半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體基底，半導(dǎo)體基底上形成有焊墊層；形成覆蓋所述半導(dǎo)體基底和焊墊層表面的鈍化層，鈍化層中具有暴露焊墊層表面的第一開口；在第一開口上形成凸下金屬層；在凸下金屬層上形成金屬柱；刻蝕去除金屬柱兩側(cè)的凸下金屬層，金屬柱底部剩余的凸下金屬層的邊緣具有向金屬柱底部凹陷的底切缺陷；形成犧牲層，犧牲層填充所述底切缺陷；形成覆蓋犧牲層、鈍化層和金屬柱的第二掩膜層，所述第二掩膜層中具有暴露犧牲層一端表面的第三開口；沿第三開口去除所述犧牲層，形成空腔，所述空腔與第三開口連通；形成填補所述底切缺陷的補償層，所述補償層的材料為金屬。本發(fā)明的方法提高了封裝結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。
【專利說明】半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體封裝是指將晶圓按照產(chǎn)品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程?，F(xiàn)有半導(dǎo)體封裝包括引線鍵合封裝和倒裝芯片封裝等方式。與引線鍵合封裝方式相比，倒裝芯片封裝方式具有封裝密度高，散熱性能優(yōu)良，輸入/輸出(I/o)端口密度高和可靠性高等優(yōu)點。
[0003]較早的倒裝芯片封裝方式在芯片上設(shè)置焊墊，并利用設(shè)置在焊墊(包括輸入/輸出焊墊)上的凸點與封裝基板進行焊接，實現(xiàn)芯片封裝。隨著半導(dǎo)體行業(yè)向微型化方向發(fā)展，形成于晶圓上芯片的密度越來越大，相應(yīng)的，晶圓上焊墊和凸點的密度越來越大，凸點之間的距離越來越小，僅利用較大體積的凸點直接與封裝基板進行焊接易出現(xiàn)凸點橋接的問題，即相鄰的凸點發(fā)生短路連接。
[0004]為解決凸點橋接問題，業(yè)界提出內(nèi)連線銅柱技術(shù)(copper interconnect posttechnology)。內(nèi)連線銅柱技術(shù)中，芯片通過銅柱和位于銅柱上的凸點連接到封裝基板上。由于銅柱的引入，凸點的厚度可以大幅減小，凸點之間可具有較小的間距，因此凸點橋接問題被減弱，同時銅柱的引入還降低了封裝電路的電容承載(capacitance load)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)公開了一種采用倒裝芯片封裝方式的芯片封裝方法，包括:
[0006]參考圖1，提供半導(dǎo)體基底100，所述半導(dǎo)體基底100上形成有焊墊層101 ;形成覆蓋所述半導(dǎo)體基底100和部分焊墊層101表面的鈍化層102，所述鈍化層102具有暴露焊墊層101部分表面的開口 104 ;在鈍化層102上形成聚合物層103。
[0007]參考圖2，形成覆蓋所述聚合物層103和部分焊墊層101表面的凸下金屬層(UnderBump Metal,簡稱為UBM)105,所述凸下金屬層105作為后續(xù)電鍍形成金屬柱時的導(dǎo)電層和種子層；在所述凸下金屬層105上形成掩膜層106，所述掩膜層106中具有暴露焊墊層101上部分凸下金屬層105的開口 107。
[0008]參考圖3，采用電鍍工藝在開口 107 (參考圖2)中填充滿金屬，形成金屬柱108 ;在金屬柱108表面形成焊料層109。
[0009]參考圖4，去除所述掩膜層106 (參考圖3);去除金屬柱108兩側(cè)的聚合物層103表面的凸下金屬層105，無掩膜濕法刻蝕去除凸下金屬層105可以減小等離子刻蝕對金屬柱108的損傷，并且能減少凸下金屬層材料在聚合物層103表面的殘留；對焊料層進行回流工藝，形成凸點110。
[0010]但是，現(xiàn)有形成的封裝結(jié)構(gòu)的可靠性較差，容易發(fā)生失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明解決的問題是怎樣提高封裝工藝中器件的可靠性和穩(wěn)定性。
