[发明专利]一种高密度凸块结构的制造方法

摘要

本发明公开了一种高密度凸块结构的制造方法，属于半导体封装技术领域。其公开了两种方案：方案一，该方案通过光刻工艺替代湿法腐蚀方法成形钛或钛钨阻挡层，形成的凸块结构克服了侧向纵深腐蚀的缺陷；方案二，该方案用在芯片电极上化学镀镍阻挡层的方法代替物理气相沉积金属钛或钛钨阻挡层的方法，避免了高密度铜柱金属凸块电镀完成之后的腐蚀工艺，形成的凸块结构克服了侧向纵深腐蚀的缺陷。本发明通过采用先进的光刻工艺或从材料学出发寻找更合适的替换材料优化现有工艺流程，形成的凸块结构克服了侧向纵深腐蚀的缺陷，解决了高密度铜柱凸块在制造过程中脱落问题，以及在后续使用中潜在的结构可靠性问题。

主权项

1.一种高密度凸块结构的制造方法，其工艺步骤如下：步骤一、取来料圆片（100），其芯片电极（102）露出芯片表面钝化层（103）；步骤二、清洗来料圆片（100）；步骤三、在清洗后的整个圆片（100）上物理气相沉积钛或钛钨金属层；步骤四、对整个圆片（100）涂布光刻胶，进行光刻工艺，在钛或钛钨金属层的表面形成光刻胶掩膜图案，该光刻胶掩膜图案遮掩不小于芯片电极（102）上方的垂直区域的区域；步骤五、借助光刻胶掩膜图案对钛或钛钨金属层用腐蚀液进行腐蚀，去掉光刻胶掩膜图案未覆盖的钛或钛钨金属层，形成阻挡层（220），去除无用的光刻胶掩膜图案；步骤六、再在整个圆片（100）上物理气相沉积金属铜层，为形成凸块结构（500）所需的金属种子层，所述凸块结构（500）包括凸块电镀层（510）及其上部的凸块焊料层（530）；步骤七、涂布厚膜光刻胶，该光刻胶的厚度不小于后续成形的凸块结构（500）的高度；步骤八、对光刻胶进行先曝光再显影的方法形成高密度光刻胶开口阵列图形，该光刻胶开口对应每一个芯片电极（102）；步骤九、在光刻胶开口区域内电镀凸块电镀层（510）及其上部的凸块焊料层（530）；步骤十、去除剩余的厚膜光刻胶；步骤十一、对凸块电镀层（510）区域之外的金属铜层进行腐蚀，形成金属种子层（310）；步骤十二、所述凸块焊料层（530）进行回流形成弧形球冠状的焊料凸点。