專(zhuān)利名稱：具有用于化學(xué)鍍鎳沉積的種子層的底部凸塊金屬化結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及孩i電子半導(dǎo)體晶片級(jí)的芯片尺寸和倒裝芯片的加 工。更具體地，/>開(kāi)了一種底部凸塊金屬化結(jié)構(gòu)的構(gòu)成以及相關(guān)的 制造方法，其中的底部凸塊金屬化結(jié)構(gòu)具有金屬種子層和化學(xué)鍍鎳
沉積層。
背景技術(shù)：
倒裝芯片技術(shù)是先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)，其中，芯片或才莫被面朝下 放置并用各種互連材料結(jié)合到基板上。在倒裝芯片附接中，焊料凸 塊沉積在芯片或才莫上，并用于芯片或集成電i 各與基一反之間的電互連。晶片級(jí)芯片尺寸封裝和晶片級(jí)封裝通過(guò)在半導(dǎo)體器件制造過(guò)
程中直接在半導(dǎo)體器件上形成電連接而發(fā)展了倒裝芯片的概念。這 允許半導(dǎo)體器件直接被安裝到印刷電路板上，因此對(duì)于單獨(dú)封裝的
需要被消除了 。所產(chǎn)生的封裝器件的尺寸被類(lèi)似地設(shè)置成對(duì)應(yīng)于無(wú)
封裝的半導(dǎo)體器件。
倒裝芯片的底部凸塊金屬化(UBM )層是用于整體結(jié)構(gòu)的支撐 件。需要UBM作為可焊的表面，并在焊料與焊盤(pán)金屬成分的最后 金屬層(終金屬層，final metal layer )之間提供阻擋層。UBM必須 滿足若干要求，包括但不限于，向最后金屬層提供強(qiáng)、穩(wěn)定、低電 阻的電連接、很好地粘附到鋁和鈍化層以密封鋁免受環(huán)境影響、以 及提供強(qiáng)屏障以防止其它凸塊金屬的擴(kuò)散。
圖1A和1B示出了處理前的傳統(tǒng)的晶片。該器件包括基板10、 器件最后金屬12,以及器件鈍化層14?；錓O可由包括但不限于 石圭、4家砷化物、4旦酸4里、石圭4者的材津?；蚱渌迷诎雽?dǎo)體工業(yè)中的適 當(dāng)晶片基板。器件最后金屬12由典型為鋁、銅或金，或這些材料 的復(fù)合物的金屬構(gòu)成。
器件鈍化層14典型地包括氮化硅、氧化氮(oxidenitride )或相 似物質(zhì)。4屯化層不連續(xù)，而是具有開(kāi)口的，在開(kāi)口中沒(méi)有《屯化材泮牛， 該開(kāi)口被單獨(dú)的表示為鈍化開(kāi)口 。鈍化開(kāi)口通常為圓形并位于器件 的中心。在鈍化開(kāi)口所限定的區(qū)域中，金屬將在晶片級(jí)芯片尺寸或 倒裝芯片封裝處理中隨后沉積，以形成連接并粘附到器件。
圖2A示出了通過(guò)化學(xué)鍍鎳過(guò)程形成的傳統(tǒng)的UBM 16的頂視 圖，圖2B示出了通過(guò)化學(xué)鍍鎳過(guò)程形成的傳統(tǒng)的UBM 16的橫截 面圖。UBM 16部分地覆蓋4屯化層14,粘附于最后金屬12，并典型 地形成約為l.O微米或更厚的層。UBM 16的上表面為焊料凸塊的 放置提供地點(diǎn)，并有利于其粘附。但是，利用化學(xué)鍍鎳形成UBM存在若干缺點(diǎn)。化學(xué)鍍鎳不粘 附于鈍化層。在某些情況下，因?yàn)樽詈蠼饘俸辖鸬淖兓约坝糜诋a(chǎn) 生接觸開(kāi)口的鈍化接觸的不一致，使得化學(xué)鍍鎳的沉積不均勻。由 于沒(méi)有提供穩(wěn)定且低電阻的電接觸，從而可能導(dǎo)致電子器件的集成 性出現(xiàn)問(wèn)題。另外，在這些開(kāi)口中會(huì)形成濕氣，導(dǎo)致在某些區(qū)域中 焊料凸塊沒(méi)有被適當(dāng)結(jié)合，從而導(dǎo)致與電接觸有關(guān)的問(wèn)題。
