專利名稱：形成包含保護(hù)層的凸塊結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本揭示內(nèi)容大體有關(guān)于精密半導(dǎo)體裝置的制造，且更特別的是，形成導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)于集成電路裝置上的各種方法以及包含該等結(jié)構(gòu)的裝置。
背景技術(shù)：
在制造現(xiàn)代集成電路時(shí)，通常需要在構(gòu)成微型電子裝置的各種半導(dǎo)體芯片之間提供電氣連接。取決于芯片的類型與整體的裝置設(shè)計(jì)要求，可用各種方法實(shí)現(xiàn)這些電氣連接，例如，打線接合法、卷帶式自動(dòng)接合法(TAB)，覆晶接合法及其類似者。近年來，利用覆晶技術(shù)，其中半導(dǎo)體芯片用由所謂焊料凸塊形成的焊球來附著至基板、載體或其它芯片，已變成半導(dǎo)體加工工業(yè)的重要方面。在覆晶技術(shù)中，焊球是形成于待連接芯片中的至少一個(gè)芯片的接觸層上，例如，在形成于包含多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體芯片的最后金屬化層上方的電介質(zhì)鈍化層上。同樣，有適當(dāng)大小及定位的接合墊形成于另一芯片上，例如，承載封裝件，各個(gè)接合墊對應(yīng)至形成于半導(dǎo)體芯片上的焊球。然后，這兩種單元(亦即，半導(dǎo)體芯片與承載封裝件)的電氣連接是通過“翻轉(zhuǎn)”半導(dǎo)體芯片以及使焊球與接合墊物理接觸，以及進(jìn)行“回焊”工藝使得每個(gè)焊球粘著至對應(yīng)接合墊。通常有數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)焊料凸塊可分布于整個(gè)芯片區(qū)域，借此提供，例如，現(xiàn)代半導(dǎo)體芯片所要求的輸入及輸出性能，而現(xiàn)代半導(dǎo)體芯片經(jīng)常包括復(fù)雜的電路，例如微處理器、儲(chǔ)存電路、三維(3D)芯片及其類似者，及/或形成完整復(fù)雜電路系統(tǒng)的多個(gè)集成電路。圖1A至圖1F圖標(biāo)用于形成半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電凸塊的一個(gè)示范現(xiàn)有技術(shù)加工流程。圖1A圖標(biāo)在早期制造階段的示范現(xiàn)有技術(shù)裝置100。如圖標(biāo)，在一層絕緣材料10中形成多個(gè)導(dǎo)電墊12。在該層絕緣材料上方形成示范鈍化層14。在一個(gè)示范實(shí)施例中,鈍化層14可由多層材料構(gòu)成。更具體而言，在圖標(biāo)實(shí)施例中，鈍化層14可由示范厚度約100納米的氮化硅碳(BLOK) 14A層，示范厚度約450納米的二氧化硅14B層以及示范厚度約400納米的氮化硅層構(gòu)成?？捎脗鹘y(tǒng)沉積工藝來形成層14A、14B及14C，例如化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝。接下來，如圖1B所示，在鈍化層14中形成數(shù)個(gè)開口 16以借此部分暴露導(dǎo)電墊12。開口 16可用傳統(tǒng)微影技術(shù)及蝕刻工藝形成。更具體而言，通過圖案化光阻屏蔽(未圖標(biāo))完成一個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝以形成該等開口 16。開口的尺寸可隨著特定應(yīng)用而有所不同。接下來，如圖1C所示，形成聚酰亞胺層18。聚酰亞胺層18的形成通常通過用旋涂技術(shù)初始沉積聚酰亞胺材料，之后，以例如約360°C的溫度執(zhí)行加熱工藝，以固化聚酰亞胺層18。在有些情形下，聚酰亞胺層18可具有約2至10微米的厚度。可惜，在形成聚酰亞胺層18的加工期間，在聚酰亞胺層18與導(dǎo)電墊12的接口處形成氧化物材料19，例如，氧化銅。應(yīng)注意，盡管氧化物材料19被圖標(biāo)成為均勻?qū)?