接合,且此金屬層是適用于打線接合、貼帶自動(dòng)接合、薄膜復(fù)晶接合或玻璃復(fù)晶接合等制造方法中。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;一銅層,位于該銅接墊上;以及一鈀層,位于該銅層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;以及一鈀層,位于該銅接墊上,且該鈀層的厚度大于1.6微米。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;一鎳層,位于該銅接墊上,且該鎳層的厚度是大于1.6微米;以及一鈀層,位于該鎳層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;一銅層,位于該銅接墊上;以及一鉑層,位于該銅層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;以及一鉑層,位于該銅接墊上,且該鉑層的厚度大于1.6微米。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;一鎳層,位于該銅接墊上,且該鎳層的厚度是大于1.6微米;以及一鉑層,位于該鎳層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的一開口暴露出該銅接墊;以及一銠層,位于該開口所暴露出的該銅接墊上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的一開口暴露出該接墊;以及一釕層,位于該開口所暴露出的該接墊上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的一開口暴露出該接墊;以及一錸層,位于該開口所暴露出的該接墊上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊;一銅層,位于該開口所暴露出的該接墊上;一鎳層,位于該銅層上;一鉑層,位于該鎳層上;以及一打線導(dǎo)線,位于該鉑層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊;一銅層,位于該開口所暴露出的該接墊上;一鎳層,位于該銅層上;一鈀層,位于該鎳層上;以及一打線導(dǎo)線,位于該鈀層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊;一銅層,位于該開口所暴露出的該接墊上;一鎳層,位于該銅層上;一銠層,位于該鎳層上;以及一打線導(dǎo)線,位于該銠層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊;一銅層,位于該開口所暴露出的該接墊上;一鎳層,位于該銅層上;一釕層,位于該鎳層上;以及一打線導(dǎo)線,位于該釕層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一銅接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一銅層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一銅接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一鈀層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一銅接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一鉑層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一銅接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一銠層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,該金屬線路包括一釕層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一錸層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該銅接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一金屬層在該銅接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一鈀層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該鈀層下的該金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該銅接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一金屬層在該銅接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一鉑層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該鉑層下的該金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該銅接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一金屬層在該銅接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一銠層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該銠層下的該金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該接墊;形成一金屬層在該接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一釕層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該釕層下的該金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該接墊;形成一金屬層在該接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一錸層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該錸層下的該金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該接墊;形成一金屬層在該接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一銅層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;形成一鎳層在該銅層上;形成一鉑層在該鎳層上;去除該圖案化光阻層;去除未在該鉑層下的該金屬層;切割該半導(dǎo)體基底形成復(fù)數(shù)半導(dǎo)體組件;以及利用一打線制造方法形成一打線導(dǎo)線在該半導(dǎo)體組件的該鉑層上,并經(jīng)由該打線導(dǎo)線電性連接至一外界電路。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該接墊;形成一金屬層在該接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)之一第二開口暴露出該金屬層;形成一銅層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;形成一鎳層在該銅層上;形成一鈀層在該鎳層上;去除該圖案化光阻層;去除未在該鈀層下的該金屬層;切割該半導(dǎo)體基底形成復(fù)數(shù)半導(dǎo)體組件;以及利用一打線制造方法形成一打線導(dǎo)線在該半導(dǎo)體組件的該鈀層上,并經(jīng)由該打線導(dǎo)線電性連接至一外界電路。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該接墊;形成一金屬層在該接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)之一第二開口暴露出該金屬層;形成一銅層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;形成一鎳層在該銅層上;形成一銠層在該鎳層上;去除該圖案化光阻層;去除未在該銠層下的該金屬層;切割該半導(dǎo)體基底形成復(fù)數(shù)半導(dǎo)體組件;以及利用一打線制造方法形成一打線導(dǎo)線在該半導(dǎo)體組件的該銠層上,并經(jīng)由該打線導(dǎo)線電性連接至一外界電路。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該接墊;形成一金屬層在該接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)之一第二開口暴露出該金屬層;形成一銅層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;形成一鎳層在該銅層上;形成一釕層在該鎳層上;去除該圖案化光阻層;去除未在該釕層下的該金屬層;切割該半導(dǎo)體基底形成復(fù)數(shù)半導(dǎo)體組件;以及利用一打線制造方法形成一打線導(dǎo)線在該半導(dǎo)體組件的該釕層上,并經(jīng)由該打線導(dǎo)線電性連接至一外界電路。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;至少一含鉭的金屬層,包覆該接墊的下表面及側(cè)壁;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊;一含鈦的金屬層,位于該開口所暴露出的該接墊上;以及一金層,位于該含鈦的金屬層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊,其中該保護(hù)層包括一第一氮硅化合物層、位于該第一氮硅化合物層上之一第一氧硅化合物層及位于該第一氧硅化合物層上的一第二氮硅化合物層;一含鈦的金屬層,位于該開口所暴露出的該接墊上;以及一金層,位于該含鈦的金屬層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;介電常數(shù)值(k)介于1.5至3的復(fù)數(shù)薄膜絕緣層,位于該半導(dǎo)體基底上;復(fù)數(shù)薄膜線路層,位于該半導(dǎo)體基底上,該些薄膜線路層之間存在該些薄膜絕緣層的至少其中之一,并透過位于該些薄膜絕緣層內(nèi)的復(fù)數(shù)導(dǎo)通孔連通相鄰兩層的該些薄膜線路層;至少一接墊,位于該些薄膜絕緣層上;一保護(hù)層,位于該些薄膜絕緣層上及該些薄膜線路層上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊;一含鈦的金屬層,位于該開口所暴露出的該接墊上;以及一金層,位于該含鈦的金屬層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一含鉭的第一金屬層,包覆該第一銅接墊的下表面及側(cè)壁;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的一第一開口暴露出該第一銅接墊;一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一金層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的一第一開口暴露出該第一銅接墊,其中該保護(hù)層包括一第一氮硅化合物層、位于該第一氮硅化合物層上的一氧硅化合物層及位于該氧硅化合物層上之一第二氮硅化合物層;一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一金層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;介電常數(shù)值(k)介于1.5至3的復(fù)數(shù)薄膜絕緣層,位于該半導(dǎo)體基底上;復(fù)數(shù)薄膜線路層,位于該半導(dǎo)體基底上,并透過位于該些薄膜絕緣層內(nèi)的復(fù)數(shù)導(dǎo)通孔連通相鄰兩層的該些薄膜線路層;一第一銅接墊,位于該些薄膜絕緣層上;一保護(hù)層,位于該些薄膜絕緣層上及該些薄膜線路層上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一銅接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一金層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;一銅層,位于該銅接墊上;以及一銀層,位于該銅層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;以及一銀層,位于該銅接墊上,且該銀層的厚度大于1.6微米。