在凸块下金属层上形成金属凸块的方法技术

本发明专利技术提供一种形成金属凸块的方法，是在一芯片的主动表面形成一接垫，再在芯片的主动表面形成一保护层，并裸露出接垫，接着在芯片的主动表面形成一覆盖接垫的凸块下金属层。再在凸块下金属层上形成一图案化的光阻层，使其裸露出位在接垫上方的凸块下金属层，并在裸露的凸块下金属层区域上，先以电镀方式形成一层铜金属，再在铜金属层上以印刷的方式涂布一层锡膏。当锡膏涂布后，接着通过回焊制程以形成球状的金属凸块。最后将光阻层移除，并蚀刻掉金属凸块区域外的凸块下金属层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种形成金属凸块的方法，更特别有关于一种通过印 刷方式。
技术介绍
在传统技术中，芯片是通过打线方式与一外部电路连接，然而，以此 连接方式，会造成空间上与频率(高频)上的使用受到限制。因此，为了 解决上述的条件限制，已发展出了覆晶接合技术取代传统的打线方式。所谓的覆晶接合技术，是先在芯片上制作凸块下金属层(Under Bump Metallurgy; UBM),再在凸块下金属层上形成金属凸块，并以回焊(reflow) 方式使芯片可通过金属凸块连接在一基板上。上述的覆晶技术中，以传统技术形成的金属凸块，其结构是如图1所 示。 一接垫22形成在芯片20的主动表面27上， 一保护层23(passivation layer)作为一绝缘层覆盖在芯片20的主动表面，并棵露出接垫22。在接垫 22上形成一凸块下金属层24，并在凸块下金属层24上形成一铜柱(copper pillar)26，再在铜柱26上形成一金属凸块21 。关于传统技术形成上述金属凸块结构的方法，如图2a至图2g所示。 提供一芯片20,在该芯片20的一主动表面27上形成一接垫22(见图2a )， 再在该芯片20的该主动表面27上形成一保护层23,并棵露出该接垫22 (见图2b),接着在该芯片20的该主动表面27上形成一覆盖该接垫的凸 块下金属层24,该凸块下金属层24的金属是选自钛、钛钨合金、铜、镍、 铬铜合金、镍钒合金、镍金合金、铝及该等的组合所组成的群组中的一种 材质(见图2c)。再在该凸块下金属层24上形成一图案化的光阻层32， 使其棵露出位在该接垫22上方的该凸块下金属层24 (见图2d)，并在 棵露的凸块下金属层24区域上，先电镀一铜金属层26,再在该铜金属层 26上电镀一层锡膏21'(见图2e)。当该锡膏21'镀上后，将光阻层32移除，并蚀刻掉金属凸块区域外的凸块下金属层24 (见图2f)。接着上助 焊剂在该锡膏21'上(图未示)，并通过回焊(reflow)制程使该锡膏21'形成 一球状的金属凸块21 (见图2g)。上述该锡膏21'经回焊制程后，实际上会有一部份流到该保护层23上， 并无法形成如预期中的完美的球状金属凸块21。因此，当该芯片20上的 该金属凸块21的数量增加时，亦即当该芯片20上的该金属凸块21的间 距越来越靠近时，这些流到该保护层23上的锡膏可能连接在一起，进而造 成短路的情形。有鉴于此，便有须提出一种形成金属凸块的方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在在提供一种形成金属凸块的方法，是利用印刷的方式 在接垫上的金属层上涂布锡膏，并回焊使锡膏熔化，并通过光阻的阻挡， 使得锡膏冷却后能在接垫上形成完美的球状金属凸块。为达上述目的，本专利技术的形成金属凸块的方法是在一芯片的主动表面 形成一接垫，再在芯片的主动表面形成一保护层，并棵露出接垫，接着在 芯片的主动表面形成一覆盖接垫的凸块下金属层。再在凸块下金属层上形 成一图案化的光阻层，使其棵露出位在接垫上方的凸块下金属层，并在棵 露的凸块下金属层区域上，先以电镀方式形成一层金属层，再在金属层上 以印刷的方式涂布一层锡膏。当锡膏涂布后，接着通过回焊制程使其形成 球状的金属凸块。最后将光阻层移除，并蚀刻掉金属凸块区域外的凸块下 金属层。