，然而?shí)際上氧化可能并非如此均勻地分布于導(dǎo)電墊12上。氧化物材料19的存在可能傾向局部增加導(dǎo)電墊12與將形成于導(dǎo)電墊12上方的導(dǎo)電凸塊之間的電阻。電阻增加可能降低所得半導(dǎo)體裝置的績效性能。圖1D圖標(biāo)在已執(zhí)行數(shù)個(gè)工藝操作之后的裝置100。首先，已用現(xiàn)有微影技術(shù)及蝕刻技術(shù)圖案化聚酰亞胺層18。更具體而言，通過形成于聚酰亞胺層18上方的圖案化光阻屏蔽(未圖標(biāo))執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝以形成圖1D的圖案化聚酰亞胺層18。然后，凸塊下金屬化(UBM)層20是以毯覆方式沉積(blanket-d印osited)在整個(gè)裝置100上。UBM層20可由多層材料構(gòu)成以及可用一個(gè)或多個(gè)沉積工藝形成。在一個(gè)實(shí)施例中，UBM層20可由由鈦構(gòu)成的初始層與由銅構(gòu)成的第二層構(gòu)成。然后，如圖1E所示，在裝置100上方形成圖案化屏蔽層22，例如，光阻屏蔽，以及在裝置100上形成用于導(dǎo)電凸塊的導(dǎo)電材料24。在一個(gè)示范實(shí)施例中，執(zhí)行鍍覆工藝以形成一層鎳(未圖標(biāo))于裝置的暴露部分上，接著用另一鍍覆工藝形成導(dǎo)電材料24的塊材(bulk)。在一個(gè)示范實(shí)施例中，導(dǎo)電材料24由錫-銀構(gòu)成，但是也可使用其它材料。圖1F圖標(biāo)在已執(zhí)行其它工藝操作之后的裝置100。起先，移除圖案化屏蔽層22(參考圖1E)。之后，執(zhí)行加熱或回焊工藝導(dǎo)致形成圖1F的示范導(dǎo)電凸塊24B。本揭示內(nèi)容針對形成導(dǎo)電凸塊于半導(dǎo)體裝置上的各種方法用以避免或至少減少上述問題中的一個(gè)或多個(gè)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為供基本理解本發(fā)明的一些態(tài)樣，提出以下簡化的總結(jié)。此總結(jié)并非本發(fā)明的詳盡總覽。它不是想要識(shí)別本發(fā)明的關(guān)鍵或重要組件或者是描繪本發(fā)明的范疇。唯一的目的是要以簡要的形式提出一些概念作為以下更詳細(xì)的說明的前言。一般而言，本揭示內(nèi)容針對形成導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)于集成電路裝置上的各種方法，其中，在一些具體實(shí)施例中，使用保護(hù)層，以及包含此類結(jié)構(gòu)的裝置。在一實(shí)施例中，該方法包括:在一層絕緣材料中形成導(dǎo)電墊，形成鈍化層于該導(dǎo)電墊及該層絕緣材料上方，對該鈍化層執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻工藝以在該鈍化層中定義暴露該導(dǎo)電墊的至少一部分的開口以及在該鈍化層上、在該開口中以及在該導(dǎo)電墊的該暴露部分上形成保護(hù)層。在此實(shí)施例中，該方法更包括下列步驟:形成熱固化材料層(例如，聚酰亞胺層或PBO層)于該保護(hù)層上方，對熱固化材料層執(zhí)行蝕刻工藝以定義有暴露該保護(hù)層的一部分的開口的圖案化熱固化材料層，執(zhí)行蝕刻工藝以移除該保護(hù)層的該暴露部分以借此暴露該導(dǎo)電墊的至少一部分，以及在移除該保護(hù)層的該暴露部分后，形成導(dǎo)電耦合至該導(dǎo)電墊的導(dǎo)電凸塊。在一個(gè)示范具體實(shí)施例中，揭示于本文的裝置包含:位于絕緣材料層中的第一及第二隔開導(dǎo)電墊，各自導(dǎo)電耦合至該第一及該第二導(dǎo)電墊的第一及第二凸塊下金屬化層，以及各自導(dǎo)電耦合至該第一及該第二凸塊下金屬化層的第一及第二隔開導(dǎo)電凸塊。在此實(shí)施例中，該裝置更包含在該第一及該第二隔開導(dǎo)電凸塊之間位于該層絕緣材料上方的鈍化層，以及位在該層絕緣材料上的保護(hù)層，其中該保護(hù)層在該第一及該第二凸塊下金屬化層之間延伸以及與彼等接觸。