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;一鎳層,位于該銅接墊上,且該鎳層的厚度是大于1.6微米;以及一銀層,位于該鎳層上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;至少一含鉭的金屬層,包覆該接墊的下表面及側(cè)壁;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊;以及一錫銀合金層,位于該開口所暴露出的該接墊上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;至少一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊,其中該保護(hù)層包括一第一氮硅化合物層、位于該第一氮硅化合物層上之一氧硅化合物層及位于該氧硅化合物層上之一第二氮硅化合物層;以及一錫銀合金層,位于該開口所暴露出的該接墊上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;介電常數(shù)值(k)介于1.5至3的復(fù)數(shù)薄膜絕緣層,位于該半導(dǎo)體基底上;復(fù)數(shù)薄膜線路層,位于該半導(dǎo)體基底上,并透過位于該些薄膜絕緣層內(nèi)的復(fù)數(shù)導(dǎo)通孔連通相鄰兩層的該些薄膜線路層;至少一接墊,位于該些薄膜絕緣層上;一保護(hù)層,位于該些薄膜絕緣層上及該些薄膜線路層上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該接墊;以及一錫銀合金層,位于該開口所暴露出的該接墊上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一銅接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一銀層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件結(jié)構(gòu),包括一半導(dǎo)體基底;一第一接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一錫銀合金層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊、至少一含鉭的金屬層及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該銅接墊位于該半導(dǎo)體基底上,該含鉭的金屬層包覆該銅接墊的下表面及側(cè)壁,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一含鈦的金屬層在該第一開口所暴露的該銅接墊上及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該含鈦的金屬層上,且至少一第二開口位于該圖案化光阻層內(nèi);形成一金層在該第二開口內(nèi);去除該圖案化光阻層;以及去除未在該金層下的該含鈦的金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊及一保護(hù)層,其中該銅接墊位于該半導(dǎo)體基底上,該保護(hù)層包括一第一氮硅化合物層、位于該第一氮硅化合物層上之一氧硅化合物層及位于該氧硅化合物層上的一第二氮硅化合物層,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一含鈦的金屬層在該第一開口所暴露的該銅接墊上及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該含鈦的金屬層上,且至少一第二開口位于該圖案化光阻層內(nèi);形成一金層在該第二開口內(nèi);去除該圖案化光阻層;以及去除未在該金層下的該含鈦的金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊及一保護(hù)層,其中該半導(dǎo)體基底包括復(fù)數(shù)介電常數(shù)值(k)介于1.5至3的薄膜絕緣層及復(fù)數(shù)薄膜線路層,該些薄膜線路層位于該些薄膜絕緣層之間,并透過位于該些薄膜絕緣層內(nèi)的復(fù)數(shù)導(dǎo)通孔連通相鄰兩層的該些薄膜線路層,該保護(hù)層位于該些薄膜絕緣層上及該些薄膜線路層上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一含鈦的金屬層在該第一開口所暴露出的該銅接墊上及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該含鈦的金屬層上,且至少一第二開口位于該圖案化光阻層內(nèi);形成一金層在該第二開口內(nèi);去除該圖案化光阻層;以及去除未在該金層下的該含鈦的金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、位于該半導(dǎo)體基底上的至少一銅接墊及位于該半導(dǎo)體基底上之一保護(hù)層,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一圖案化光阻層在該保護(hù)層上,且至少一第二開口位于該圖案化光阻層內(nèi);無電電鍍一第一金屬層在該第二開口內(nèi);以及去除該圖案化光阻層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底;形成一第一金屬層在該半導(dǎo)體基底上;形成一圖案化光阻層在該第一金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一開口暴露出該第一金屬層;電鍍一第二金屬層在該開口所暴露出的該第一金屬層上;無電電鍍一第三金屬層在該第二金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該第三金屬層下的該第一金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底;形成一第一金屬層在該半導(dǎo)體基底上;形成一圖案化光阻層在該第一金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一開口暴露出該第一金屬層;無電電鍍一第二金屬層在該開口所暴露出的該第一金屬層上;電鍍一第三金屬層在該第二金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該第三金屬層下的該第一金屬層。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該銅接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一金屬層在該銅接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一銀層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該銀層下的該金屬層。
實(shí)現(xiàn)為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,提出一種線路組件制作方法,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊及一保護(hù)層,其中該保護(hù)層及該銅接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一金屬層在該銅接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一錫銀合金層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該錫銀合金層下的該金屬層。
以下結(jié)合具體實(shí)施例、結(jié)合附圖詳加說明,當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。


圖1a至圖1e為本發(fā)明半導(dǎo)體基底、細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)及保護(hù)層的制造方法剖面示意圖;圖2a至圖2k為本發(fā)明第一實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖3a至圖3g為本發(fā)明第二實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖4a至圖4h為本發(fā)明第三實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;
圖5a至圖5i為本發(fā)明第四實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖6a至圖6k為本發(fā)明第五實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖7a至圖7d為本發(fā)明第六實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖8a至圖8k為本發(fā)明第七實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖9a至圖9j為本發(fā)明第八實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖10a至圖10j為本發(fā)明第九實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖11a至圖11f為本發(fā)明第十實(shí)施例的制造方法剖面示意圖;圖12a至圖12i為本發(fā)明第十一實(shí)施例的制造方法剖面示意圖。
附圖標(biāo)記說明10半導(dǎo)體基底;12電子組件;14細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu);16薄膜絕緣層;18薄膜線路層;20無機(jī)保護(hù)層;22溝渠;24導(dǎo)通孔;26阻障層;28種子層;30銅金屬;32銅接墊;34保護(hù)層;36開口;38第一金屬層;40種子層;42光阻層;44開口;46第二金屬層;48聚合物層;50開口;52半導(dǎo)體組件;54打線導(dǎo)線;56軟性基板;58聚合物;60異方性導(dǎo)電膠;62玻璃基板;64軟性基板;66第二金屬層;68第三金屬層;70第二金屬層;72第三金屬層;74第四金屬層;76第二金屬層;78第三金屬層;80第四金屬層;82第五金屬層;84第一金屬層;86第二金屬層;88光阻層;90第三金屬層;92種子層;94光阻層;96開口;98第四金屬層;100間隙;102第四金屬層;104第五金屬層;106第六金屬層;108聚合物層;110第一開口;112第二開口;114第一金屬層;116種子層;118光阻層;120開口;122第二金屬;124金屬線路;126聚合物層;128開口;130打線導(dǎo)線;132聚合物層;134第一金屬層;136種子層;138光阻層;140開口;142第二金屬層;144金屬線路;146聚合物層;148開口;150打線導(dǎo)線;152聚合物層;154開口;156第一金屬層;158種子層;160光阻層;162開口;164第二金屬層;166金屬線路;168聚合物層;170開口;172打線導(dǎo)線;174第一金屬層;176種子層;178光阻層;180開口;182金屬凸塊;184含錫凸塊;186第一金屬層;188種子層;190圖案化光阻層;192a開口;192b開口;192c開口;194a第二金屬層;194b第二金屬層;194c第二金屬層;196a第三金屬層;196b第三金屬層;196c第三金屬層;198圖案化光阻層;200a開口;200b開口;202a第四金屬層;202b第四金屬層;204a第五金屬層;204b第五金屬層;206光阻層;208開口;210金屬凸塊;320第一銅接墊;322第二銅接墊;324銅接墊;326銅接墊;328銅接墊;340開口;342開口;344開口。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是關(guān)于一種利用電鍍制造方法或無電電鍍制造方法以形成一多層結(jié)構(gòu)的金屬層的結(jié)構(gòu)及制作方法,其是與半導(dǎo)體基底上的銅接墊或鋁接墊接合,且此金屬層是適用于打線接合、貼帶自動(dòng)接合、薄膜復(fù)晶接合或玻璃復(fù)晶接合等制造方法中。另外,在本發(fā)明所揭露的每一種結(jié)構(gòu)及方法皆是建構(gòu)在一半導(dǎo)體基底上,且在此半導(dǎo)體基底上更設(shè)有一細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)及一保護(hù)層,因此首先將解說有關(guān)半導(dǎo)體基底、細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)以及保護(hù)層的結(jié)構(gòu)及形成方法,接著再進(jìn)行本發(fā)明各種實(shí)施例的說明。
首先,請參閱圖1a所示,半導(dǎo)體基底10的形式比如是硅基底、砷化鎵基底(GaAs)、硅化鍺基底、具有磊晶硅在絕緣層上(silicon-on-insulator,SOI)的基底,而在此實(shí)施例中半導(dǎo)體基底10是為圓形的一半導(dǎo)體晶圓,且此半導(dǎo)體基底10具有一主動(dòng)表面,并透過摻雜五價(jià)或三價(jià)的離子(例如硼離子或磷離子等)在半導(dǎo)體基底10的主動(dòng)表面形成多個(gè)電子組件12,而此電子組件12例如是金氧半導(dǎo)體組件(MOSdevices),p信道金氧半導(dǎo)體組件(p-channel MOS devices),n信道金氧半導(dǎo)體組件(n-channel MOS devices),雙載子互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體組件(BiCMOS devices),雙載子連接晶體管(Bipolar Junction Transistor,BJT),互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(CMOS),擴(kuò)散區(qū)(Diffusion area),電阻組件(resistor)及電容組件(capacitor)等。
繼續(xù)請參閱圖1b所示,在半導(dǎo)體基底10的主動(dòng)表面上形成一細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)14,此細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)14是由復(fù)數(shù)厚度小于3微米(μm)的薄膜絕緣層16及厚度小于3微米的薄膜線路層18所構(gòu)成,其中薄膜線路層18是選自銅金屬材質(zhì)或鋁金屬材質(zhì),而薄膜絕緣層16又稱為介電層,一般是利用化學(xué)氣相沉積的方式所形成。此薄膜絕緣層16比如為氧化硅、化學(xué)氣相沉積的四乙氧基硅烷(TEOS)氧化物、含硅、碳、氧與氫的化合物(例如SiwCxOyHz)、氮硅化合物、氟化玻璃(FSG)、黑鉆石薄膜(BlackDiamond)、絲印層(SiLK)、多孔性氧化硅(porous silicon oxide)或氮氧硅化合物,或是以旋涂方式形成的玻璃(SOG)、聚芳基酯(polyarylene ether)、聚苯惡唑(polybenzoxazole,PBO),或者是其它介電常數(shù)值(k)介于1.5至3的材質(zhì)。
