[发明专利]一种晶圆及提升电镀凸块高度均匀性的方法

说明书

本申请涉及一种晶圆及提升电镀凸块高度均匀性的方法，涉及半导体封装的领域，其包括以下步骤：获取高度差信息；于产品晶圆上溅射形成电镀种子层；形成初始光阻层；于初始光阻层的开口处电镀形成金属垫块；形成最终光阻层，最终光阻层上设置有开口，以露出所有成型金属凸块对应的焊盘；于最终光阻层的开口处电镀形成初步金属凸块，所述初步金属凸块包括铜柱和锡帽，锡帽设于铜柱远离电镀种子层的一侧；去除最终光阻层和电镀种子层；将产品晶圆回流形成成型金属凸块。本申请具有使得电镀完成后回流的不同尺寸之间的电镀凸块最终的高度相同，提高了电镀的金属凸块高度的均匀性的效果。

技术领域

本申请涉及半导体封装的领域，尤其是涉及一种晶圆及提升电镀凸块高度均匀性的方法。

背景技术

晶圆级封装属于“晶圆封装后再切割”的方式，采用了集成电路芯片制造厂中的晶圆作业模式，即在整片晶圆上完成封装后再切割，一次性得到大量成品芯片。

晶圆凸点技术（Bumping）是晶圆级封装的关键技术之一。倒装（FC，Flip Chip）即是通过晶圆级封装的凸点工艺在芯片的电气层表面形成一层呈阵列排布的金属凸点（Bump），然后将金属凸点直接与基板连接，形成电气互联。随着晶圆制造工艺的发展，芯片尺寸越来越小，同时伴随产品功能需求的增加，芯片表面I/O密度越来越高。出于芯片空间及产品电性能的多重考虑，单颗芯片内根据管脚功能的不同设计不同尺寸的金属凸块的设计方案得到了越来越多的应用和发展

针对上述中的相关技术，发明人认为由于金属凸块尺寸的不同，电镀的金属凸块（Cu+n）经回流后会产生高度差，且金属凸块尺寸差距越大则金属凸块的高度差越大。当金属凸块的高度差超过倒装的工艺能力时将产生虚焊异常，导致芯片无法使用。

发明内容

为了改善金属凸块尺寸差距越大则金属凸块的高度差越大，将产生虚焊异常，导致芯片无法使用的问题，本申请提供一种晶圆及提升电镀凸块高度均匀性的方法。

第一方面，本申请提供的一种提升电镀凸块高度均匀性的方法采用如下的技术方案：

一种提升电镀凸块高度均匀性的方法，应用于具有同一芯片的晶圆，包括以下步骤：

获取不同尺寸的成型金属凸块之间的高度差信息，定义高度最高的成型金属凸块为目标金属凸块，定义其余的成型金属凸块为区别金属凸块；

于产品晶圆上溅射形成电镀种子层；

于电镀种子层上涂胶、曝光、显影形成初始光阻层，所述初始光阻层上设置有开口，以露出区别金属凸块对应的焊盘；

于初始光阻层的开口处电镀形成金属垫块，其中，金属垫块的高度等于高度差信息所对应的高度值；

去除初始光阻层后重新于电镀种子层上涂胶、曝光、显影形成最终光阻层，所述最终光阻层上设置有开口，以露出所有成型金属凸块对应的焊盘；

于最终光阻层的开口处电镀形成初步金属凸块；

去除最终光阻层和电镀种子层；

将产品晶圆回流形成成型金属凸块。

通过采用上述技术方案，通过先在尺寸较小的金属凸块的焊盘上电镀高度可以弥补高度差信息的金属垫块，然后在金属垫块的基础上电镀小尺寸的金属凸块，而在原先的焊盘上电镀大尺寸的金属凸块，使得电镀完成后回流的不同尺寸之间的电镀凸块最终的高度相同，提高了电镀的金属凸块高度的均匀性。

可选的，获取成型金属凸块的高度差信息的方法包括：

于测试晶圆上溅射形成电镀种子层；

于电镀种子层上涂胶、曝光、显影形成最终光阻层，所述最终光阻层上设置有开口，以露出所有成型金属凸块对应的焊盘；

于最终光阻层的开口处电镀形成初步金属凸块；