揭示于本文的另一示范方法包括:在一層絕緣材料中形成導(dǎo)電墊，形成積層鈍化層(mult1-layer passivation layer)于該導(dǎo)電墊上方以及于該層絕緣材料上方,其中該積層鈍化層的第一層與該導(dǎo)電墊及該層絕緣材料接觸，對該積層鈍化層執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻工藝以移除該積層鈍化層的至少一層，以借此定義有凹處的蝕刻后鈍化層，該凹處暴露該第一層的至少一部分以及形成熱固化材料層于該蝕刻后鈍化層及該第一層的該暴露部分上方。在此實(shí)施例中，該方法更包括:對該熱固化材料層執(zhí)行蝕刻工藝以定義有開口的圖案化熱固化材料層，該開口是暴露該蝕刻后鈍化層的一部分以及該第一層的該暴露部分，執(zhí)行蝕刻工藝以移除該第一層的該暴露部分以借此暴露該導(dǎo)電墊的至少一部分，以及在移除該第一層的該暴露部分后，形成導(dǎo)電耦合至該導(dǎo)電墊的一導(dǎo)電凸塊。


參考以下結(jié)合附圖的說明可明白本揭示內(nèi)容，其中類似的組件是以相同的組件符號(hào)表不。圖1A至圖1F圖標(biāo)用來形成凸塊結(jié)構(gòu)于集成電路裝置上的示范現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)；圖2A至圖2G圖標(biāo)揭示于本文用以形成導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)于集成電路裝置上的示范加工流程，其中凸塊結(jié)構(gòu)是包含保護(hù)層；以及圖3A至圖3G圖標(biāo)揭示于本文用以形成導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)于集成電路裝置上的另一示范加工流程。盡管本發(fā)明容易做成各種修改及替代形式，本文仍以附圖為例圖標(biāo)幾個(gè)本發(fā)明的特定具體實(shí)施例且詳述其中的細(xì)節(jié)。不過，應(yīng)了解本文所描述的特定具體實(shí)施例不是想要把本發(fā)明限定成本文所揭示的特定形式，反而是，本發(fā)明是要涵蓋落在如隨附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明精神及范疇內(nèi)的所有修改、等價(jià)及替代性陳述。主要組件符號(hào)說明
10絕緣材料層12導(dǎo)電墊
14圖案化鈍化層14A、302氮化硅碳(BLOK)層
14B 二氧化硅層14C 氮化硅層
16開口18聚酰亞胺層
19氧化物材料20凸塊下金屬化(UBM)
22圖案化屏蔽層24導(dǎo)電材料
24B 第一及第二隔開導(dǎo)電凸塊
100 示范現(xiàn)有技術(shù)裝置
200、300半導(dǎo)體裝置202、302 保護(hù)層
202A 圖案化保護(hù)層218熱固化材料層 218A 圖案化熱固化材料層
302A 圖案化層304凹處。
具體實(shí)施例方式以下描述本發(fā)明的各種示范具體實(shí)施例。為了清楚說明，本專利說明書沒有描述實(shí)際具體實(shí)作的所有特征。當(dāng)然，應(yīng)了解，在開發(fā)任一此類的實(shí)際具體實(shí)施例時(shí)，必需做許多與具體實(shí)作有關(guān)的決策以達(dá)成開發(fā)人員的特定目標(biāo)，例如遵循與系統(tǒng)相關(guān)及商務(wù)有關(guān)的限制，這些都會(huì)隨著每一個(gè)具體實(shí)作而有所不同。此外，應(yīng)了解，此類開發(fā)即復(fù)雜又花時(shí)間，但對本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在閱讀本揭示內(nèi)容后不過是例行工作。此時(shí)以參照附圖來描述本發(fā)明。示意圖標(biāo)于附圖的各種結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及裝置是僅供解釋以及避免本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的細(xì)節(jié)混淆本揭示內(nèi)容。