請參閱圖1c所示,就金屬鑲嵌制造方法而言,形成復(fù)數(shù)薄膜線路層18在半導(dǎo)體基底10上的方式是先利用化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)沉積一無機(jī)保護(hù)層20在薄膜絕緣層16的上表面上,此無機(jī)保護(hù)層20的材質(zhì)是選自氮硅化合物、氮氧硅化合物或碳硅化合物,接著形成一圖案化光阻層在無機(jī)保護(hù)層20上,并利用位于圖案化光阻層內(nèi)的圖案化開口蝕刻無機(jī)保護(hù)層20與薄膜絕緣層16而形成由溝渠22與導(dǎo)通孔24所組成的開口,接著利用濺鍍或化學(xué)氣相沉積的方式沉積一阻障層26在此開口內(nèi)的下表面與側(cè)壁上以及無機(jī)保護(hù)層20的上表面上,其中此阻障層26的材質(zhì)是選自鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鎢(W)、氮化鎢(WN)、鈮(Nb)、硅酸鋁(aluminum silicate)、氮化鈦(TiN)及氮化硅鈦(TiSiN)其中之一,或者是上述材料所形成的合金;再來同樣利用濺鍍或化學(xué)氣相沉積的方式沉積一層例如是銅材質(zhì)的種子層28在阻障層26上,接著電鍍一銅金屬30在此種子層28上,最后利用化學(xué)機(jī)械研磨(chemical mechanical polish,CMP)的方式去除位于此開口外的銅金屬30、種子層28及阻障層26,直到曝露出無機(jī)保護(hù)層20的上表面為止,為使結(jié)構(gòu)簡而易懂,僅繪示出細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)14其中一層的詳細(xì)結(jié)構(gòu)于圖中。
如圖1c所示,以此種方式在溝渠22內(nèi)所形成的阻障層26、種子層28及銅金屬30是為薄膜線路層18,且薄膜線路層18的厚度是介于0.1微米到2微米之間,而此些薄膜線路層18可以透過薄膜絕緣層16內(nèi)的復(fù)數(shù)導(dǎo)通孔24連通相鄰兩層之間的薄膜線路層18或者是連接至電子組件12上。另外,請參閱圖1d所示,以圖1c所述的方式在細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)14最頂部所形成的薄膜線路層18是稱為銅接墊32,其用以作為電子組件12對外電性連接的使用,且同樣地此銅接墊32的下表面及側(cè)壁包覆有阻障層26及種子層28。
繼續(xù)請參閱圖1f所示,在曝露出細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)14最頂部的無機(jī)保護(hù)層20的上表面后,接著利用化學(xué)氣相沉積的方式設(shè)置一保護(hù)層34在曝露出的無機(jī)保護(hù)層20的上表面以及銅接墊32上,且此保護(hù)層34開設(shè)有復(fù)數(shù)開口36曝露出多數(shù)銅接墊32,其中此些開口36的最大橫向尺寸是介于0.5微米至15微米之間,或者是介于15微米至300微米之間。
保護(hù)層34可以保護(hù)半導(dǎo)體基底10內(nèi)的電子組件12免于濕氣與外來離子污染物(foreign ion contamination)的破壞,也就是說保護(hù)層34可以防止移動(dòng)離子(mobileions)(比如是鈉離子)、水氣(moisture)、過渡金屬(transition metal)(比如是金、銀、銅)及其它雜質(zhì)(impurity)穿透,而損壞保護(hù)層34下方的晶體管、多晶硅電阻組件或多晶硅-多晶硅電容組件的電子組件12或薄膜線路。為了達(dá)到保護(hù)的目的,保護(hù)層34通常是由氧硅化合物、磷硅玻璃、氮硅化合物以及氮氧硅化合物等所組成,且其中上述的氧硅化合物是可包括有機(jī)氧化物或是無機(jī)氧化物,而適用于銅接墊32的保護(hù)層34目前的制作方式約有四種不同方法,敘述如下。
第一種保護(hù)層34制作方法可以是先利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.05至0.15微米間的一氮氧硅化合物層,接著再利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一氧硅化合物層在此氮氧硅化合物層上,接著再利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一氮硅化合物層在此氧硅化合物層上。
第二種保護(hù)層34制作方法可以是選擇性地先利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.05至0.15微米間的一第一氮氧硅化合物層,接著再利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一氧硅化合物層在此第一氮氧硅化合物層上,接著可以選擇性地利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.05至0.15微米間的一第二氮氧硅化合物層在此氧硅化合物層上,接著再利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一氮硅化合物層在此第二氮氧硅化合物層上或在此氧硅化合物層上,接著可以選擇性地利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.05至0.15微米間的一第三氮氧硅化合物層在此氮硅化合物層上,接著再利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一氧硅化合物層在此第三氮氧硅化合物層上或在此氮硅化合物層上。
第三種保護(hù)層34制作方法可以是先利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一第一氮硅化合物層,接著再利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一氧硅化合物層在此第一氮硅化合物層上,接著再利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一第二氮硅化合物層在此氧硅化合物層上。
第四種保護(hù)層34制作方法可以是先利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.05至0.15微米間的一氮氧硅化合物層,接著利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一第一氧硅化合物層在此氮氧硅化合物層上,再來利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一氮硅化合物層在此第一氧硅化合物層上,接著再利用化學(xué)氣相沉積的步驟形成厚度介于0.2至1.2微米間的一第二氧硅化合物層在此氮硅化合物層上。
其中在半導(dǎo)體基底10上的保護(hù)層34的厚度一般是大于0.35微米,在較佳的情況下,氮硅化合物層的厚度通常大于0.3微米。
至此完成半導(dǎo)體基底10、細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)14及保護(hù)層34的解說,底下將以半導(dǎo)體基底10上具有銅接墊32而依序分別說明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。
第一實(shí)施例第一實(shí)施例是以在銅接墊32上形成金屬層為說明標(biāo)的。請參閱圖2a所示,首先利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一第一金屬層38在銅接墊32及保護(hù)層34上,此第一金屬層38的材質(zhì)是選自鈦、鎢、鈷、鎳、氮化鈦、鈦鎢合金、釩、鉻、鉻銅合金、銅、鉭及氮化鉭其中之一或所組成的群組的至少其中之一,接著同樣利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一種子層40在第一金屬層38上,此種子層40有利于后續(xù)金屬層的設(shè)置,因此種子層40的材質(zhì)會(huì)隨后續(xù)的金屬層材質(zhì)有所變化,例如當(dāng)種子層40上是電鍍形成金材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以金為佳;當(dāng)要電鍍形成銀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以銀為佳;當(dāng)種子層40上是電鍍形成銅材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以銅為佳;當(dāng)要電鍍形成鈀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以鈀為佳;當(dāng)要電鍍形成鉑材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以鉑為佳;當(dāng)要電鍍形成銠材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以銠為佳;當(dāng)要電鍍形成釕材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以釕為佳;當(dāng)要電鍍形成錸材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以錸為佳;當(dāng)要電鍍形成鎳材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層40的材料是以鎳為佳。
再來,請參閱圖2b所示,利用旋涂(spin-coating)的方式形成一光阻層42在種子層40上,此光阻層42的型式是為正光阻型式,其材質(zhì)可為非離子性(nonionic)或酯類(ester-type)的感旋光性材料,或者是非感旋光性材料。繼續(xù)請參閱圖2c所示,圖案化此光阻層42以形成多數(shù)開口44暴露出種子層40,其中在形成開口44的過程中是以1倍(1X)的步進(jìn)曝光機(jī)(steppers)或掃描機(jī)(scanners)進(jìn)行曝光顯影,接著當(dāng)光阻層42為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將光阻層42圖案化而形成多數(shù)開口44,而當(dāng)光阻層42為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將光阻層42圖案化而形成多數(shù)開口44。
另,在形成光阻層42及其開口44上,本發(fā)明亦可利用網(wǎng)版印刷或熱壓合干膜的方式形成光阻層42,其中若是以網(wǎng)版印刷方式形成光阻層42則可直接在光阻層42內(nèi)形成多數(shù)開口44而暴露出種子層40,然若是以熱壓合干膜方式形成光阻層42,則可在形成光阻層42之后,再形成多數(shù)開口44暴露出種子層40,但也可直接在光阻層42內(nèi)形成多數(shù)開口44而暴露出種子層40。
接著請參閱圖2d所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成厚度大于1.6微米或是大于2微米的一第二金屬層46在開口44所曝露出的種子層40上,此第二金屬層46較佳的厚度是介于2微米至10微米之間,且此第二金屬層46比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu),或是由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層,惟第二金屬層46除了上述所提的金屬材質(zhì)外也可使用焊料材料取代,此焊料材料是為錫鉛合金層、錫銀合金層、錫銀銅合金層、無鉛焊料層。若此第二金屬層46為焊料材質(zhì),則第二金屬層46的較佳厚度是介于3微米至150微米之間。
最后,如圖2e所示,去除光阻層42以及未在第二金屬層46下的種子層40與第一金屬層38,而在去除第一金屬層38與種子層40的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第二金屬層46下的種子層40與第一金屬層38,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層40為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層38為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
以圖2e所示的結(jié)構(gòu),本發(fā)明可透過曝露于外界的第二金屬層46,與打線接合、貼帶自動(dòng)接合(Tape Automated Bonding,TAB)、玻璃復(fù)晶接合(Chip-on-glass,COG)或薄膜復(fù)晶接合(chip on film,COF)等制造方法相互匹配。例如請參閱圖2f至圖2h所示,其是為本實(shí)施例應(yīng)用于打線接合的制造方法步驟的剖面示意圖,首先請參閱圖2f所示,在完成圖2e所示的結(jié)構(gòu)后,接著形成一聚合物層48在保護(hù)層34與第二金屬層46上,其中此聚合物層48具有絶緣功能,其材質(zhì)比如為熱塑性塑料、熱固性塑料、聚醯亞胺(polyimide,PI)、苯基環(huán)丁烯(benzo-cyclo-butene,BCB)、聚氨脂(polyurethane)、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯類高分子、焊罩材料、彈性材料或多孔性介電材料,另外此聚合物層48主要是利用旋涂方式設(shè)置,然亦可利用熱壓合干膜或網(wǎng)版印刷方式進(jìn)行。