另外，化學(xué)鍍4臬沉積難于在不適于化學(xué)鍍鎳沉積的電子器件上 進(jìn)行。例如，純鋁、銅和金可能不適合粘附于化學(xué)鍍4臬，除非化學(xué) 鍍工藝的化學(xué)作用針對(duì)每種單獨(dú)的金屬而進(jìn)行了特別的優(yōu)化。其它 最后金屬層可能不具有與化學(xué)鍍鎳的合適的導(dǎo)電性以提供強(qiáng)電連接。
其它傳統(tǒng)的倒裝芯片和晶片級(jí)芯片尺寸封裝器件使用薄膜濺 射，用于沉積用作UBM的薄金屬層。但是，這些濺射層更昂貴， 并不像化學(xué)鍍鎳層一樣厚。因此，UBM的熱機(jī)械性能不那么強(qiáng)。 隨著凸塊產(chǎn)品的市場(chǎng)繼續(xù)增加，成本和性能壓力迫使工業(yè)界尋找更 易于執(zhí)行的薄膜技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明/>開(kāi)的一個(gè)方面中，^是供了一種底部凸塊金屬化結(jié) 構(gòu)，該結(jié)構(gòu)利用了金屬種子層上的化學(xué)鍍鎳，其提供了改善的熱機(jī) 械能力、均勻的沉積以及與多種最后金屬層的結(jié)構(gòu)相容性和電相容性。


將附圖包括進(jìn)來(lái)以提供對(duì)于所公開(kāi)的具有改善的金屬性能和 拋擲法試驗(yàn)性能的底部凸塊金屬化結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步理解，并且將附圖并入并構(gòu)成本i兌明書(shū)的一部分，附圖示出了示范性實(shí)施例，并且連
同i兌明一起用于i兌明本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例，圖中
圖1A示出了處理前的具有4屯化開(kāi)口和最后金屬層的晶片的頂視圖。
圖1B示出了處理前的具有^/f匕開(kāi)口和最后金屬層的晶片的才黃
截面圖。
圖2A示出了具有通過(guò)化學(xué)鍍4臬過(guò)程形成的傳統(tǒng)UBM的晶片
的頂—見(jiàn)圖。
圖2B示出了具有通過(guò)化學(xué)鍍4臬過(guò)^E形成的傳統(tǒng)UBM的晶片
的沖黃截面圖。
圖3A示出了其上沉積有未圖案化的薄金屬種子層的晶片的頂視圖。
圖3B示出了其上沉積有未圖案化的薄金屬種子層的晶片的橫
截面圖。
圖4A示出了置于金屬種子層上的圖案化的光致抗蝕劑層的頂視圖。
圖4B示出了置于金屬種子層上的圖案化的光致抗蝕劑層的橫
截面圖。
圖5A示出了在暴露金屬被化學(xué)蝕刻且除去了光致抗蝕劑后的 金屬種子層的頂-f見(jiàn)圖。圖5B示出了在暴露金屬一皮化學(xué)蝕刻且除去了光致抗蝕劑后的 金屬種子層的橫截面圖。
圖6A示出了在化學(xué)鍍鎳處于圖案化的種子層上后所完成的 UBM結(jié)片勾的頂—見(jiàn)圖。
圖6B示出了在化學(xué)鍍鎳處于圖案化的種子層上后所完成的 UBM結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖7A示出了置于用于可替換的UBM結(jié)構(gòu)的金屬種子層上的 圖案化光致抗蝕劑層的頂一見(jiàn)圖。
圖7B示出了置于用于可替換的UBM結(jié)構(gòu)的金屬種子層上的 圖案化光致抗蝕劑層的橫截面圖。