盡管如此，仍納入附圖用來描述及解釋本揭示內(nèi)容的示范實(shí)施例。應(yīng)使用與相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的意思一致的方式理解及解釋用于本文的字匯及詞組。本文沒有特別定義的用語或詞組(亦即，與熟諳此藝者所理解的普通慣用意思不同的定義)是想要用用語或詞組的一致用法來暗示。在這個(gè)意義上，希望用語或詞組具有特定的意思時(shí)(亦即，不同于本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的意思)，則會(huì)在本專利說明書中以直接明白地提供特定定義的方式清楚地陳述用于該用語或詞組的特定定義。本揭示內(nèi)容針對形成導(dǎo)電凸塊結(jié)構(gòu)于集成電路裝置上的各種方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員在讀完本申請案會(huì)明白，揭示于本文的方法可應(yīng)用于各種裝置，包括但不受限于:ASIC，邏輯裝置，內(nèi)存裝置、等等。參考圖2A至圖2G及圖3A至圖3G，此時(shí)會(huì)更詳細(xì)地描述揭示于本文的方法及裝置的各種示范具體實(shí)施例。只要用于圖1A至圖1F以及圖2A至圖2G或圖3A至圖3G的組件符號(hào)相同，該等結(jié)構(gòu)的先前說明同樣可應(yīng)用于圖2A至圖2G及圖3A至圖3G。圖2A至圖2G圖標(biāo)揭示于本文用于形成半導(dǎo)體裝置200的導(dǎo)電凸塊的一個(gè)示范加工流程。圖2A圖標(biāo)在早期制造階段的新穎裝置200。如圖標(biāo)，在一層絕緣材料10中形成多個(gè)隔開的導(dǎo)電墊12。該層絕緣材料10可由各種絕緣材料構(gòu)成，例如，低k(k值小于3)材料、二氧化硅、等等。該層絕緣材料10的形成可通過執(zhí)行各種現(xiàn)有沉積工藝，例如，CVD工藝。導(dǎo)電墊12可由各種材料構(gòu)成，例如，銅、銅合金、鋁、鋁合金、等等。導(dǎo)電墊12可具有任何所欲組構(gòu)以及它們可用傳統(tǒng)技術(shù)形成。也圖標(biāo)于圖2A的是形成于該層絕緣材料10上方的圖案化鈍化層14。一般而言，圖2A的裝置200對應(yīng)至圖1B的裝置100。在一個(gè)示范實(shí)施例中，鈍化層14可由多層材料構(gòu)成。更具體而言，在圖標(biāo)實(shí)施例中，鈍化層14可由以下3層構(gòu)成:示范厚度約100納米的氮化娃碳(BLOK) 14A層、示范厚度約450納米的二氧化硅14B層、以及示范厚度約400納米的氮化硅層。另外，在有些情形下，層14A、14B及14C的順序可顛倒，然而在其它情形下，用來構(gòu)成積層鈍化層的層數(shù)可大于3，例如，4層鈍化層14(BLoK/Si02/SiN/Si02)。本領(lǐng)域技術(shù)人員在讀完本申請案后會(huì)明白，鈍化層14可由各種材料構(gòu)成，例如二氧化硅、氮化硅、TEOS、FTEOS、SiOF、等等，包括該等材料的組合物。層14A、14B及14C可用傳統(tǒng)沉積工藝形成，例如CVD工藝。如圖2A所示，在鈍化層14中形成多個(gè)開口 16以借此部分暴露導(dǎo)電墊12。開口 16可用傳統(tǒng)微影技術(shù)及蝕刻工藝形成。更具體而言，通過圖案化光阻屏蔽(未圖標(biāo))執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝以形成該等開口 16。開口 16的尺寸可隨著特定應(yīng)用而有所不同。接下來，如圖2B所示，形成保護(hù)層202于裝置200上方，特別是于導(dǎo)電墊12的暴露部分上方。在一個(gè)示范實(shí)施例中，保護(hù)層202可由二氧化硅、含氟硅玻璃(SiOF)、氮化硅、氮化硅碳(SiCN)等等構(gòu)成，它可厚約20至300納米，以及可通過執(zhí)行各種現(xiàn)有沉積工藝(例如，CVD)、原子層沉積(ALD)、或該等工藝的電漿增強(qiáng)版來形成。然后，如圖2C所示，形成熱固化材料層218。