繼續(xù)請參閱圖2g所示,利用蝕刻方式對此聚合物層48進(jìn)行圖案化,以形成多數(shù)開口50曝露出第二金屬層46,其中,當(dāng)聚合物層48為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將聚合物層48圖案化;當(dāng)聚合物層48為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process andetching process),將聚合物層48圖案化。將聚合物層48圖案化之后,可利用烘烤加熱、微波加熱、紅外線加熱其中之一方式進(jìn)行加熱至介于攝氏200度與攝氏320度之間的溫度或加熱至介于攝氏320度與攝氏450度之間的溫度,以硬化(curing)聚合物層48。
接著請參閱圖2h,進(jìn)行切割半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件52,并且藉由打線制造方法形成打線導(dǎo)線54在所曝露出的第二金屬層46頂面上,使半導(dǎo)體組件52電連接至外界電路,其中以第二金屬層46為金層、鉑層或鈀層時(shí),是為進(jìn)行打線制造方法的較佳材質(zhì)。
另,亦可如圖2i所示,在完成圖2e所形成的結(jié)構(gòu)后,進(jìn)行切割半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件52,并藉由卷帶自動(dòng)接合制造方法,使半導(dǎo)體組件52上的第二金屬層46接合在一軟性基板56上,接著再以一聚合物58包覆軟性基板56及第二金屬層46的接合處;此外,請參閱圖2j所示,也可藉由玻璃覆晶封裝技術(shù),利用異方性導(dǎo)電膠(ACF)60將半導(dǎo)體組件52上的第二金屬層46電性連接位于一玻璃基板62上的一接墊;請參閱如圖2k所示,同樣也可藉由薄膜復(fù)晶技術(shù),利用異方性導(dǎo)電膠60將半導(dǎo)體組件52上的第二金屬層46電性連接位于軟性基板64上的一接墊,接著再以一聚合物58包覆軟性基板64及第二金屬層46的接合處。
第二實(shí)施例此實(shí)施例與第一實(shí)施例相似,不同點(diǎn)在于開口44所曝露出的種子層40上形成兩層金屬層。請參閱圖3a所示,在完成圖2c所示的結(jié)構(gòu)后,接著以電鍍的方式形成一第二金屬層66在開口44所曝露出的種子層40上,而此第二金屬層66的厚度可以是厚度大于1.6微米或是介于2微米至10微米之間,又此第二金屬層66比如是厚度介于0.1微米至10微米之間的銅(較佳厚度是介于0.5微米至5微米之間),或者是厚度介于0.1微米至10微米之間的鎳(較佳厚度是介于0.5微米至3微米之間)的單層金屬層結(jié)構(gòu)。
繼續(xù)請參閱圖3b所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成一第三金屬層68在第二金屬層66上,而此第三金屬層68的厚度可以是大于1.6微米、大于2微米或是介于2微米至10微米之間,又此第三金屬層68比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕、錸或鎳的單層金屬層結(jié)構(gòu),或由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層,惟第三金屬層68除了上述所提的金屬材質(zhì)外也可使用焊料材料取代,此焊料材料是為錫鉛合金層、錫銀合金層、錫銀銅合金層、無鉛焊料層。若此第三金屬層68為焊料材質(zhì),則第三金屬層68的較佳厚度是介于3微米至150微米之間。
最后,如圖3c所示,去除光阻層42以及未在第三金屬層68下的種子層40與第一金屬層38,而在去除第一金屬層38與種子層40的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第二金屬層42下的種子層40與第一金屬層38,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層40為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層38為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
另外,請參閱圖3d至圖3g所示,在完成圖3c所示的結(jié)構(gòu)后,接著切割此半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件52,而每一半導(dǎo)體組件52皆可使用打線制造方法、卷帶自動(dòng)接合制造方法、玻璃覆晶封裝技術(shù)及薄膜復(fù)晶接合技術(shù)連接至外界電路上,其中接合的過程已在第一實(shí)施例中解說,在此就不重復(fù)說明。
第三實(shí)施例此實(shí)施例與第一實(shí)施例相似,不同點(diǎn)在于開口44所曝露出的種子層40上形成三層金屬層。請參閱圖4a所示,在完成圖2c所示的結(jié)構(gòu)后,接著以電鍍的方式形成厚度介于0.1微米至10微米之間的一第二金屬層70在開口44所曝露出的種子層40上,例如電鍍一銅層在開口44所曝露出的種子層40上,而此銅層較佳的厚度是介于0.5微米至5微米之間。
接著請參閱圖4b所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成厚度介于0.1微米至10微米之間的一第三金屬層72在第二金屬層70上,例如電鍍一鎳層在第二金屬層70上,而此鎳層較佳的厚度是介于0.5微米至3微米之間,又例如無電電鍍一材質(zhì)為金、銀、鉑、鈀、銠、釕、錸的金屬在第二金屬層70上。
再來請參閱圖4c所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成一第四金屬層74在第三金屬層72上,而此第二金屬層46的厚度可以是大于1.6微米、大于2微米、介于2微米至10微米之間或介于2微米至30微米之間,又此第四金屬層74比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu),或是由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層,惟第四金屬層74除了上述所提的金屬材質(zhì)外也可使用焊料材料取代,此焊料材料是為錫鉛合金層、錫銀合金層、錫銀銅合金層、無鉛焊料層。若此第四金屬層74為焊料材質(zhì),則第四金屬層74的較佳厚度是介于3微米至150微米之間。
最后請參閱圖4d所示,去除光阻層42以及未在第四金屬層74下的種子層40與第一金屬層38,而在去除第一金屬層38與種子層40的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第二金屬層42下的種子層40與第一金屬層38,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層40為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層38為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
另外,請參閱圖4e至圖4h所示,在完成圖4d所示的結(jié)構(gòu)后,接著切割此半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件52,而每一半導(dǎo)體組件52皆可使用打線制造方法、卷帶自動(dòng)接合制造方法、玻璃覆晶封裝技術(shù)及薄膜復(fù)晶接合技術(shù)連接至外界電路上,其中接合的過程已在第一實(shí)施例中解說,在此就不重復(fù)說明。
第四實(shí)施例此實(shí)施例與第一實(shí)施例相似,不同點(diǎn)在于開口44所曝露出的種子層40上先電鍍形成兩層金屬層后,再以無電電鍍形成兩層金屬。請參閱圖5a所示,在完成圖2c所示的結(jié)構(gòu)后,接著以電鍍的方式形成厚度介于0.1微米至10微米之間的一第二金屬層76在開口44所曝露出的種子層40上,例如電鍍一銅層在開口44所曝露出的種子層40上,而此銅層較佳的厚度是介于0.5微米至5微米之間。
繼續(xù)請參閱圖5b所示,以電鍍的方式形成厚度介于0.1微米至10微米之間的一第三金屬層78在第二金屬層76上,例如電鍍一鎳層在第二金屬層76上,而此鎳層較佳的厚度是介于0.5微米至3微米之間。
接著請參閱圖5c所示,以無電電鍍的方式形成厚度介于0.001微米至2微米之間的一第四金屬層80在第三金屬層78上,此第四金屬層80比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu)。
再來請參閱圖5d所示,以無電電鍍的方式形成厚度介于2微米至30微米之間的一第五金屬層82在第四金屬層80上,此第五金屬層82比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu)。
最后請參閱圖5e所示,去除光阻層42以及未在第五金屬層82下的種子層40與第一金屬層38,而在去除第一金屬層38與種子層40的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第二金屬層42下的種子層40與第一金屬層38,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層40為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層38為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
另外,請參閱圖5f至圖5i所示,在完成圖5e所示的結(jié)構(gòu)后,接著切割此半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件52,而每一半導(dǎo)體組件52皆可使用打線制造方法、卷帶自動(dòng)接合制造方法、玻璃覆晶封裝技術(shù)及薄膜復(fù)晶接合技術(shù)連接至外界電路上,其中接合的過程已在第一實(shí)施例中解說,在此就不重復(fù)說明。
第五實(shí)施例此實(shí)施例是由圖1f所發(fā)展而來,請參閱圖6a所示,首先利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一第一金屬層84在銅接墊32及保護(hù)層34上,此第一金屬層84的材質(zhì)是選自鈦、鎢、鈷、鎳、氮化鈦、鈦鎢合金、釩、鉻、鉻銅合金、銅、鉭及氮化鉭其中之一或所組成的群組的至少其中之一。
繼續(xù)請參閱圖6b所示,利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一第二金屬層86在第一金屬層84上,此第二金屬層86的材質(zhì)是選自鋁、金、銀、鈀、鉑、銠、釕、錸、錫鉛合金及錫銀合金其中之一或所組成的群組的至少其中之一。
接著,請參閱圖6c所示,利用旋涂(spin-coating)的方式形成一光阻層88在第二金屬層86上,此光阻層88的型式是為負(fù)光阻型式,其材質(zhì)可為非離子性(nonionic)或酯類(ester-type)的感旋光性材料,或者是非感旋光性材料。繼續(xù)請參閱圖6d所示,圖案化此光阻層88以形成多數(shù)開口暴露出第二金屬層86,其中在形成開口的過程中是以1倍(1X)的步進(jìn)曝光機(jī)(steppers)或掃描機(jī)(scanners)進(jìn)行曝光顯影,接著當(dāng)光阻層88為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將光阻層88圖案化而形成多數(shù)開口,而當(dāng)光阻層88為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將光阻層88圖案化而形成多數(shù)開口。
另,在形成光阻層88及其開口上,本發(fā)明亦可利用網(wǎng)版印刷或熱壓合干膜的方式形成光阻層88,其中若是以網(wǎng)版印刷方式形成光阻層88則可直接在光阻層88內(nèi)形成多數(shù)開口而暴露出第二金屬層86,然若是以熱壓合干膜方式形成光阻層88,則可在形成光阻層88之后,再形成多數(shù)開口暴露出第二金屬層86,但也可直接在光阻層88內(nèi)形成多數(shù)開口而暴露出第二金屬層86。
再來,請參閱圖6e所示,首先去除未在光阻層88下的第二金屬層86與第一金屬層84,接著再去除光阻層88。請參閱圖6f所示,在完成圖6e所示的結(jié)構(gòu)后,利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一第三金屬層90在第二金屬層86及保護(hù)層34上,此第三金屬層90的材質(zhì)是選自鈦、鎢、鈷、鎳、氮化鈦、鈦鎢合金、釩、鉻、鉻銅合金、銅、鉭及氮化鉭其中之一或所組成的群組的至少其中之一。接著同樣利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一種子層92在第三金屬層90上,此種子層92有利于后續(xù)金屬層的設(shè)置,因此種子層92的材質(zhì)會(huì)隨后續(xù)的金屬層材質(zhì)有所變化,例如當(dāng)種子層92上是電鍍形成金材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以金為佳;當(dāng)要電鍍形成銀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以銀為佳;當(dāng)種子層92上是電鍍形成銅材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以銅為佳;當(dāng)要電鍍形成鈀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以鈀為佳;當(dāng)要電鍍形成鉑材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以鉑為佳;當(dāng)要電鍍形成銠材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以銠為佳;當(dāng)要電鍍形成釕材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以釕為佳;當(dāng)要電鍍形成錸材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以錸為佳;當(dāng)要電鍍形成鎳材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層92的材料是以鎳為佳。