[0012]為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，包括:提供半導(dǎo)體基底，所述半導(dǎo)體基底上形成有焊墊層；形成覆蓋所述半導(dǎo)體基底和部分焊墊層表面的鈍化層，所述鈍化層中具有暴露部分焊墊層表面的第一開口 ；在第一開口的側(cè)壁和底部以及鈍化層上形成凸下金屬層；形成覆蓋所述凸下金屬層的第一掩膜層，所述第一掩膜層具有暴露第一開口上的部分凸下金屬層的第二開口 ；在第二開口中形成金屬柱；去除所述第一掩膜層；刻蝕去除金屬柱兩側(cè)的凸下金屬層，金屬柱底部剩余的凸下金屬層的邊緣具有向金屬柱底部凹陷的底切缺陷；在金屬柱兩側(cè)的部分鈍化層上形成犧牲層，所述犧牲層填充所述底切缺陷；形成覆蓋所述犧牲層、鈍化層和金屬柱的第二掩膜層，所述第二掩膜層中具有暴露犧牲層遠離金屬柱一端表面的第三開口 ；沿第三開口去除所述犧牲層，形成空腔，所述空腔與第三開口連通，并暴露出底切缺陷；形成填補所述底切缺陷的補償層，所述補償層的材料為金屬；去除所述第二掩膜層。
[0013]可選的，所述犧牲層的材料與凸下金屬層材料、金屬柱材料、第二掩膜層材料均不相同。
[0014]可選的，所述犧牲層的材料為Si02、SiN、SiON、多晶硅或無定形碳。
[0015]可選的，所述犧牲層的厚度大于或等于凸下金屬層的厚度，犧牲層的寬度大于底切缺陷的寬度。
[0016]可選的，所述補償層為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0017]可選的，所述補償層為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤金屬層、位于浸潤金屬層上且填充底切缺陷的填充金屬層。
[0018]可選的，所述浸潤金屬層為鎳、鈦、鉭中的一種或幾種，所述填充金屬層為鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
[0019]可選的，所述補償層的形成工藝為選擇性化學(xué)鍍。
[0020]可選的，所述鈍化層表面還形成有聚合物層。
[0021]可選的，還包括:在金屬柱頂部表面上形成擴散阻擋層；在擴散阻擋層上形成凸點。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0023]在凸下金屬層形成底切缺陷后，在底切缺陷處形成補償層，補償層的材料為金屬，補償層填充所述底切缺陷，使得金屬柱和凸下金屬層之間的接觸面積增大和粘附性能增強，防止金屬柱脫落以及在金屬柱與凸下金屬層的接觸面產(chǎn)生間隙，提高了半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0024]進一步，犧牲層的厚度大于凸下金屬層的厚度時，去除犧牲層后相應(yīng)的空腔會暴露金屬柱的底部側(cè)壁的部分表面，在采用選擇性化學(xué)鍍形成補償層時，使得補償層不僅填充底切缺陷，所述補償層還會覆蓋金屬柱的底部側(cè)壁的部分表面，因此補償層不僅起到填充底切缺陷的作用，所述補償層還起到支持金屬柱和增大接觸面積的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1?圖4為現(xiàn)有技術(shù)封裝結(jié)構(gòu)形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5?圖15為本發(fā)明實施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】[0027]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有采用無掩膜濕法刻蝕去除未被金屬柱覆蓋的凸下金屬層是，容易產(chǎn)生底切缺陷，具體請參考圖3和圖4，當(dāng)以金屬柱108為掩膜，濕法刻蝕去除金屬柱108兩側(cè)的聚合物層103上的凸下金屬層105時，由于濕法刻時各向同性性，在去除凸下金屬層105時，容易對金屬柱108底下的部分凸下金屬層105產(chǎn)生過刻蝕，使得金屬柱108底下剩余的凸下金屬層105向內(nèi)凹陷，形成底切缺陷112。底切缺陷112的存在會使得金屬柱108的底部部分懸空，使得金屬柱108與凸下金屬層105的接觸面積減小,金屬柱108與凸下金屬層105和焊墊層之間的粘附性變差，并且使得金屬柱108和焊墊層之間的導(dǎo)通電阻增大，金屬柱108受到外部的壓力或內(nèi)部的應(yīng)力時，容易脫落或者在與凸下金屬層的接觸面產(chǎn)生間隙，影響了封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0028]本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法，在凸下金屬層形成底切缺陷后，在底切缺陷處形成補償層，補償層的材料為金屬，補償層填充所述底切缺陷，使得金屬柱和凸下金屬層之間的接觸面積增大和粘