熱固化材料218可由各種材料形成，例如，聚酰亞胺、聚苯惡唑(PBO)、等等。熱固化材料層218的形成通常通過用旋涂技術(shù)初始沉積熱固化材料，之后以例如約360°C的溫度執(zhí)行加熱工藝，以固化熱固化材料層218。在有些情形下，熱固化材料層218可厚約2至10微米。除了別的以外，保護(hù)層202用來保護(hù)底下導(dǎo)電墊12免受害于在使用圖1A至圖1F的現(xiàn)有技術(shù)加工流程執(zhí)行加熱工藝以固化聚酰亞胺層18時(shí)發(fā)生的不合意氧化作用。圖2D圖標(biāo)在已用現(xiàn)有微影技術(shù)及蝕刻技術(shù)圖案化熱固化材料層218之后的裝置200。更具體而言，通過形成于熱固化材料層218上方的圖案化光阻屏蔽(未圖標(biāo))執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝以形成圖2D的圖案化熱固化材料層218A。接下來，如圖2E所示，通過圖案化熱固化材料層218A，對保護(hù)層202執(zhí)行蝕刻工藝以形成圖2E的圖案化保護(hù)層202A。此蝕刻工藝暴露導(dǎo)電墊12的部分供進(jìn)一步加工。圖2F圖標(biāo)在已執(zhí)行數(shù)個(gè)工藝操作之后的裝置200。首先，毯覆式沉積凸塊下金屬化(UBM)層20于裝置200上。UBM層20可由多層材料構(gòu)成以及可用一個(gè)或多個(gè)沉積工藝形成。在一個(gè)實(shí)施例中，UBM層20可由厚約50至300納米由鈦構(gòu)成的初始層(未圖標(biāo))以及形成于該鈦層或鈦-鎢層上厚約100至500納米的銅層(未圖標(biāo))構(gòu)成。UBM層20的形成可通過執(zhí)行各種現(xiàn)有技術(shù)，例如，執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)物理氣相沉積(PVD)工藝。然后，繼續(xù)參考圖2F，在裝置200上方形成圖案化屏蔽層22，例如，光阻屏蔽，以及在裝置200上形成用于導(dǎo)電凸塊的導(dǎo)電材料24。在一個(gè)示范實(shí)施例中，執(zhí)行鍍覆工藝以形成一層鎳(未圖標(biāo))于裝置200的暴露部分上，接著用另一鍍覆工藝形成導(dǎo)電材料24的塊材。在一個(gè)示范實(shí)施例中，導(dǎo)電材料24由錫-銀構(gòu)成，但是也可使用其它材料，例如SnCu或SnAgCu。 圖2G圖標(biāo)在已執(zhí)行其它工藝操作之后的裝置200。初始，移除圖案化屏蔽層22 (參考圖2F)。之后，執(zhí)行加熱或回焊工藝導(dǎo)致形成圖2G的示范導(dǎo)電凸塊24B。由圖2G可見，揭示于本文的新穎裝置200包含位在一層絕緣材料10之中的第一及第二隔開導(dǎo)電墊12，各自導(dǎo)電耦合至第一及第二導(dǎo)電墊12的第一及第二隔開凸塊下金屬化層20，以及各自導(dǎo)電耦合至該第一及該第二凸塊下金屬化層20的第一及第二隔開導(dǎo)電凸塊24B。在此實(shí)施例中，裝置200更包含在第一及第二隔開導(dǎo)電凸塊24B之間位于該層絕緣材料10上方的鈍化層以及位在該層絕緣材料10上的保護(hù)層302，其中保護(hù)層302在第一及第二凸塊下金屬化層20之間延伸及與彼等接觸。圖3A至圖3G圖標(biāo)揭示于本文用以形成半導(dǎo)體裝置300的導(dǎo)電凸塊的另一示范加工流程。圖3A圖標(biāo)在早期制造階段的新穎裝置300。如圖標(biāo)，在一層絕緣材料10中形成多個(gè)隔開導(dǎo)電墊12。也圖標(biāo)于圖2A的是積層鈍化層(mult1-layer passivation layer) 14。在圖標(biāo)實(shí)施例中，積層鈍化層14是由以下3層構(gòu)成:形成于該層絕緣材料10上有示范厚度約100納米的氮化硅碳(BLOK) 302層、形成于層302上有示范厚度約450納米的二氧化硅14B層、以及形成于層14B上有示范厚度約400納米的氮化硅14C層。前文已討論過鈍化層14的替代材料。層302、14B及14C可用傳統(tǒng)沉積工藝形成，例如CVD工藝。