繼續(xù)請參閱圖6g所示,利用旋涂(spin-coating)的方式形成一光阻層94在種子層92上,此光阻層94的型式是為正光阻型式,其材質(zhì)可為非離子性(nonionic)或酯類(ester-type)的感旋光性材料,或者是非感旋光性材料。接著請參閱圖6h所示,圖案化此光阻層94以形成多數(shù)開口96暴露出種子層92,其中在形成開口96的過程中是以1倍(1X)的步進(jìn)曝光機(jī)(steppers)或掃描機(jī)(scanners)進(jìn)行曝光顯影,接著當(dāng)光阻層94為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將光阻層94圖案化而形成多數(shù)開口96,而當(dāng)光阻層94為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將光阻層94圖案化而形成多數(shù)開口96。
另,在形成光阻層94及其開口96上,本發(fā)明亦可利用網(wǎng)版印刷或熱壓合干膜的方式形成光阻層94,其中若是以網(wǎng)版印刷方式形成光阻層94則可直接在光阻層94內(nèi)形成多數(shù)開口96而暴露出種子層92,然若是以熱壓合干膜方式形成光阻層94,則可在形成光阻層94之后,再形成多數(shù)開口96暴露出種子層92,但也可直接在光阻層94內(nèi)形成多數(shù)開口96而暴露出種子層92。
接著請參閱圖6i所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成厚度介于0.1微米至10微米之間的一第四金屬層98在開口96所曝露出的種子層92上,此第四金屬層98比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu),或是由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層,惟第四金屬層98除了上述所提的金屬材質(zhì)外也可使用焊料材料取代,此焊料材料是為錫鉛合金層、錫銀合金層、錫銀銅合金層、無鉛焊料層。若此第四金屬層98為焊料材質(zhì),則第四金屬層98的較佳厚度是介于3微米至150微米之間。
最后,如圖6j所示,去除光阻層94以及未在第四金屬層98下的種子層92與第一金屬層90,而在去除第一金屬層90與種子層92的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第四金屬層98下的種子層92與第一金屬層90,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層92為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層90為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
此外,當(dāng)保護(hù)層34的頂層是為氧硅化合物層時(shí),若使用干式蝕刻去除未在第四金屬層98下的種子層92與第一金屬層90則會(huì)如圖6k所示,保護(hù)層34頂層的氧硅化合物層亦會(huì)被蝕刻,而在保護(hù)層34與第一金屬層84之間形成一間隙100。
另,在完成圖6j所示的結(jié)構(gòu)后,接著切割此半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件,而每一半導(dǎo)體組件皆可使用打線制造方法、卷帶自動(dòng)接合制造方法、玻璃覆晶封裝技術(shù)及薄膜復(fù)晶接合技術(shù)連接至外界電路上,其中接合的過程已在第一實(shí)施例中解說,在此就不重復(fù)說明。
第六實(shí)施例此實(shí)施例與第五實(shí)施例相似,不同點(diǎn)在于開口96所曝露出的種子層92上形成三金屬層。請參閱圖7a所示,在完成圖6h所示的結(jié)構(gòu)后,接著以電鍍的方式形成厚度介于0.1微米至10微米之間的一第四金屬層102在開口96所曝露出的種子層92上,例如電鍍一銅金屬在開口96所曝露出的種子層92上。再來請參閱圖7b所示,同樣以電鍍的方式形成厚度介于0.1微米至10微米之間的一第五金屬層104在第四金屬層102上,例如電鍍一鎳金屬在第四金屬層102上。繼續(xù)請參閱圖7c所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成厚度介于0.1微米至10微米之間的一第六金屬層106在第五金屬層104上,此第六金屬層106比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu),或是由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層,惟第六金屬層106除了上述所提的金屬材質(zhì)外也可使用焊料材料取代,此焊料材料是為錫鉛合金層、錫銀合金層、錫銀銅合金層、無鉛焊料層。若此第六金屬層106為焊料材質(zhì),則第六金屬層106的較佳厚度是介于3微米至150微米之間。
最后,如圖7d所示,去除光阻層94以及未在第六金屬層106下的種子層92與第一金屬層90,而在去除第一金屬層90與種子層92的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第六金屬層106下的種子層92與第一金屬層90,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層92為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層90為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
此外,在完成圖7d所示的結(jié)構(gòu)后,接著切割此半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件,而每一半導(dǎo)體組件皆可使用打線制造方法、卷帶自動(dòng)接合制造方法、玻璃覆晶封裝技術(shù)及薄膜復(fù)晶接合技術(shù)連接至外界電路上,其中接合的過程已在第一實(shí)施例中解說,在此就不重復(fù)說明。
第七實(shí)施例此實(shí)施例是為第一實(shí)施例在連接線路(interconnection)上的應(yīng)用,然為使結(jié)構(gòu)簡而易懂,僅繪示出兩個(gè)銅接墊32利用一金屬線路連接在一起的示意圖,并以此做下列說明,但并不能以此限定本發(fā)明。
請參閱圖8a所示,一半導(dǎo)體基底10上的細(xì)聯(lián)機(jī)結(jié)構(gòu)14具有二銅接墊32,分別為第一銅接墊320與第二銅接墊322。接著請參閱圖8b所示,形成一聚合物層108在保護(hù)層34、第一銅接墊320及第二銅接墊322上,其中此聚合物層108具有絶緣功能,其材質(zhì)比如為熱塑性塑料、熱固性塑料、聚醯亞胺(polyimide,PI)、苯基環(huán)丁烯(benzo-cyclo-butene,BCB)、聚氨脂(polyurethane)、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯類高分子、焊罩材料、彈性材料或多孔性介電材料,另外此聚合物層108主要是利用旋涂方式設(shè)置,然亦可利用熱壓合干膜或網(wǎng)版印刷方式進(jìn)行。
繼續(xù)請參閱圖8c所示,利用蝕刻方式對此聚合物層108進(jìn)行圖案化,以形成多數(shù)第一開口110與第二開口112而分別曝露出第一銅接墊320與第二銅接墊322,其中,當(dāng)聚合物層108為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithographyprocess),將聚合物層108圖案化;當(dāng)聚合物層108為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將聚合物層108圖案化。將聚合物層108圖案化之后,可利用烘烤加熱、微波加熱、紅外線加熱其中之一方式進(jìn)行加熱至介于攝氏200度與攝氏320度之間的溫度或加熱至介于攝氏320度與攝氏450度之間的溫度,以硬化(curing)聚合物層108。
再來請參閱圖8d所示,利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一第一金屬層114在第一銅接墊320、第二銅接墊322及聚合物層108上(或包括部份保護(hù)層34上),此第一金屬層114的材質(zhì)是選自鈦、鎢、鈷、鎳、氮化鈦、鈦鎢合金、釩、鉻、鉻銅合金、銅、鉭及氮化鉭其中之一或所組成的群組的至少其中之一,接著同樣利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一種子層116在第一金屬層114上,此種子層116有利于后續(xù)金屬層的設(shè)置,因此種子層116的材質(zhì)會(huì)隨后續(xù)的金屬層材質(zhì)有所變化,例如當(dāng)種子層116上是電鍍形成金材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以金為佳;當(dāng)要電鍍形成銀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以銀為佳;當(dāng)種子層116上是電鍍形成銅材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以銅為佳;當(dāng)要電鍍形成鈀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以鈀為佳;當(dāng)要電鍍形成鉑材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以鉑為佳;當(dāng)要電鍍形成銠材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以銠為佳;當(dāng)要電鍍形成釕材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以釕為佳;當(dāng)要電鍍形成錸材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以錸為佳;當(dāng)要電鍍形成鎳材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層116的材料是以鎳為佳。
再來,請參閱圖8e所示,利用旋涂(spin-coating)的方式形成一光阻層118在種子層116上,此光阻層118的型式是為正光阻型式,其材質(zhì)可為非離子性(nonionic)或酯類(ester-type)的感旋光性材料,或者是非感旋光性材料。繼續(xù)請參閱圖8f所示,圖案化此光阻層118以形成開口120暴露出位于第一銅接墊320上、第二銅接墊322上以及第一銅接墊320與第二銅接墊322之間的種子層116,其中在形成開口120的過程中是以1倍(1X)的步進(jìn)曝光機(jī)(steppers)或掃描機(jī)(scanners)進(jìn)行曝光顯影,接著當(dāng)光阻層118為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithographyprocess),將光阻層118圖案化而形成多數(shù)開口120,而當(dāng)光阻層118為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將光阻層118圖案化而形成多數(shù)開口120。
另,在形成光阻層118及其開口120上,本發(fā)明亦可利用網(wǎng)版印刷或熱壓合干膜的方式形成光阻層118,其中若是以網(wǎng)版印刷方式形成光阻層118則可直接在光阻層118內(nèi)形成多數(shù)開口120而暴露出種子層116,然若是以熱壓合干膜方式形成光阻層118,則可在形成光阻層118之后,再形成多數(shù)開口120暴露出種子層116,但也可直接在光阻層118內(nèi)形成多數(shù)開口120而暴露出種子層116。
接著請參閱圖8g所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成一第二金屬122在開口120所曝露出的種子層116上,此第二金屬層122較佳的厚度是介于2微米至10微米之間,且此第二金屬層122比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu),或是由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層,惟第二金屬層122除了上述所提的金屬材質(zhì)外也可使用焊料材料取代,此焊料材料是為錫鉛合金層、錫銀合金層、錫銀銅合金層、無鉛焊料層。若此第二金屬層122為焊料材質(zhì),則第二金屬層122的較佳厚度是介于3微米至150微米之間。
繼續(xù)請參閱圖8h所示,去除光阻層118以及未在第二金屬層122下的種子層116與第一金屬層114,而在去除第一金屬層114與種子層116的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第二金屬層122下的種子層116與第一金屬層114,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層116為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層114為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
