[发明专利]在封装过程中提高焊点特性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域的封装技术，特别涉及一种在封装过程中提高焊点特性的方法。

背景技术

在晶圆上制作多个半导体器件是一种有效节约成本的方法。一旦在晶圆的制作工艺和测试完成，半导体器件就从晶圆分离出来并装配到最终的集成电路管壳中。封装过程就是用焊点将半导体器件的衬垫和集成电路管壳上的电极互相连接起来。

图1为现有技术制作焊点的方法流程图，结合图2a～图2d所示的制作焊点剖面结构示意图进行详细说明。

步骤101、在半导体器件的上表面旋涂钝化层30，如图2a所示；

在本步骤中，钝化层30可以采用光阻胶材料制成，厚度为十几微米；

步骤102、对钝化层30进行图案化，暴露半导体器件的衬垫20的全部上表面或部分上表面，如图2b所示；

在本步骤中，对钝化层30进行图案化的过程为：采用图案化的光罩作为掩膜，对钝化层30进行曝光后再显影，得到图案化的钝化层30；

步骤103、以图案化的钝化层30为掩膜，采用物理气相沉积方式得到焊点底层金属层(UBM)40，如图2c所示；

在本步骤中，UBM的材料为铜和/或铬，用于在后续点焊焊点时，作为种子层，易于镀上金焊点，一般厚度比较薄，只有几微米；

在本步骤中，使用物理气相沉积方式溅射金属铜和/或铬到半导体器件的裸露衬垫20上；

步骤104、在UBM40上电镀金焊点50，如图2d所示；

在本步骤中，电镀过程为：将具有步骤103结构的半导体器件放置到具有金属金的电解质溶液中，该电解质溶液是含氰化物或不含氰化物的电解质溶液；对电解质溶液通入电流后，电解质溶液中的金属金就被电离为离子，电镀到半导体器件的UBM40表面上；

在该过程中，采用电流密度为(0.3～0.5)ASD(10^-2安培/平方毫米)的电流在反应腔中分离金离子，然后分离的金离子电镀到UBM40表面，所得到的金焊点50高度为20微米左右。

采用上述方式虽然可以制作金焊点，但是所制作金焊点的结构却是坍塌的，如图2d所示，可以看出，金焊点的结构并不是垂直于半导体器件的水平表面的长方体结构，而是上窄下宽的梯形柱体结构。这在后续封装过程中会导致临近的金焊点短路，特别是随着半导体器件的特征尺寸越来越小，这种现象会更加严重，降低了所制作的半导体器件的良率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种在封装过程中提高焊点特性的方法，该方法能够使得金焊点结构垂直于半导体器件的水平表面，从而不会造成临近的金焊点之间的短路问题，提高半导体器件的良率。

为达到上述目的，本发明实施的技术方案具体是这样实现的：

一种在封装过程中提高焊点特性的方法，该方法包括：

在半导体器件上形成图案化的钝化层，裸露半导体器件上的衬垫；

采用物理气相沉积方式在所述衬垫上沉积焊点底层金属层UBM；

在UBM上采用二步电镀方式电镀得到金焊点，其中，第一步电镀方式所采用的电流密度保证电离的金离子垂直电镀在UBM上，第二步电镀方式所采用的电流密度大于第一步电镀方式所采用的电流密度。

所述第一步电镀方式所采用的电流密度为(0.2～0.3)*10^-2安培/平方毫米ASD；

所述第二步电镀方式所采用的电流密度为0.3～0.5ASD。

所述第一步电镀方式所电镀得到的金焊点厚度为经过两步电镀方式得到的金焊点厚度的15％～20％。

所述第一步电镀方式所电镀得到的金焊点厚度和钝化层齐平。

所述电镀方式电镀得到金焊点的过程为：

将半导体器件放置到具有金属金的电解质溶液中，该电解质溶液是含氰化物或不含氰化物的电解质溶液；

对电解质溶液通入电流后，电解质溶液中的金属金被电离为离子，进行电镀。

由上述技术方案可见，本发明提供的方法采用两次电镀的电镀方式制作金焊点，第一次电镀方式所采用的电流密度保证电离的金离子垂直电镀在UBM40表面上，第二次电镀方式所采用的电流密度大于第一次电镀方式所采用的电流密度，以保证在有限的时间内得到符合高度要求的金焊点。这样，就可以使得金焊点结构垂直于半导体器件的水平表面，不会造成临近的金焊点之间的短路问题，提高半导体器件的良率。

附图说明

图1为现有技术制作焊点的方法流程图；

图2a～图2d所示的制作焊点剖面结构示意图；

图3为不同大小金离子电镀示意图；