在圖3A中，已通過圖案化屏蔽層(未圖標(biāo))，例如，光阻屏蔽，對鈍化層14執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝，以部分移除構(gòu)成積層鈍化層14的材料層。這些蝕刻工藝導(dǎo)致在鈍化層14中形成數(shù)個(gè)凹處304以及部分暴露層302，該層與導(dǎo)電墊12及該層絕緣材料10接觸。然后，如圖3B所示，如上述，形成熱固化材料層218。除了別的以外，第一層302用來保護(hù)底下導(dǎo)電墊12免受害于在使用圖1A至圖1F的現(xiàn)有技術(shù)加工流程來形成聚酰亞胺層18時(shí)發(fā)生的不合意氧化作用。圖3C圖標(biāo)在已用現(xiàn)有微影技術(shù)及蝕刻技術(shù)圖案化熱固化材料層218之后的裝置300。更具體而言，通過形成于熱固化材料層218上方的圖案化光阻屏蔽(未圖標(biāo))，執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝以形成圖3C的圖案化熱固化材料層218A。接下來，如圖3D所示，通過圖案化熱固化材料層218A，對層302執(zhí)行蝕刻工藝以形成圖3D的圖案化層302A。此蝕刻工藝暴露導(dǎo)電墊12以便進(jìn)一步加工。圖3E圖標(biāo)在毯覆式沉積凸塊下金屬化(UBM)層20于裝置300上之后的裝置300。UBM層20可由多層材料構(gòu)成以及可用一個(gè)或多個(gè)沉積工藝形成。在一個(gè)實(shí)施例中，UBM層20可由厚約50至300納米由鈦構(gòu)成的初始層(未圖標(biāo))以及形成于該鈦層或鈦-鎢層上厚約100至500納米的銅層(未圖標(biāo))構(gòu)成。UBM層20的形成可通過執(zhí)行各種現(xiàn)有技術(shù)，例如，執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)物理氣相沉積(PVD)工藝。然后，如圖3F所示，在裝置300上方形成圖案化屏蔽層22，例如，光阻屏蔽，以及在裝置300上形成用于導(dǎo)電凸塊的導(dǎo)電材料24。在一個(gè)示范實(shí)施例中，執(zhí)行鍍覆工藝以形成一層鎳(未圖標(biāo))于裝置300的暴露部分上，接著用另一鍍覆工藝形成導(dǎo)電材料24的塊材。在一個(gè)示范實(shí)施例中，導(dǎo)電材料24由錫-銀構(gòu)成，但是也可使用其它材料，例如SnCu或 SnAgCu。圖3G圖標(biāo)在已執(zhí)行其它工藝操作之后的裝置300。起先，移除圖案化屏蔽層22 (參考圖3F)。之后，執(zhí)行加熱或回焊工藝導(dǎo)致形成圖3G的示范導(dǎo)電凸塊24B。以上所揭示的特定具體實(shí)施例均僅供圖解說明，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員在受益于本文的教導(dǎo)后顯然可以不同但等價(jià)的方式來修改及實(shí)施本發(fā)明。例如，可用不同的順序完成以上所提出的工藝步驟。此外，除非在以下權(quán)利要求有提及，不希望本發(fā)明受限于本文所示的構(gòu)造或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。因此，顯然可改變或修改以上所揭示的特定具體實(shí)施例而所有此類變體都被認(rèn)為仍然是在本發(fā)明的范疇與精神內(nèi)。因此，本文提出以下的權(quán)利要求書尋求保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種方法，其包含: 在一層絕緣材料中形成導(dǎo)電墊； 形成鈍化層于該導(dǎo)電墊及該層絕緣材料上方； 對該鈍化層執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻工藝，以在該鈍化層中定義暴露該導(dǎo)電墊的至少一部分的開口 ； 在該鈍化層上、在該開口中以及該導(dǎo)電墊的該暴露部分上形成保護(hù)層； 在該保護(hù)層上方形成熱固化材料層； 對該熱固化材料層執(zhí)行蝕刻工藝，以定義具有暴露該保護(hù)層的一部分的開口的圖案化熱固化材料層； 