因此,如圖8h所示,由所留下的第一金屬層114、種子層116及第二金屬層122形成的金屬線路124連接第一銅接墊320及第二銅接墊322,使第一銅接墊320與第二銅接墊322電性連接。
另,請參閱圖8i,形成一聚合物層126在金屬線路124及聚合物層108上,其中此聚合物層126具有絶緣功能,其材質(zhì)比如為熱塑性塑料、熱固性塑料、聚醯亞胺(polyimide,PI)、苯基環(huán)丁烯(benzo-cyclo-butene,BCB)、聚氨脂(polyurethane)、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯類高分子、焊罩材料、彈性材料或多孔性介電材料,另外此聚合物層126主要是利用旋涂方式設(shè)置,然亦可利用熱壓合干膜或網(wǎng)版印刷方式進(jìn)行。
繼續(xù)請參閱圖8j所示,利用蝕刻方式對此聚合物層126進(jìn)行圖案化,以形成多數(shù)開口128曝露出金屬線路124的第二金屬層122,其中,當(dāng)聚合物層126為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將聚合物層126圖案化;當(dāng)聚合物層126為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將聚合物層126圖案化。將聚合物層126圖案化之后,可利用烘烤加熱、微波加熱、紅外線加熱其中之一方式進(jìn)行加熱至介于攝氏200度與攝氏320度之間的溫度或加熱至介于攝氏320度與攝氏450度之間的溫度,以硬化(curing)聚合物層126。
最后請參閱圖8k,進(jìn)行切割半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件52,并且藉由打線制造方法形成打線導(dǎo)線130在所曝露出金屬線路124的第二金屬層122的頂面上,使半導(dǎo)體組件52電連接至外界電路,其中以第二金屬層122為金層、鉑層或鈀層時(shí),是為進(jìn)行打線制造方法的較佳材質(zhì)。
本實(shí)施例形成連接線路(interconnection)的方式亦可應(yīng)用在第二實(shí)施例至第六實(shí)施例上,在此特以說明,惟并不再次詳加敘述。
第八實(shí)施例此實(shí)施例是以在半導(dǎo)體基底10上形成被動(dòng)組件為說明標(biāo)的,其中此被動(dòng)組件例如是電感(線圈)組件、電阻組件、電容組件等,且此半導(dǎo)體基底10上具有銅接墊32。請參閱圖9a所示,利用旋涂(spin-coating)方式形成一聚合物層132在保護(hù)層34上,此聚合物層132具有絶緣功能,且此聚合物層132的材質(zhì)是選自材質(zhì)比如為熱塑性塑料、熱固性塑料、聚醯亞胺(polyimide,PI)、苯基環(huán)丁烯(benzo-cyclo-butene,BCB)、聚氨脂(polyurethane)、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯類高分子、焊罩材料、彈性材料或多孔性介電材料其中之一。另外,此聚合物層132除了利用旋涂(spin-coating)方式也可以利用熱壓合干膜方式、網(wǎng)版印刷方式進(jìn)行,此聚合物層132的厚度是介于2微米至50微米之間。
接著將聚合物層132以烘烤加熱、微波加熱、紅外線加熱其中之一方式進(jìn)行加熱至介于攝氏200度與攝氏320度之間的溫度或加熱至介于攝氏320度與攝氏450度之間的溫度,以硬化(curing)聚合物層132。
請參閱圖9b所示,再來利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一第一金屬層134在聚合物層132上,此第一金屬層134的材質(zhì)是選自鈦、鎢、鈷、鎳、氮化鈦、鈦鎢合金、釩、鉻、鉻銅合金、銅、鉭及氮化鉭其中之一或所組成的群組的至少其中之一,接著同樣利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一種子層136在第一金屬層134上,此種子層136有利于后續(xù)金屬層的設(shè)置,因此種子層136的材質(zhì)會(huì)隨后續(xù)的金屬層材質(zhì)有所變化,例如當(dāng)種子層136上是電鍍形成金材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以金為佳;當(dāng)要電鍍形成銀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以銀為佳;當(dāng)種子層136上是電鍍形成銅材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以銅為佳;當(dāng)要電鍍形成鈀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以鈀為佳;當(dāng)要電鍍形成鉑材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以鉑為佳;當(dāng)要電鍍形成銠材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以銠為佳;當(dāng)要電鍍形成釕材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以釕為佳;當(dāng)要電鍍形成錸材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以錸為佳;當(dāng)要電鍍形成鎳材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層136的材料是以鎳為佳。
繼續(xù)請參閱圖9c所示,利用旋涂(spin-coating)的方式形成一光阻層138在種子層136上,此光阻層138的型式是為正光阻型式,其材質(zhì)可為非離子性(nonionic)或酯類(ester-type)的感旋光性材料,或者是非感旋光性材料。接著請參閱圖9d所示,圖案化此光阻層138以形成一線圈形狀的開口140暴露出種子層136,其中在形成開口140的過程中是以1倍(1X)的步進(jìn)曝光機(jī)(steppers)或掃描機(jī)(scanners)進(jìn)行曝光顯影,接著當(dāng)光阻層138為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將光阻層138圖案化而形成線圈形狀的開口140,而當(dāng)光阻層138為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithographyprocess and etching process),將光阻層138圖案化而形成線圈形狀的開口140。
另,在形成光阻層138及其線圈形狀的開口140上,本發(fā)明亦可利用網(wǎng)版印刷或熱壓合干膜的方式形成光阻層138,其中若是以網(wǎng)版印刷方式形成光阻層138,則可直接在光阻層138內(nèi)形成線圈形狀的開口140而暴露出種子層136,然若是以熱壓合干膜方式形成光阻層138,則可在形成光阻層138之后,再形成線圈形狀的開口140暴露出種子層136,但也可直接在光阻層138內(nèi)形成線圈形狀的開口140而暴露出種子層136。
接著請參閱圖9e所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成厚度大于1微米的一第二金屬層142在開口140所曝露出的種子層136上,此第二金屬層142較佳的厚度是介于2微米至30微米之間,且此第二金屬層142比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu),或是由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層,惟第二金屬層142除了上述所提的金屬材質(zhì)外也可使用焊料材料取代,此焊料材料是為錫鉛合金層、錫銀合金層、錫銀銅合金層、無鉛焊料層。若此第二金屬層142為焊料材質(zhì),則第二金屬層142的較佳厚度是介于3微米至150微米之間。
請參閱圖9f所示,最后去除光阻層138以及未在第二金屬層142下的種子層136與第一金屬層134,而在去除第一金屬層134與種子層136的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第二金屬層142下的種子層136與第一金屬層134,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層136為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層134為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
因此,所留下的第二金屬層142、種子層136與第一金屬層134即形成一呈線圈形狀的金屬線路144,如第9g圖所示,此線圈形狀的金屬線路144可作被動(dòng)組件中的電感,當(dāng)此線圈形狀的金屬線路144通過電流時(shí),即產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,使保護(hù)層34下方的薄膜線路層18感應(yīng)。另外,在此說明此線圈形狀的金屬線路144在使用時(shí)(通入電流),會(huì)產(chǎn)生大量的靜電,大約為1500伏特(V),因?yàn)榫酆衔飳?32必須有一定程度的厚度,才能防止薄膜線路層18及薄膜絕緣層16損壞。
再來,如圖9h所示,形成一聚合物層146在金屬線路144及聚合物層132上,其中此聚合物層146具有絶緣功能,其材質(zhì)比如為熱塑性塑料、熱固性塑料、聚醯亞胺(polyimide,PI)、苯基環(huán)丁烯(benzo-cyclo-butene,BCB)、聚氨脂(polyurethane)、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯類高分子、焊罩材料、彈性材料或多孔性介電材料,另外此聚合物層146主要是利用旋涂方式設(shè)置,然亦可利用熱壓合干膜或網(wǎng)版印刷方式進(jìn)行。
繼續(xù)請參閱圖9i所示,利用蝕刻方式對此聚合物層146進(jìn)行圖案化,以形成多數(shù)開口148曝露出金屬線路144的第二金屬層142,其中,當(dāng)聚合物層146為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將聚合物層146圖案化;當(dāng)聚合物層146為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將聚合物層146圖案化。將聚合物層146圖案化之后,可利用烘烤加熱、微波加熱、紅外線加熱其中之一方式進(jìn)行加熱至介于攝氏200度與攝氏320度之間的溫度或加熱至介于攝氏320度與攝氏450度之間的溫度,以硬化(curing)聚合物層146。
最后請參閱圖9j,進(jìn)行切割半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件52,并且藉由打線制造方法形成打線導(dǎo)線150在所曝露出金屬線路144的第二金屬層142的頂面上,使半導(dǎo)體組件52電連接至外界電路,其中以第二金屬層142為金層、鉑層或鈀層時(shí),是為進(jìn)行打線制造方法的較佳材質(zhì)。
惟本實(shí)施例形成線圈狀的金屬線路的方式亦可應(yīng)用在第二實(shí)施例至第六實(shí)施例上,在此特以說明,惟并不再次詳加敘述。
第九實(shí)施例此實(shí)施例是為第一實(shí)施例在重配置線路(RDL)上的應(yīng)用,然為使結(jié)構(gòu)簡而易懂,僅繪示出一銅接墊利用一金屬線路連接至一對外接墊的示意圖,并以此做下列說明。
請參閱圖10a所示,在形成保護(hù)層34后,接著形成厚度介于3微米至50微米之間的一聚合物層152在此保護(hù)層34及銅接墊32上,此聚合物層152具有絶緣功能,且此聚合物層152的材質(zhì)是選自材質(zhì)比如為熱塑性塑料、熱固性塑料、聚醯亞胺(polyimide,PI)、苯基環(huán)丁烯(benzo-cyclo-butene,BCB)、聚氨脂(polyurethane)、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯類高分子、焊罩材料、彈性材料或多孔性介電材料,此外此聚合物層152主要是利用旋涂方式設(shè)置,另也可利用熱壓合干膜或網(wǎng)版印刷方式進(jìn)行。
接著如圖10b所示,利用蝕刻方式對此聚合物層152進(jìn)行圖案化,以形成多數(shù)開口154曝露出銅接墊32。其中值得注意的是,當(dāng)聚合物層152是為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將聚合物層152圖案化;當(dāng)聚合物層152是為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將聚合物層152圖案化。將聚合物層152圖案化之后,可利用烘烤加熱、微波加熱、紅外線加熱其中之一方式進(jìn)行加熱至介于攝氏200度與攝氏320度之間的溫度或加熱至介于攝氏320度與攝氏450度之間的溫度,以硬化(curing)聚合物層152。