附性能增強，防止金屬柱脫落以及在金屬柱與凸下金屬層的接觸面產(chǎn)生間隙，提高了半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0029]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，示意圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0030]圖5~圖15為本發(fā)明實施例半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]首先，請參考圖5，提供半導(dǎo)體基底200，所述半導(dǎo)體基底200上形成有焊墊層201 ；形成覆蓋所述半導(dǎo)體基底200和部分焊墊層201表面的鈍化層202，所述鈍化層202中具有暴露部分焊墊層201表面的第一開口 204。
[0032]所述半導(dǎo)體基底200內(nèi)形成有若干內(nèi)部芯片(圖中未示出)，所述焊墊層201與半導(dǎo)體基底200內(nèi)的內(nèi)部芯片相連，所述焊墊層201并作為內(nèi)部芯片與外部芯片相連接的接口。
[0033]所述半導(dǎo)體基底200為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體襯底200為多層堆疊結(jié)構(gòu)時，包括半導(dǎo)體襯底和位于半導(dǎo)體襯底上的至少一層介質(zhì)層。所述半導(dǎo)體襯底材料可以為硅(Si)、鍺(Ge)、或硅鍺(GeSi)J^K-(SiC);也可以是絕緣體上硅(S0I)，絕緣體上鍺(GOI);或者還可以為其它的材料，例如砷化鎵等II1- V族化合物。
[0034]所述焊墊層201的材料可以為鋁、銅、銀、金、鎳、鎢中的一種或幾種的組合。所述焊墊層201用于連接半導(dǎo)體基底內(nèi)的內(nèi)部芯片和外部封裝部件。
[0035]所述鈍化層202的材料可以為氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃中的一種或幾種。所述鈍化層202用于保護下方的半導(dǎo)體器件并具有電學(xué)隔離的作用。
[0036]本實施例中，所述鈍化層202上還形成有聚合物層203，所述聚合物層203為環(huán)氧樹脂(Epoxy)、聚酰亞胺 (PI)、苯環(huán)丁烯、聚苯惡唑等有機材料。所述聚合物層203用于封裝結(jié)構(gòu)與外部環(huán)境之間的隔離。
[0037]接著，請參考圖6，在第一開口 204(參考圖5)的側(cè)壁和底部以及聚合物層203上形成凸下金屬層205 ;形成覆蓋所述凸下金屬層205的第一掩膜層206,所述第一掩膜層206具有暴露第一開口上的部分凸下金屬層205的第二開口 207。[0038]所述凸下金屬層205作為后續(xù)電鍍形成金屬柱時的導(dǎo)電層或種子層，并作為金屬柱和焊墊層之間的粘附層。
[0039]所述凸下金屬層205可以為鋁、鎳、銅、鈦、鉻、鉭、金、銀中的一種或幾種。比如，凸下金屬層205可以為鎳銅、鈦金、鎳鋁的雙層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0040]所述第一掩膜層206中的第二開口 207定義后續(xù)形成的金屬柱的位置。本實施例中，所述第一掩膜層206的材料為光刻膠，通過曝光和顯影工藝在光刻膠中形成第二開口207。
[0041]接著，請參考圖7，在第二開口 207 (參考圖6)中形成金屬柱208。
[0042]形成所述金屬柱208采用電鍍工藝，所述金屬柱208材料為銅或者含有其他金屬的銅合金。所述其他金屬可以為鉭、銦、錫、鋅、錳、鉻或者鎳中的一種或幾種。所述金屬柱208也可以為其他合適的金屬材料。
[0043]金屬柱208的頂部表面可以等于或低于第一掩膜層206的表面。
[0044]需要說明的是，所述金屬柱208的形成也可以采用其他合適的工藝。
[0045]參考圖8，去除所述第一掩膜層206 (參考圖7);刻蝕去除金屬柱208兩側(cè)的凸下金屬層205,金屬柱208底部剩余的凸下金屬層205的邊緣具有向金屬柱208底部凹陷的底切缺陷212。
[0046]去除所述第一掩膜層206可以采用灰化工藝。