執(zhí)行蝕刻工藝，以移除該保護(hù)層的該暴露部分，借此暴露該導(dǎo)電墊的至少一部分；以及 在移除該保護(hù)層的該暴露部分后，形成導(dǎo)電耦合至該導(dǎo)電墊的導(dǎo)電凸塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成該熱固化材料層于該保護(hù)層上方包括:沉積用于該熱固化材料層的熱固化材料以及執(zhí)行加熱工藝以固化用于該熱固化材料層的該熱固化材料，同時(shí)該保護(hù)層位在該導(dǎo)電墊的該暴露部分上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成該鈍化層于該導(dǎo)電墊及該層絕緣材料上方包括:形成積層鈍化層于該導(dǎo)電墊及該層絕緣材料上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該積層鈍化層由以下三層所構(gòu)成:由形成于該層絕緣材料上的娃、 碳及氮構(gòu)成的第一層，由形成于該第一層上的二氧化娃構(gòu)成的第二層，以及由形成于該第二層上的氮化硅構(gòu)成的第三層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在該層絕緣材料中形成該導(dǎo)電墊包括:在該層絕緣材料中形成由銅構(gòu)成的導(dǎo)電墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成該導(dǎo)電凸塊包括:形成由錫及銀、SnAg、或SnAgCu構(gòu)成的導(dǎo)電凸塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在形成該導(dǎo)電凸塊之前，形成與該導(dǎo)電墊、該保護(hù)層及該圖案化熱固化材料層接觸的凸塊下金屬化層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在該鈍化層上形成該保護(hù)層包括:在該鈍化層上沉積由二氧化硅或含氟硅玻璃、氮化硅或氮化硅碳中的一個(gè)構(gòu)成的保護(hù)層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該保護(hù)層具有20至300納米的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該熱固化材料層是由聚酰亞胺與聚苯惡唑中的一個(gè)構(gòu)成。
11.一種裝置，其包含: 位于一層絕緣材料中的第一及第二隔開導(dǎo)電墊； 各自導(dǎo)電耦合至該第一及該第二導(dǎo)電墊的第一及第二凸塊下金屬化層； 各自導(dǎo)電耦合至該第一及該第二凸塊下金屬化層的第一及第二隔開導(dǎo)電凸塊； 在該層絕緣材料上方位于該第一及該第二隔開導(dǎo)電凸塊之間的鈍化層；以及位在該層絕緣材料上的保護(hù)層，該保護(hù)層在該第一及該第二凸塊下金屬化層之間延伸并與該第一及該第二凸塊下金屬化層接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該保護(hù)層是由二氧化硅或含氟硅玻璃、氮化硅或氮化硅碳中的一個(gè)構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，該保護(hù)層具有20至300納米的厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該第一及該第二隔開導(dǎo)電凸塊中的每一個(gè)由錫及銀、SnAg或SnAgCu構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該第一及該第二隔開導(dǎo)電墊是由銅構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該鈍化層是由以下三層構(gòu)成的積層鈍化層:由形成于該層絕緣材料上的硅、碳及氮構(gòu)成的第一層，由形成于該第一層上的二氧化硅構(gòu)成的第二層，以及由形成于該第二層上的氮化硅構(gòu)成的第三層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該保護(hù)層是形成于該第三層上。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，更包含形成于該保護(hù)層上的熱固化材料層，該熱固化材料層在該第一及該第二凸塊下金屬化層之間延伸并與該第一及該第二凸塊下金屬化層接觸。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，該熱固化材料層是由聚酰亞胺與聚苯惡唑中的一個(gè)構(gòu)成。