繼續(xù)請參閱圖10c所示,利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一第一金屬層156在聚合物層152上,此第一金屬層156的材質(zhì)是選自鈦、鎢、鈷、鎳、氮化鈦、鈦鎢合金、釩、鉻、鉻銅合金、銅、鉭及氮化鉭其中之一或所組成的群組的至少其中之一,接著同樣利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一種子層158在第一金屬層156上,此種子層158有利于后續(xù)金屬層的設(shè)置,因此種子層158的材質(zhì)會(huì)隨后續(xù)的金屬層材質(zhì)有所變化,例如當(dāng)種子層158上是電鍍形成金材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以金為佳;當(dāng)要電鍍形成銀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以銀為佳;當(dāng)種子層158上是電鍍形成銅材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以銅為佳;當(dāng)要電鍍形成鈀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以鈀為佳;當(dāng)要電鍍形成鉑材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以鉑為佳;當(dāng)要電鍍形成銠材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以銠為佳;當(dāng)要電鍍形成釕材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以釕為佳;當(dāng)要電鍍形成錸材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以錸為佳;當(dāng)要電鍍形成鎳材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層158的材料是以鎳為佳。
繼續(xù)請參閱圖10d所示,利用旋涂(spin-coating)的方式形成一光阻層160在種子層158上,此光阻層160的型式是為正光阻型式,其材質(zhì)可為非離子性(nonionic)或酯類(ester-type)的感旋光性材料,或者是非感旋光性材料。接著請參閱圖10e所示,圖案化此光阻層160以形成開口162暴露出位于銅接墊32上的種子層158以及位于銅接墊32旁的部份聚合物層152上的種子層158,其中在形成開口162的過程中是以1倍(1X)的步進(jìn)曝光機(jī)(steppers)或掃描機(jī)(scanners)進(jìn)行曝光顯影,接著當(dāng)光阻層160為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將光阻層160圖案化而形成開口162,而當(dāng)光阻層160為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將光阻層160圖案化而形成開口162。
另,在形成光阻層160及其開口162上,本發(fā)明亦可利用網(wǎng)版印刷或熱壓合干膜的方式形成光阻層160,其中若是以網(wǎng)版印刷方式形成光阻層160,則可直接在光阻層160內(nèi)形成開口162而暴露出種子層158,然若是以熱壓合干膜方式形成光阻層160,則可在形成光阻層160之后,再形成開口162暴露出種子層158,但也可直接在光阻層160內(nèi)形成開口162而暴露出種子層158。
再來請參閱圖10f所示,以電鍍或無電電鍍的方式形成厚度大于1微米的一第二金屬層164在開口162所曝露出的種子層158上,此第二金屬層164較佳的厚度是介于2微米至30微米之間,且此第二金屬層164比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu),或是由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層,惟第二金屬層164除了上述所提的金屬材質(zhì)外也可使用焊料材料取代,此焊料材料是為錫鉛合金層、錫銀合金層、錫銀銅合金層、無鉛焊料層。若此第二金屬層164為焊料材質(zhì),則第二金屬層164的較佳厚度是介于3微米至150微米之間。
請參閱圖10g所示,最后去除光阻層160以及未在第二金屬層164下的種子層158與第一金屬層156,而在去除第一金屬層156與種子層158的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在第二金屬層164下的種子層158與第一金屬層156,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層158為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層156為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。
因此,由所留下的第二金屬層164、種子層158與第一金屬層156則形成一金屬線路166,亦即一重配置線路層,值得注意的特點(diǎn)在于此實(shí)施例主要是將金屬線路166形成在開口154上及延伸至部分的聚合物層152上,并不是單純形在開口154上,而所延伸的金屬線路166則有利于后續(xù)的線路的設(shè)置。
再來,請參閱圖10h所示,形成一聚合物層168在金屬線路166及聚合物層152上,其中此聚合物層168具有絶緣功能,其材質(zhì)比如為熱塑性塑料、熱固性塑料、聚醯亞胺(polyimide,PI)、苯基環(huán)丁烯(benzo-cyclo-butene,BCB)、聚氨脂(polyurethane)、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯類高分子、焊罩材料、彈性材料或多孔性介電材料,另外此聚合物層168主要是利用旋涂方式設(shè)置,然亦可利用熱壓合干膜或網(wǎng)版印刷方式進(jìn)行。
繼續(xù)請參閱圖10i所示,利用蝕刻方式對此聚合物層168進(jìn)行圖案化,以形成多數(shù)開口170曝露出金屬線路166的第二金屬層164,其中當(dāng)聚合物層168為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將聚合物層168圖案化;當(dāng)聚合物層168為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將聚合物層168圖案化。將聚合物層168圖案化之后,可利用烘烤加熱、微波加熱、紅外線加熱其中之一方式進(jìn)行加熱至介于攝氏200度與攝氏320度之間的溫度或加熱至介于攝氏320度與攝氏450度之間的溫度,以硬化(curing)聚合物層168。此外,由開口170所曝露出的金屬線路166的第二金屬層164頂面即作為一對外接墊,此對外接墊透過金屬線路166連接至銅接墊32,另從俯視透視圖觀之,此對外接墊的位置是不同于銅接墊32的位置。
請參閱圖10j,最后進(jìn)行切割半導(dǎo)體基底10形成多數(shù)半導(dǎo)體組件52,并且藉由打線制造方法形成打線導(dǎo)線172在對外接墊上,使半導(dǎo)體組件52電連接至外界電路,其中以第二金屬層164為金層、鉑層或鈀層時(shí),是為進(jìn)行打線制造方法的較佳材質(zhì)。
惟本實(shí)施例形成重配置線路(RDL)的方式亦可應(yīng)用在第二實(shí)施例至第六實(shí)施例上,在此特以說明,惟并不再次詳加敘述。
第十實(shí)施例此實(shí)施例與第九實(shí)施例相似,不同點(diǎn)在于對外接墊是用來連接高度大于8微米之一金凸塊。請參閱圖11a所示,在完成圖10i所示的結(jié)構(gòu)后,接著利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一第一金屬層174在聚合物層168及作為對外接墊的第二金屬層164頂面上,此第一金屬層174的材質(zhì)是選自鈦、鎢、鈷、鎳、氮化鈦、鈦鎢合金、釩、鉻、鉻銅合金、銅、鉭及氮化鉭其中之一或所組成的群組的至少其中之一,接著同樣利用濺鍍、電鍍或化學(xué)氣相沉積的方式形成一種子層176在第一金屬層174上,此種子層176有利于后續(xù)金屬層的設(shè)置,因此種子層176的材質(zhì)會(huì)隨后續(xù)的金屬層材質(zhì)有所變化,例如當(dāng)種子層176上是電鍍形成金材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以金為佳;當(dāng)要電鍍形成銀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以銀為佳;當(dāng)種子層176上是電鍍形成銅材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以銅為佳;當(dāng)要電鍍形成鈀材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以鈀為佳;當(dāng)要電鍍形成鉑材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以鉑為佳;當(dāng)要電鍍形成銠材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以銠為佳;當(dāng)要電鍍形成釕材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以釕為佳;當(dāng)要電鍍形成錸材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以錸為佳;當(dāng)要電鍍形成鎳材質(zhì)的金屬層時(shí),種子層176的材料是以鎳為佳。
再來,請參閱圖11b所示,利用旋涂(spin-coating)的方式形成一光阻層178在種子層176上,此光阻層178的型式是為正光阻型式,其材質(zhì)可為非離子性(nonionic)或酯類(ester-type)的感旋光性材料,或者是非感旋光性材料。繼續(xù)請參閱圖11c所示,圖案化此光阻層178以形成開口180暴露出位于對外接墊上的種子層176,其中在形成開口180的過程中是以1倍(1X)的步進(jìn)曝光機(jī)(steppers)或掃描機(jī)(scanners)進(jìn)行曝光顯影,接著當(dāng)光阻層178為感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影制造方法(photolithography process),將光阻層178圖案化,而當(dāng)光阻層178為非感光材質(zhì)時(shí),則比如可以利用微影蝕刻制造方法(photolithography process and etching process),將光阻層178圖案化。
另,在形成光阻層178及其開口180上,本發(fā)明亦可利用網(wǎng)版印刷或熱壓合干膜的方式形成光阻層178,其中若是以網(wǎng)版印刷方式形成光阻層178則可直接在光阻層178內(nèi)形成開口180而暴露出種子層176,然若是以熱壓合干膜方式形成光阻層178,則可在形成光阻層178之后,再形成開口180暴露出種子層176,但也可直接在光阻層178內(nèi)形成開口180而暴露出種子層176。
接著請參閱圖11d所示,以電鍍的方式形成高度大于8微米之一金屬凸塊182在開口180所曝露出的種子層176上,此金屬凸塊182比如是金、銅、銀、鈀、鉑、銠、釕或錸的單層金屬層結(jié)構(gòu),或是由上述金屬材質(zhì)所組成的復(fù)合層。
最后,如圖11e所示,去除光阻層178以及未在金屬凸塊182下的種子層176與第一金屬層174,而在去除第一金屬層174與種子層176的方式上,可分為干式蝕刻及濕式蝕刻,其中干式蝕刻是使用高壓氬氣進(jìn)行濺擊蝕刻而去除未在金屬凸塊182下的種子層176與第一金屬層174,而進(jìn)行濕式蝕刻時(shí)若種子層176為金的種子層時(shí),則可使用碘化鉀溶液進(jìn)行去除,若第一金屬層174為鈦鎢合金時(shí),則可使用雙氧水進(jìn)行去除。另,金屬凸塊182可利用打線接合、貼帶自動(dòng)接合、薄膜復(fù)晶接合或玻璃復(fù)晶接合等技術(shù)接合在一外界基板上。因此,銅接墊32可透過金屬線路166連接對外接墊,并利用對外接電連接高度大于8微米的金屬凸塊,進(jìn)而電性連接外界基板。
此外,若圖11e所示的結(jié)構(gòu)是以電鍍的方式形成高度大于10微米之一含錫凸塊184在對外接墊上,并在經(jīng)過回焊(re-flow)之后,含錫凸塊184呈如圖11f所示的形狀而與對外接墊連接。
第十一實(shí)施例請參閱圖12b至圖12i所示,其是形成圖12a的結(jié)構(gòu)所經(jīng)過的每一步驟中相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)剖面示視圖。
首先,請參閱圖12b所示,提供一半導(dǎo)體基底10,此半導(dǎo)體基底10上包括有復(fù)數(shù)電路組件12,如晶體管、內(nèi)存以及/或是邏輯組件、復(fù)數(shù)薄膜絕緣層16與復(fù)數(shù)薄膜線路緣層18,此些薄膜線路層18可以透過薄膜絕緣層16內(nèi)的復(fù)數(shù)導(dǎo)通孔24連通相鄰兩層之間的薄膜線路層18或者是連接至相對應(yīng)的電子組件12上。另外,復(fù)數(shù)個(gè)銅接墊324、326、328形成在半導(dǎo)體基底10的頂部表面上,而此些銅接墊324、326、328是為半導(dǎo)體基底10上的薄膜線路層18頂部表面的一部份,可分別與底層的集成電路電性連接,且同樣地此些銅接墊324、326、328的下表面及側(cè)壁均包覆有阻障層26及種子層28。
一保護(hù)層34是覆蓋在半導(dǎo)體基底10上的無機(jī)保護(hù)層20的頂部表面,并且銅接墊324、326、328是分別藉由保護(hù)層34上的開口340、342、344以部分地暴露在外。一般而言,開口340、342、344的最大橫向尺寸約介于0.5至15微米之間,而在其它的實(shí)施態(tài)樣中,開口340、342、344的最大橫向尺寸亦可介于15至300微米之間。
形成一第一金屬層186覆蓋在保護(hù)層34頂部表面以及開口340、342、344所暴露出的銅接墊324、326、328上,另外此第一金屬層186的輪廓是與保護(hù)層34的頂部表面及開口340、342、344的輪廓相符合,并且更將上述的復(fù)數(shù)個(gè)開口340、342、344密封。其中,第一金屬層186的較佳厚度是介于0.1至10微米之間。