圖8A示出了在暴露的金屬凈皮化學(xué)蝕刻且除去了光致抗蝕劑后 的用于可替換的示范性UBM結(jié)構(gòu)的金屬種子層的頂一見(jiàn)圖。
圖8B示出了在暴露的金屬被化學(xué)蝕刻且除去了光致抗蝕劑后 的用于可替換的示范性UBM結(jié)構(gòu)的金屬種子層的4黃截面圖。
圖9A示出了在圖案化的化學(xué)鍍鎳處于用于可替換的示范性 UBM結(jié)構(gòu)的金屬種子層結(jié)構(gòu)上后的所完成的UBM結(jié)構(gòu)的頂一見(jiàn)圖。
圖9B示出了在圖案化的化學(xué)鍍鎳處于用于可替換的示范性 UBM結(jié)構(gòu)的金屬種子層上后的所完成的UBM結(jié)構(gòu)的沖黃截面圖。
圖IOA示出了器件的頂視圖，其利用了用于生產(chǎn)該器件的可替 換過(guò)程并且示出了置于金屬種子層上的圖案化的光致抗蝕劑層。圖IOB示出了器件的截面圖，其利用了用于生產(chǎn)該器件的可替 換過(guò)程并且示出了置于金屬種子層上的圖案化的光致抗蝕劑層。
圖IIA示出了器件的頂視圖，其中，在化學(xué)鍍鎳已經(jīng)利用光致 抗蝕劑層沉積在種子層上之后，利用了用于生產(chǎn)該器件的可替換過(guò) 程并且示出了該器件。
圖11B示出了器件的截面圖，其中，在化學(xué)鍍鎳已經(jīng)利用光致 抗蝕劑層沉積在種子層上之后，利用了用于生產(chǎn)該器件的可替換過(guò) 程并且示出了該器件。
圖12A示出了器件的頂視圖，其利用了用于生產(chǎn)該器件的可替 換過(guò)程，并且已經(jīng)AM立于種子層上的化學(xué)鍍鎳層去除了光致抗蝕劑。
圖12B示出了器件的截面圖，其利用了用于生產(chǎn)該器件的可替 換過(guò)程，并且已經(jīng)^v位于種子層上的化學(xué)鍍4臬層去除了光致抗蝕劑。
圖13A示出了在化學(xué)鍍鎳過(guò)程之后以及在被暴露的種子金屬 一皮4匕學(xué)蝕刻之后所完成的UBM結(jié)構(gòu)的頂—見(jiàn)圖。
圖13B示出了在化學(xué)鍍鎳過(guò)程之后以及在被暴露的種子金屬 ^^f匕學(xué)蝕刻之后所完成的UBM結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖14示出了描述各種類(lèi)型的UBM的拋擲法試驗(yàn)結(jié)果的曲線 圖，其中，化學(xué)鍍鎳的執(zhí)行顯示出了經(jīng)過(guò)次數(shù)更多的拋擲才出現(xiàn)失效。圖15示出了描述各種類(lèi)型的UBM的拋擲法試-驗(yàn)結(jié)果的曲線 圖，其中，化學(xué)鍍鎳的執(zhí)行顯示出了在500次拋擲之后的失效率降低。
具體實(shí)施例方式
公開(kāi)了底部凸塊金屬化(UBM)結(jié)構(gòu)，其具有用作種子層的薄 膜金屬層，種子層用于化學(xué)鍍鎳或化學(xué)鍍鎳合金的沉積。種子層可 為粘附化學(xué)鍍鎳的任何材料或金屬。金屬種子層與化學(xué)鍍鎳層結(jié)合 的使用產(chǎn)生了提供改善的熱機(jī)械強(qiáng)度和拋擲法試驗(yàn)性能的底部凸 塊金屬化。這種用于晶片級(jí)封裝應(yīng)用的改善的才幾械性能通過(guò)UBM 結(jié)構(gòu)固有的低脆性、化學(xué)鍍鎳的改善的附于另外的非導(dǎo)電表面的粘 合性，以及用于化學(xué)鍍鎳UBM沉積的優(yōu)化的設(shè)計(jì)而獲得。