由于本专利技术的形成金属凸块的方法是利用印刷的方式在接垫的金属层 上涂布锡膏，并在光阻移除前，回焊使锡膏熔化，此时光阻可充作挡墙， 使得锡膏冷却后能在接垫上形成完美的球状金属凸块，因而解决了传统技 术中无法完美的形成球状金属凸块的问题。为了让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显，下文特举 本专利技术实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。附图说明图1:为传统金属凸块形成在芯片上的结构的剖面图。图2a至图2g:为传统形成金属凸块的方法。 图3a至图3g:为本专利技术的形成金属凸块的方法。具体实施例方式参考图3a至图3g，本专利技术的形成金属凸块的方法，是在一芯片320 的一主动表面322形成一接垫330 (见图3a)，再在该芯片320的该主动 表面322形成一保护层340，并棵露出该接垫330 (见图3b)，接着在该 芯片320的该主动表面322形成一覆盖该接垫330的凸块下金属层350， 该凸块下金属层350的金属是选自钛、钛鴒合金、铜、镍、铬铜合金、镍 钒合金、镍金合金、4吕及该等的组合所组成的群组中的一种材质(见图3c)。 再在该凸块下金属层350上形成一图案化的光阻层360，使其棵露出位在 该接垫330上方的凸块下金属层350 (见图3d),并在棵露的凸块下金属 层350区域上，先以电镀方式形成一层金属层370,该金属层370较佳是 由铜构成，再在该金属层370上以印刷的方式涂布一层锡膏380'(见图3e)。 当锡膏380'涂布后，接着通过回焊制程使其形成一球状的金属凸块380(见 图3f)。最后将光阻层360移除，并蚀刻掉金属凸块380区域外的凸块下 金属层350 (见图3g)。由于本专利技术的形成金属凸块的方法是利用印刷的方式在接垫的金属层 上涂布锡膏，并在光阻移除前，回焊使锡膏熔化，此时光阻可充作挡墙， 使得锡膏冷却后能在接垫上形成完美的球状金属凸块，因而解决了传统技 术中无法完美的形成球状金属凸块的问题。虽然本专利技术已以前述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本专利技术，任 何熟习此技艺者，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作各种的更动与 修改。因此本专利技术的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成金属凸块的方法，包含下列步骤：提供一芯片，该载板具有一主动表面；将一接垫配置在该芯片的该主动表面上；将一保护层覆盖在该芯片的该主动表面，并裸露出该接垫；在该保护层上形成覆盖该接垫的一凸块下金属层；形成一图案化的光阻层在该凸块下金属层上，并裸露出位在该接垫上方的该凸块下金属层；在裸露的凸块下金属层区域上方形成一金属层；在该金属层上涂布一层锡膏；通过回焊制程使该锡膏形成一金属凸块；移除该光阻层；及移除掉该金属凸块区域外的该凸块下金属层。

【技术特征摘要】
1. 一种形成金属凸块的方法，包含下列步骤提供一芯片，该载板具有一主动表面；将一接垫配置在该芯片的该主动表面上；将一保护层覆盖在该芯片的该主动表面，并裸露出该接垫；在该保护层上形成覆盖该接垫的一凸块下金属层；形成一图案化的光阻层在该凸块下金属层上，并裸露出位在该接垫上方的该凸块下金属层；在裸露的凸块下金属层区域上方形成一金属层；在该金属层上涂布一层锡膏；通过回焊制程使该锡膏形成一金属凸块；移除该光阻层；及移除掉该金属凸块区...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建汎，黄敏龙，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]