根據(jù)本實(shí)施例,可用于第一金屬層186的材料包括鈦、鎢、鈷、鎳、氮化鈦、氮化鎢、釩、鉻、銅、鉻銅、鉭、氮化鉭、上述材料所形成的合金,或是上述材料組合而成的復(fù)合層。隨后,一種子層(seed layer)188是可選擇性地形成在此第一金屬層186上方。
接續(xù),請參考圖12c所示,一圖案化光阻層190是形成在種子層188上,且此圖案化光阻層190是可藉由一般微影成像(lithography)的制造方法方式形成,一般而言,微影成像制造方法是包括有以下步驟光阻涂布、光阻烘烤、曝光以及顯影,其中,上述的光阻是可為一干燥的薄膜。此圖案化光阻層190具有復(fù)數(shù)個(gè)開口192a、192b、192c,此外開口192a是直接形成在銅接墊324的上方,開口192b是直接形成在銅接墊326的上方,其是用以定義出形成重配置線路(RDL)所需的溝渠位置,而開口192c則是直接形成在銅接墊328的上方。
再來,請參閱圖12d,以電鍍的制造方法在開口192a、192b、192c上分別形成第二金屬層194a、194b、194c,例如電鍍形成一銅層,且此第二金屬層194a、194b、194c的厚度是介于0.1至10微米之間,而在其它的實(shí)施態(tài)樣中,上述的第二金屬層194a、194b、194c的厚度可介于10至250微米之間。隨后,再進(jìn)行一次電鍍制造方法以在第二金屬層194a、194b、194c上分別形成第三金屬層196a、196b、196c,例如電鍍形成一鎳層,而此第三金屬層196a、196b、196c是可避免其下方的第二金屬層194a、194b、194c的表面發(fā)生氧化的情形,同時(shí),亦可提供一強(qiáng)而有力的阻絕功能。進(jìn)行至此,上述圖案化光阻層190可將其進(jìn)行去除。
繼續(xù)請參閱圖12e所示,形成另一圖案化光阻層198在種子層188以及第三金屬層196a、196b、196c上,且在銅接墊324的上方,此圖案化光阻層198形成有一開口200a,然而,位于此圖案化的光阻層198內(nèi)的開口200b并未直接對準(zhǔn)于銅接墊326的上方,其中,藉由開口200a是可讓第三金屬層196a的頂部表面進(jìn)行曝光制造方法,而開口200b則是可在第三金屬層196b上的預(yù)選擇重配置區(qū)域中進(jìn)行曝光制造方法。接著請參閱圖12f,無電電鍍第四金屬層202a、202b分別形成在開口200a、200b中,此第四金屬層202a、202b比如是金、銀、鈀、鉑、銠、釕、錸的材質(zhì),然而此無電鍍第四金屬層202a、202b的形成是為可選擇性的。隨后,電鍍第五金屬層204a、204b分別形成在第四金屬層202a、202b上。進(jìn)行至此,上述圖案化光阻層198可將其進(jìn)行去除。
接著請參考圖12g所示,形成一光阻層206在種子層188、部份第三金屬層196b、第三金屬層196c以及第五金屬層204a、204b上,再來請參閱圖12h,圖案化此光阻層206以形成開口208暴露出第三金屬層196c,其中此開口208是形成于銅接墊328的上方,并使第三金屬層196c的頂部表面上可以進(jìn)行曝光制造方法。接著請參閱圖12i,在開口208中,一金屬凸塊210形成在已曝光的第三金屬層196c上方,其中此屬凸塊210的材質(zhì)為錫鉛合金、錫銀合金、錫銀銅合金。進(jìn)行至此,上述圖案化光阻層206可將其進(jìn)行去除,最后再將未在第二金屬層194a、194b、194c下的種子層188與第一金屬層186去除,即形成如第12a圖所示的結(jié)構(gòu)。
另,有關(guān)在本實(shí)施例中形成第一金屬層186、種子層188、光阻層190、198、206,以及圖案化光阻層190、198、206和去除未在第二金屬層194a、194b、194c下的種子層188與第一金屬層186的方式均與上述各實(shí)施例相同,在此并不再次詳加敘述。
本發(fā)明在半導(dǎo)體基底(晶圓)的銅接墊上藉由電鍍或無電電鍍的方式,產(chǎn)生了許多不同型態(tài)的多層金屬層結(jié)構(gòu),而形成各種不同對外的接點(diǎn)結(jié)構(gòu),比如形成接墊(pad)、凸塊(bump)等,此接墊及凸塊皆可透過打線或異方性導(dǎo)電膠電連接至外界電路上,使半導(dǎo)體組件的應(yīng)用更具多元化連接方式。另外,有關(guān)上述各種實(shí)施例的敘述除了可以應(yīng)用在銅接墊之外,亦可應(yīng)用在鋁接墊上,在此特以說明,但并不再次詳加闡述。
綜上所述,藉由實(shí)施例說明本發(fā)明的特點(diǎn),其目的在使熟悉該領(lǐng)域的普通一般技術(shù)人員能嘹解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,而非限定本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍,故,凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神所完成的等效修飾或修改,仍應(yīng)包含在以下所述的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,包括一半導(dǎo)體基底;至少一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出該銅接墊;以及一銀層,位于該銅接墊上,且該銀層的厚度大于1.6微米。
2.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括復(fù)數(shù)介電常數(shù)值(k)介于1.5至3的薄膜絕緣層及復(fù)數(shù)薄膜線路層,位于該半導(dǎo)體基底上,該些薄膜線路層位于該些薄膜絕緣層之間,并透過位于該些薄膜絕緣層內(nèi)的復(fù)數(shù)導(dǎo)通孔連通相鄰兩層的該些薄膜線路層。
3.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括含鉭之一金屬層包覆該銅接墊的下表面及側(cè)壁。
4.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該保護(hù)層包括一第一氮硅化合物層、位于該第一氮硅化合物層上之一氧硅化合物層及位于該氧硅化合物層上的一第二氮硅化合物層,其中該第一氮硅化合物層、該氧硅化合物層及該第二氮硅化合物層的厚度是介于0.2微米至1.2微米之間。
5.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該保護(hù)層包括厚度介于0.2微米至1.2微米之間的一氮硅化合物層。
6.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該保護(hù)層包括厚度介于0.05微米至0.15微米之間的一氮氧硅化合物層。
7.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該保護(hù)層包括一氮氧硅化合物層、位于該氮氧硅化合物層上的一第一氧硅化合物層、位于該第一氧硅化合物層上的一氮硅化合物層及位于該氮硅化合物層上之一第二氧硅化合物層。
8.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括厚度是介于0.1微米至10微米之間的一鎳層,位于該銀層與該銅接墊之間。
9.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括厚度是介于0.1微米至10微米之間的一銅層,位于該銀層與該銅接墊之間。
10.根據(jù)如權(quán)利要求1所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括一鈦層、一氮化鈦層、一鈦鎢合金層、一鉻銅合金層、一鉭層或一氮化鉭層其中之一,位于該銀層與該銅接墊之間。
11.一種線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,包括一半導(dǎo)體基底;一第一銅接墊,位于該半導(dǎo)體基底上;一保護(hù)層,位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)之一第一開口暴露出該第一銅接墊;以及一金屬線路,位于該保護(hù)層上,且該金屬線路包括一銀層。
12.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括復(fù)數(shù)介電常數(shù)值(k)介于1.5至3的薄膜絕緣層及復(fù)數(shù)薄膜線路層,位于該半導(dǎo)體基底上,該些薄膜線路層位于該些薄膜絕緣層之間,并透過位于該些薄膜絕緣層內(nèi)的復(fù)數(shù)導(dǎo)通孔連通相鄰兩層的該些薄膜線路層。
13.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括含鉭之一金屬層包覆該銅接墊的下表面及側(cè)壁。
14.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該保護(hù)層包括一第一氮硅化合物層、位于該第一氮硅化合物層上之一氧硅化合物層及位于該氧硅化合物層上之一第二氮硅化合物層,其中該第一氮硅化合物層、該氧硅化合物層及該第二氮硅化合物層的厚度是介于0.2微米至1.2微米之間。
15.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該保護(hù)層包括厚度介于0.05微米至0.15微米之間的一氮氧硅化合物層。
16.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該保護(hù)層包括一氮氧硅化合物層、位于該氮氧硅化合物層上之一第一氧硅化合物層、位于該第一氧硅化合物層上之一氮硅化合物層及位于該氮硅化合物層上之一第二氧硅化合物層。
17.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),還包括一第二銅接墊及一含鉭的第二金屬層,該含鉭的第二金屬層包覆該第二銅接墊的下表面及側(cè)壁,位于該保護(hù)層內(nèi)之一第二開口暴露出該第二銅接墊,其中該金屬線路連接該第一銅接墊及該第二銅接墊。
18.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該金屬線路包括一線圈狀部份。
19.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括一對外接墊,透過該金屬線路連接至該第一銅接墊,該對外接墊的位置是不同于該第一銅接墊的位置。
20.根據(jù)如權(quán)利要求11所述的線路組件結(jié)構(gòu),其特征在于,該金屬線路更包括一鈦層、一氮化鈦層、一鈦鎢合金層、一鉻銅合金層、一鉭層或一氮化鉭層其中之一者,位于該銀層與該銅接墊之間。
21.一種線路組件制作方法,其特征在于,其步驟包括提供一半導(dǎo)體基底、至少一銅接墊及一保護(hù)層,其中,該保護(hù)層及該銅接墊位于該半導(dǎo)體基底上,且位于該保護(hù)層內(nèi)的至少一第一開口暴露出該銅接墊;形成一金屬層在該銅接墊及該保護(hù)層上;形成一圖案化光阻層在該金屬層上,且位于該圖案化光阻層內(nèi)的至少一第二開口暴露出該金屬層;形成一銀層在該第二開口所暴露出的該金屬層上;去除該圖案化光阻層;以及去除未在該銀層下的該金屬層。
22.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,還包括一含鉭的金屬層包覆該銅接墊的下表面及側(cè)壁。
23.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,該保護(hù)層包括一第一氮硅化合物層、位于該第一氮硅化合物層上之一氧硅化合物層及位于該氧硅化合物層上的一第二氮硅化合物層。
24.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,該保護(hù)層包括厚度介于0.2微米至1.2微米之間的一氮硅化合物層。
25.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,該保護(hù)層包括厚度介于0.2微米至1.2微米之間的一氧硅化合物層。
26.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,該保護(hù)層包括一氮氧硅化合物層、位于該氮氧硅化合物層上的一第一氧硅化合物層、位于該第一氧硅化合物層上的一氮硅化合物層及位于該氮硅化合物層上之一第二氧硅化合物層。
27.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,該形成該金屬層的步驟包括濺鍍含鈦的一金屬層在該銅接墊上及該保護(hù)層上。
28.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,該形成該金屬層的步驟包括濺鍍一氮化鉭層在該銅接墊上及該保護(hù)層上。
29.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,還包括電鍍一鎳層在該第二開口所暴露出的該金屬層上,其中該形成該銀層是在位于該第二開口內(nèi)的該鎳層上。
30.根據(jù)如權(quán)利要求21所述的線路組件制作方法,其特征在于,該形成該銀層的厚度大于1.6微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線路組件結(jié)構(gòu)及其制作方法,其結(jié)構(gòu)在此半導(dǎo)體基底的頂部表面上設(shè)有至少一接墊;一保護(hù)層(passivation layer)是位于半導(dǎo)體基底的頂部表面上,且位于此保護(hù)層內(nèi)的至少一開口暴露出接墊;及一金屬層是堆棧形成在接墊上。
文檔編號H01L21/60GK1905178SQ20061009917
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者林茂雄, 羅心榮, 周秋明, 周健康, 陳科宏 申請人:米輯電子股份有限公司
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