[0047]去除所述金屬柱208兩側(cè)的凸下金屬層205，采用濕法刻蝕工藝，采用濕法刻蝕工藝去除凸下金屬層205時，對金屬柱208和聚合物層203 (或鈍化層202)的損傷較小，并且并不會在聚合物層203上產(chǎn)生凸下金屬層材料的殘留。但是由于濕法刻蝕時各向同性的，因而在去除金屬柱208兩側(cè)的鈍化層202上的凸下金屬層時，金屬柱208底下剩余的凸下金屬層205會產(chǎn)生底切缺陷212。底切缺陷212的存在，使得金屬柱208與剩余的凸下金屬層205的接觸面積會減小，使得金屬柱208與剩余的凸下金屬層205和焊墊層之間的粘附性變差，并且使得金屬柱208和焊墊層之間的導(dǎo)通電阻增大，金屬柱208受到外部的壓力或內(nèi)部的應(yīng)力時，容易脫落或者在與凸下金屬層的接觸面產(chǎn)生間隙，影響了封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0048]接著參考圖9，在金屬柱208兩側(cè)的部分鈍化層202上形成犧牲層213，所述犧牲層213填充所述底切缺陷212 (參考圖8)。
[0049]所述犧牲層213后續(xù)去除形成暴露底切缺陷的空腔，然后通過選擇性化學(xué)鍍可以形成填充底切缺陷的補償層。
[0050]所述犧牲層213的材料與凸下金屬層205材料、金屬柱208材料、聚合物層203材料和后續(xù)形成的第二掩膜層材料均不相同。后續(xù)去除犧牲層213形成空腔時，使得犧牲層213相對于金屬層205材料、金屬柱208材料、聚合物層203材料和第二掩膜層具有高的刻蝕選擇比。本發(fā)明實施例中，犧牲層213的存在，使得后續(xù)形成第二掩膜層后，可以通過第二掩膜層中第三開口去除犧牲層213，進而形成底切缺陷212或者凸下金屬層205側(cè)壁的空腔，由于金屬柱208頂部表面和空腔上的金屬柱側(cè)壁、以及空腔外的凸下金屬層205均是被第二掩膜層覆蓋，因而通過第三開口和空腔構(gòu)成的通道可以選擇性的在凸下金屬層205的側(cè)壁上形成填充底切缺陷212的補償層，提高了底層金屬層形成的精度。
[0051]所述犧牲層213的材料可以為Si02、SiN, SiON、多晶硅或無定形碳。本實施例中所述犧牲層213的材料為Si02。
[0052]所述犧牲層213的厚度等于凸下金屬層205的厚度，所述犧牲層213的寬度大于底切缺陷212 (參考圖8)的寬度，后續(xù)形成第二掩膜層時，使得第二掩膜層可以覆蓋金屬柱208的側(cè)壁，第二掩膜層中的第三開口暴露出犧牲層的遠離金屬柱的一端的表面，第三開口不會暴露出金屬柱208的側(cè)壁表面。
[0053]在本發(fā)明的其他實施例中，所述犧牲層的厚度大于凸下金屬層的厚度(或底切缺陷的高度)，使得犧牲層覆蓋金屬柱的底部的部分側(cè)壁，后續(xù)形成的補償層除了填充底切缺陷外，還可以覆蓋金屬柱底部的部分側(cè)壁，使得金屬柱的底部與凸下金屬層的接觸面積增大，提聞了兩者之間的粘附性。
[0054]所述犧牲層213的形成方法為:在所述凸下金屬層205的側(cè)壁、金屬柱208側(cè)壁和表面以及聚合物層203表面形成犧牲材料層；無掩膜刻蝕所述犧牲材料層，在凸下金屬層205的側(cè)壁形成犧牲層213。
[0055]在本發(fā)明的其他實施例中，所述犧牲層213的形成過程還可以為:形成覆蓋所述金屬柱208和聚合物層203表面的犧牲材料層；回刻蝕所述犧牲材料層，使得剩余的犧牲材料層的厚度大于或等于凸下金屬層205的厚度；形成掩膜層，所述掩膜層覆蓋金屬柱208的頂部和側(cè)壁表面、以及靠近凸下金屬層205側(cè)壁的部分剩余的犧牲材料層；去除未被掩膜層覆蓋的剩余的犧牲材料層，形成犧牲層213。
[0056]接著，請參考圖10，形成覆蓋所述犧牲層213、鈍化層202 (聚合物層203)和金屬柱208的第二掩膜層214，所述第二掩膜層214中具有暴露犧牲層213的遠離金屬柱208 —端表面的第三開口 215。
[0057]所述第二掩膜層214的材料為光刻膠，通過曝光和顯影工藝在第二掩膜層214中形成第三開口 215。
[0058]所述第二掩膜層214覆蓋所述金屬柱的表面和側(cè)壁，后續(xù)在去除犧牲層213后，可以采用選擇性化學(xué)鍍工藝形成填充底切缺陷的補償層。
[0059]接著，請參考圖11，沿第三開口 215去除所述犧牲層213 (參考圖10)，形成空腔216，所述空腔216與第三開口 215連通，并暴露出底切缺陷212。
[0060]去除所述犧牲層213采用濕法刻蝕工藝，本實施例中，采用氫氟酸溶液去除所述犧牲層213。
[0061]在去除犧牲層213后，形成空腔216，所述空腔216暴露出底切缺陷212或凸下金屬層205的側(cè)壁。
[0062]在本發(fā)明的其他實施例中，當(dāng)所述犧牲層213的厚度大于凸下金屬層205的厚度時，所述空腔還暴露出金屬柱208的底部的部分側(cè)壁。