種子層的使用允許將化學(xué)鍍鎳用作器件上的UBM，其不具有 適當(dāng)?shù)淖詈蠼饘俸辖鹱鳛殡娊佑|。例如，公開(kāi)的具有薄金屬種子層 的UBM允許將相同的化學(xué)鍍鎳沉積過(guò)程用在用作電子器件的電接 觸的各種金屬上，諸如純鋁、銅和金。另夕卜，其提供了化學(xué)鍍鎳附 于諸如氧化物、氮化物和聚合物層的非導(dǎo)電表面的優(yōu)異的粘合性。 另夕卜，通過(guò)乂人該過(guò)程中消除主要的變化原因，4吏化學(xué)鍍4臬沉積過(guò)程 穩(wěn)定。例如，如果用作未圖案化的覆蓋層(blanket layer),則UBM 消除了電子器件的各種電接觸上的電鍍中的變化，而與包含在電子 器件中的有源器件的交互作用會(huì)導(dǎo)致這樣的變化。
至于電子器件，該金屬種子層沉積在鈍化接觸開(kāi)口上以密封開(kāi) 口并產(chǎn)生用于化學(xué)鍍鎳沉積的優(yōu)化表面。種子層也可以沉積在4屯化 接觸開(kāi)口的外部區(qū)域并該區(qū)域圖案化，從而允許化學(xué)鍍鎳的圖案化沉積。為了制備該結(jié)構(gòu)，可以執(zhí)行兩種不同的方法。圖3至圖6示出 了用于形成改進(jìn)的UBM結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施方式。首先，3。圖3A和 3B所示，至少一個(gè)金屬種子層18通過(guò)使用賊射或電鍍沉積被沉積， 并被優(yōu)化用于預(yù)期的化學(xué)鍍鎳沉積。金屬種子層18覆蓋了鈍化層 14和最后金屬層12。在示范性實(shí)施例中，沉積的金屬種子層18可 由鋁銅合金、諸如鈥、鋁銅合金跟隨的其它賊射材料的成層結(jié)構(gòu)， 或其它選擇用于化學(xué)鍍鎳的沉積的合適的合金組成。
化學(xué)4度^^到金屬種子層18上的沉積^"吏結(jié)構(gòu)可以更好地密封電 子器件的飩化開(kāi)口和電接觸。這產(chǎn)生了較強(qiáng)的電連接，因此改善了 倒裝芯片或晶片的性能。
另外，薄金屬種子層18允許化學(xué)鍍鎳UBM 16沉積在最后金 屬和脆的結(jié)構(gòu)上，如果不這樣，則最后金屬和脆的結(jié)構(gòu)太薄以致于 不能形成可靠的連接。這使得UBM能夠與更多種材料一起使用，
該使用更為靈活。
在其它實(shí)例中，在化學(xué)鍍4臬沉積前沉積金屬種子層，以抑制化 學(xué)鍍鎳厚度中的與器件有關(guān)的變化。
然后，如圖4A和4B所述，光致抗蝕圖案祐L;改置在金屬層18 上。具有光致抗蝕劑20的沉積層覆蓋化學(xué)鍍鎳沉積的預(yù)期區(qū)域。 然后利用化學(xué)腐蝕劑除掉不受光致抗蝕劑20保護(hù)的區(qū)域中的不想 要的金屬。然后，利用用合適的傳統(tǒng)光致抗蝕劑除去工藝除去光致 抗蝕劑20。這留下了如圖5A和5B所示的覆蓋4屯化開(kāi)口中的最后 金屬層12的圖案化的金屬種子層18。最后，執(zhí)行化學(xué)鍍鎳沉積過(guò) 程，因此產(chǎn)生了具有良好的附于最后金屬層12的粘合性的UBM 16, 并在如圖6A和6B所示的器件中提供強(qiáng)電連接。在示范性實(shí)施例中，可將4太或其它濺射材津牛用作具有約200到 5000埃厚度的粘附。在其它示范性實(shí)施例中，鋁銅合金可用作具有 約2000到20000埃厚度的化學(xué)鍍Ni的種子金屬。在其它示范性實(shí) 施例中，化學(xué)鍍鎳可具有0.5微米到50微米的厚度。典型地，圖案 化種子層將為圓形，并大于鈍化開(kāi)口。但是，具體的直徑將根據(jù)期 望的凸塊高度變化。
在圖10至13示出的可替換實(shí)施例中，完成鈍化層14上的至 少一個(gè)金屬種子層18的濺射沉積，以優(yōu)化預(yù)期的化學(xué)鍍4臬沉積。