20.一種方法，其包含: 在一層絕緣材料中形成導(dǎo)電墊； 形成積層鈍化層于該導(dǎo)電墊上方以及于該層絕緣材料上方，該積層鈍化層的第一層與該導(dǎo)電墊及該層絕緣材料接觸； 對該積層鈍化層執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻工藝，以移除該積層鈍化層的至少一個(gè)層，該至少一個(gè)蝕刻工藝定義具有暴露該第一層的至少一部分的凹處的蝕刻后鈍化層； 形成熱固化材料層于該蝕刻后鈍化層及該第一層的該暴露部分上方； 對該熱固化材料層執(zhí)行蝕刻工藝，以定義具有開口的圖案化熱固化材料層，該開口是暴露該蝕刻后鈍化層的一部分以及該第一層的該暴露部分； 執(zhí)行蝕刻工藝，以移除該第一層的該暴露部分，借此暴露該導(dǎo)電墊的至少一部分；以及 在移除該第一層的該暴露部分后，形成導(dǎo)電耦合至該導(dǎo)電墊的導(dǎo)電凸塊。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，形成該熱固化材料層于該蝕刻后鈍化層及該第一層的該暴露部分上方包括:沉積用于該熱固化材料層的熱固化材料以及執(zhí)行加熱工藝以固化用于該熱固化材料層的該熱固化材料，同時(shí)該第一層的該暴露部分位在該導(dǎo)電墊上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，形成該積層鈍化層包括:形成由在該層絕緣材料上的硅、碳及氮構(gòu)成的第一層，形成由在該第一層上的二氧化硅構(gòu)成的第二層，以及形成由在該第二層上的氮化硅構(gòu)成的第三層。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在該層絕緣材料中形成該導(dǎo)電墊包括:在該層絕緣材料中形成由銅構(gòu)成的導(dǎo)電墊。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方 法，其特征在于，形成該導(dǎo)電凸塊包括:形成由錫及銀、SnAg或SnAgCu構(gòu)成的導(dǎo)電凸塊。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該熱固化材料層是由聚酰亞胺與聚苯惡唑中的一個(gè)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種形成包含保護(hù)層的凸塊結(jié)構(gòu)的方法，揭示于本文的一個(gè)示范方法包括下列步驟在一層絕緣材料中形成導(dǎo)電墊，形成鈍化層于該導(dǎo)電墊上方，對該鈍化層執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻工藝以在該鈍化層中定義暴露該導(dǎo)電墊的至少一部分的開口，在該鈍化層上、在該開口中、以及在該導(dǎo)電墊的該暴露部分上形成保護(hù)層，形成熱固化材料層于該保護(hù)層上方，執(zhí)行蝕刻工藝以定義有暴露該保護(hù)層的一部分的開口的圖案化熱固化材料層，對該保護(hù)層執(zhí)行蝕刻工藝以借此暴露該導(dǎo)電墊的至少一部分，以及形成導(dǎo)電耦合至該導(dǎo)電墊的導(dǎo)電凸塊。
文檔編號(hào)H01L21/48GK103077897SQ20121041468
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者F·屈興邁斯特, L·萊曼, A·普拉茨克, G·容尼克爾, S·考斯蓋維斯 申請人:格羅方德半導(dǎo)體公司