[0063]接著，請參考圖12，沿著第三開口 215和空腔216 (參考圖11)形成填補所述底切缺陷212 (參考圖11)的補償層217，所述補償層217的材料為金屬。
[0064]所述補償層217的材料可以為鎳、鈦、鉭、鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
[0065]形成所述補償層217的工藝為選擇性化學(xué)鍍，選擇性化學(xué)鍍能夠在金屬的表面選擇性的形成金屬層(補償層217)。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以采用合適的工藝形成所述補償層。[0066]在進行選擇性化學(xué)鍍之前，還包括除油和活化工藝。所述除油工藝用于去除凸下金屬層205側(cè)壁表面的油性物質(zhì)和氧化層，使得凸下金屬層205側(cè)壁表面保持清潔度，除油工藝可以采用酸性溶液清洗，在其他實施例中，也可以不包含除油工藝，前述在去除犧牲層時，可以適當(dāng)延長去除的時間，對凸下金屬層205表面進行清洗；在進行除油工藝后，進行活化工藝，以在凸下金屬層205的側(cè)壁表面形成用于化學(xué)鍍時的成核中心，所述活化工藝可以為鋅活化工藝。
[0067]所述補償層217可以為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0068]本實施例中，所述補償層217為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤金屬層、位于浸潤金屬層上且填充底切缺陷的填充金屬層，所述浸潤金屬層用于提高所述凸下金屬層與填充金屬層之間的黏附性，并可以作為擴散阻擋層，防止凸下金屬層和填充金屬層中的金屬原子相互擴散。
[0069]所述浸潤金屬層為鎳、鈦、鉭中的一種或幾種，所述填充金屬層為鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
[0070]本發(fā)明實施例中，通過形成補償層217，所述補償層217填充底切缺陷，使得金屬柱208和凸下金屬層205的接觸面積增大，提高了粘附性，并且補償層217的材料為金屬，減小了金屬柱208與焊墊層之間的導(dǎo)通電阻。
[0071]接著，請參考圖13和圖14，去除所述第二掩膜層214(請參考圖12);在金屬柱208頂部表面上形成擴散阻擋層209 ;在擴散阻擋層209上形成凸點211。
[0072]去除所述第二掩膜層214采用灰化工藝或其他合適的工藝。
[0073]所述擴散阻擋層209用于防止金屬柱208和凸點211中的金屬相互擴散，并提高凸點211和金屬柱之間的粘附性，所述擴散阻擋層209的材料為鎳、錫、錫鉛、金、銀、鈀和銦中的一種或者多種。
[0074]所述凸點211的材料可以為錫、錫銀、錫鉛、錫銀銅、錫銀鋅、錫鋅、錫鉍銦、錫銦、
錫金、錫銅、錫鋅銦或者錫銀銻等金屬中的一種或者多種。在所述擴散阻擋層209上形成焊料層后，對焊料層進行回流工藝，形成凸點。
[0075]需要說明的是，所述擴散阻擋層209和焊料層的形成可以在形成金屬柱208之后，去除第一掩膜層之前形成。
[0076]在本發(fā)明的其他實施例中，請參考圖15，當(dāng)犧牲層的厚度大于凸下金屬層205的厚度時，去除犧牲層后相應(yīng)的空腔會暴露金屬柱208的底部側(cè)壁的部分表面，因此在采用選擇性化學(xué)鍍形成補償層217時，使得補償層217不僅填充底切缺陷，所述補償層217還會覆蓋金屬柱208的底部側(cè)壁的部分表面，因此補償層217不僅起到填充底切缺陷的作用，所述補償層217還起到支持金屬柱208和增大接觸面積的作用，當(dāng)金屬柱108在受到外部的壓力或內(nèi)部的應(yīng)力時，使得金屬柱不容易從凸下金屬層205上脫落或者金屬柱108與凸下金屬層205的接觸面不易產(chǎn)生間隙。
[0077]上述方法形成的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)，請參考圖14，包括:半導(dǎo)體基底200，所述半導(dǎo)體基底200具有焊墊層201，覆蓋所述半導(dǎo)體基底200和部分焊墊層201的鈍化層202，所述鈍化層202中具有暴露部分焊墊層201的第一開口。
[0078]位于第一開口內(nèi)的金屬柱208 ；
[0079]位于金屬柱208和焊墊層201之間的凸下金屬層205，所述凸下金屬層205的邊緣具有向金屬柱208底部凹陷的底切缺陷；