如圖IOA和10B所述，用覆蓋將由化學(xué)鍍鎳沉積保護(hù)的區(qū)域的光致 抗蝕劑20沉積光致4元蝕圖案。
然后，利用處于適當(dāng)位置的光致抗蝕劑20完成化學(xué)鍍4臬沉積 過(guò)程。之后，用適當(dāng)?shù)墓庵驴刮g劑除去過(guò)程除去光致抗蝕劑20。最 后，利用化學(xué)腐蝕劑除去不想要的種子金屬，其中將沉積的化學(xué)鍍 鎳用作保護(hù)掩模層。這提供了具有附于最后金屬層12的良好的粘 合性的UBM 16 ，并提供了與圖6A和6B示出的器件相似的強(qiáng)電連 接。
圖7至9示出了允許將化學(xué)鍍鎳的設(shè)計(jì)優(yōu)化為用于在沖擊和拋 擲法試驗(yàn)中具有改善的機(jī)械性能的底層結(jié)構(gòu)的過(guò)程。金屬種子層18 在鈍化層14上生成。然后，圖案化的光致抗蝕結(jié)構(gòu)20在金屬種子 層上生成。在該實(shí)施例中，圖案化的光致抗蝕層20包括交疊在4屯 化開(kāi)口上的部分，以及交疊在鈍化層14上的部分。然后，金屬種 子層18和隨后的化學(xué)鍍鎳UBM不僅交疊在鈍化開(kāi)口 15中的最后 金屬12上，也交疊在4屯化層14的部分上。通過(guò)允許將UBM》文置 在鈍化層14的部分上，該器件的熱機(jī)械強(qiáng)度變得更大。
盡管此處描述了采用參照?qǐng)D6至9示出和討論的圓形幾何形狀 或示范的幾何形狀，但是在不背離本乂>開(kāi)的精神和范圍的情況下，UBM和種子層可4吏用可4,換的幾4可形狀。通過(guò)示范性實(shí)施例，用 正方形幾4可形狀可以限定一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)。另外，在第60/913337 號(hào)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)(ALVARADO等人的標(biāo)題為Bump Interconnect for Improved Mechanical and Thermo-Mechanical Performance (用于改善的枳4成和熱枳4成性能的凸塊互連))中，可 找到可采用的幾何形狀的實(shí)例，上述所列專(zhuān)利參考文獻(xiàn)通過(guò)引用方 式結(jié)合于此，至少涉及其封裝應(yīng)用、結(jié)構(gòu)和制造方。
另外，通過(guò)允i午該過(guò)程形成其它用于UBM的幾<可結(jié)構(gòu)，化學(xué) 鍍鎳UBM的尺寸可以根據(jù)預(yù)期的凸塊應(yīng)用而適當(dāng)?shù)刂圃?，這與電 子器件的鈍化開(kāi)口或電接觸的尺寸無(wú)關(guān)?？商鎿Q地，其它結(jié)構(gòu)也可 以。例如，可構(gòu)成奪支凸塊(dummy bump)或其它需要的結(jié)構(gòu)。另 外，該過(guò)程允許在具有多種鈍化接觸開(kāi)口尺寸的情況下在電子器件 上形成均勻的一定大小的化學(xué)鍍4臬圖案。
聯(lián)合電子設(shè)備工程會(huì)議(JEDEC ) JESD22-B1 11標(biāo)準(zhǔn)提供了評(píng) 估倒裝芯片或晶片級(jí)芯片經(jīng)受機(jī)械沖擊的能力的方法，所述機(jī)械沖 擊是指在便攜裝置掉落時(shí)其中的半導(dǎo)體器件將經(jīng)歷的機(jī)械沖擊。因 為這些器件將用在移動(dòng)電話和個(gè)人^t字助理(PDA)中，因此這是 重要的。消費(fèi)者可能多次掉落這些裝置，但是消費(fèi)者又希望這些裝 置能夠繼續(xù)工作。JEDEC要求這些裝置必須至少經(jīng)受30次掉落而 不失效。