[0080]填補所述底切缺陷的補償層217，所述補償層217的材料為金屬。
[0081]具體的，所述補償層217的寬度等于或大于所述底切缺陷的寬度，所述補償層217的厚度等于凸下金屬層205的厚度。
[0082]在本發(fā)明的其他實施例中，參考圖15，所述補償層217厚度大于凸下金屬層205的厚度(大于底切缺陷的高度)，且補償層217覆蓋所述金屬柱208底部的部分側(cè)壁。
[0083]補償層217的材料與凸下金屬層205的材料相同或不相同，所述補償層217的材料與金屬柱208材料相同或不相同。
[0084]所述補償層217為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0085]在一具體的實施例中，所述補償層217至少包括與凸下金屬層接觸的浸潤金屬層。
[0086]在另一具體的實施例中，所述補償層217為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤金屬層、位于浸潤金屬層上且填充底切缺陷的填充金屬層。
[0087]所述浸潤金屬層為鎳、鈦、鉭中的一種或幾種，所述填充金屬層為鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
[0088]還包括:位于鈍化層202上的聚合物層203。
[0089]還包括:位于金屬柱頂部208表面上的擴散阻擋層209、位于擴散阻擋層209上的凸點211。
[0090]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體基底，所述半導(dǎo)體基底上形成有焊墊層； 形成覆蓋所述半導(dǎo)體基底和部分焊墊層表面的鈍化層，所述鈍化層中具有暴露部分焊墊層表面的第一開口； 在第一開口的側(cè)壁和底部以及鈍化層上形成凸下金屬層； 形成覆蓋所述凸下金屬層的第一掩膜層，所述第一掩膜層具有暴露第一開口上的部分凸下金屬層的第二開口； 在第二開口中形成金屬柱； 去除所述第一掩膜層； 刻蝕去除金屬柱兩側(cè)的凸下金屬層，金屬柱底部剩余的凸下金屬層的邊緣具有向金屬柱底部凹陷的底切缺陷； 在金屬柱兩側(cè)的部分鈍化層上形成犧牲層，所述犧牲層填充所述底切缺陷； 形成覆蓋所述犧牲層、鈍化層和金屬柱的第二掩膜層，所述第二掩膜層中具有暴露犧牲層遠離金屬柱一端表面的第三開口； 沿第三開口去除所述犧牲層，形成空腔，所述空腔與第三開口連通，并暴露出底切缺陷； 形成填補所述底切缺陷的補償層，所述補償層的材料為金屬； 去除所述第二掩膜層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的材料與凸下金屬層材料、金屬柱材料、第二掩膜層材料均不相同。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為Si02、SiN, SiON、多晶硅或無定形碳。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的厚度大于或等于凸下金屬層的厚度，犧牲層的寬度大于底切缺陷的寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述補償層為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述補償層為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)包括浸潤金屬層、位于浸潤金屬層上且填充底切缺陷的填充金屬層。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述浸潤金屬層為鎳、鈦、鉭中的一種或幾種，所述填充金屬層為鋁、鎢、銅、銀、錫、鉬、金中的一種或幾種。
8.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述補償層的形成工藝為選擇性化學(xué)鍍。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述鈍化層表面還形成有聚合物層。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，還包括:在金屬柱頂部表面上形成擴散阻擋層；在擴散阻擋層上形成凸點。
【文檔編號】H01L21/48GK103531487SQ201310456566
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】石磊, 陶玉娟 申請人:南通富士通微電子股份有限公司