圖14和15示出了才艮據(jù)以上描述制成的示范性UBM結(jié)構(gòu)的測(cè) 試結(jié)果。這些通過(guò)化學(xué)鍍4臬形成的結(jié)構(gòu)在第一次失效之前至少能夠 承受400次掉落。另外，在經(jīng)過(guò)500次掉落后，化學(xué)鍍鎳器件呈現(xiàn) 小于5%失效的失效率。傳統(tǒng)的只具有濺射UBM的器件較快失效， 在一個(gè)實(shí)例中第 一次失效是在200次掉落以內(nèi)出現(xiàn)的，在另 一個(gè)示 范性實(shí)例中，只在剛剛超過(guò)JEDEC類(lèi)L才各的30次掉落時(shí)就出現(xiàn)第一 次失效。傳統(tǒng)的濺射器件也具有高得多的失效百分比，其500次掉落之后的失效率比化學(xué)鍍鎳UBM高超出20%。目前公開(kāi)的結(jié)構(gòu)提 供改善的熱才幾械穩(wěn)定性，同時(shí)還具有濺射金屬UBM器件所具有的 電穩(wěn)定性的益處。另外，對(duì)于不同形狀的器件結(jié)構(gòu)，當(dāng)具有此處描 述的幾何形狀時(shí)也提高了熱機(jī)械穩(wěn)定性。
雖然已經(jīng)根據(jù)目前認(rèn)為是最實(shí)用的方式和優(yōu)選實(shí)施例描述了 特定的示范性結(jié)構(gòu)和方法，但可以理解，不必將本公開(kāi)限制為公開(kāi) 的實(shí)施例。本發(fā)明旨在覆蓋包括在本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi) 的各種修改和相似的布置，其范圍應(yīng)與最廣的解釋一致，以便包括 所有這種修改和相似的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明包括所附權(quán)利要求的任何和所 有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.底部凸塊金屬化(UBM)結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體基板，具有形成在其上的鈍化層以及多個(gè)通過(guò)所述鈍化層中的開(kāi)口暴露的最后金屬層；金屬種子層，形成在暴露所述最后金屬層的每個(gè)所述鈍化開(kāi)口上并延伸超出每個(gè)所述鈍化開(kāi)口；所述金屬種子層形成在用于電子器件的終鈍化層中的非導(dǎo)電材料上，諸如氮化物、氧化物或各種聚合物；金屬化層，由位于所述金屬種子層上的化學(xué)鍍沉積形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的UBM結(jié)構(gòu)，其中，所述金屬種子層在 化學(xué)鍍鎳沉積之前沉積，以抑制化學(xué)鍍鎳厚度的與器件有關(guān)的變化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的UBM結(jié)構(gòu)，其中，在所述化學(xué)鍍鎳 UBM沉積之前沉積所述金屬種子層，以密封所述電子器件的 所述4屯化開(kāi)口和電4妾觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的UBM結(jié)構(gòu)，其中，所述金屬種子層在 所述化學(xué)鍍4臬UBM之前^皮沉積，以〗更其尺寸才艮據(jù)預(yù)期的凸塊 應(yīng)用而制造，并且在熱機(jī)械性能上被優(yōu)化，其與所述電子器件 的所述4屯化開(kāi)口或電4妄觸的尺寸和形狀無(wú)關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的UBM結(jié)構(gòu)，其中，沉積金屬種子層以 使所述化學(xué)鍍鎳能夠用在所述器件的晶片上的非常薄的最后 金屬和脆性結(jié)構(gòu)上。
6. —種底部凸塊金屬化(UBM)結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體基板； 至少一個(gè)最后金屬層，其中，所述至少一個(gè)最后金屬層形成在所述半導(dǎo)體基板 的至少一部分上；鈍化層，其中，所述鈍化層形成在所述半導(dǎo)體基板的至少一部分上，其中，所述鈍化層包括多個(gè)開(kāi)口，其中，所述鈍化層由非導(dǎo)電材料形成，其中，所述至少一個(gè)最后金屬層通過(guò)所述多個(gè)開(kāi)口暴露；金屬種子層，其中，所述金屬種子層形成在所述鈍化層上并覆蓋所述 多個(gè)開(kāi)口；金屬化層，其中，所述金屬化層形成在所述金屬種子層上， 其中，所述金屬4匕層由化學(xué)鍍沉積形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的UBM結(jié)構(gòu)，其中，所述金屬種子層在 所述化學(xué)鍍鎳沉積之前沉積，以抑制化學(xué)鍍鎳厚度的與器件有 關(guān)的變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的UBM結(jié)構(gòu)，其中，所述金屬種子層被 沉積以在化學(xué)鍍鎳UBM的沉積之前密封所述鈍化層中的多個(gè) 開(kāi)口以及所述電子器件的電4妄觸。
9. 才艮據(jù)4又利要求6所述的UBM結(jié)構(gòu)，其中，所述金屬種子層在化學(xué)鍍鎳UBM之前被沉積以便其尺寸根據(jù)預(yù)期的凸塊應(yīng)用而制造，并且在熱機(jī)械性能上被優(yōu)化，其與所述電子器件的所述4屯化開(kāi)口或電沖妄觸的尺寸和形狀無(wú)關(guān)。
10. 才艮據(jù)斥又利要求6所述的UBM結(jié)構(gòu)，其中，沉積金屬種子層以 使化學(xué)鍍鎳能夠用在所述器件晶片上的非常薄的最后金屬和 脆性結(jié)構(gòu)上。
全文摘要
公開(kāi)了一種具有用于化學(xué)鍍鎳沉積的種子層的底部凸塊金屬化(UBM)結(jié)構(gòu)和方法，其涉及UBM結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體基板，至少一個(gè)最后金屬層、鈍化層、金屬種子層以及金屬化層。該至少一個(gè)最后金屬層形成在半導(dǎo)體基板的至少一部分上。而且，鈍化層形成在半導(dǎo)體基板的至少一部分上。另外，鈍化層包括多個(gè)開(kāi)口。另外，鈍化層由非導(dǎo)電材料形成。該至少一個(gè)最后金屬層通過(guò)多個(gè)開(kāi)口暴露。金屬種子層形成在鈍化層上并覆蓋多個(gè)開(kāi)口。金屬化層形成在金屬種子層上。金屬化層由化學(xué)鍍沉積形成。
文檔編號(hào)H01L21/60GK101689515SQ200880020888
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者托馬斯·施特羅特曼 申請(qǐng)人:弗利普芯片國(guó)際有限公司