[发明专利]金属凸块的形成

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种金属凸块的形成。

背景技术

一般而言，使用与位于半导体管芯上的导电焊盘相连接的金属凸块，可以将半导体管芯连接于其他器件，比如印刷电路板，或者甚至(例如，以倒装芯片结构)连接于其他半导体管芯。这些导电焊盘可以提供与位于半导体管芯上的有源器件(例如，晶体管、电容器、电感器等)的电输入/输出连接，或者甚至提供通过例如延伸穿过半导体管芯的硅通孔(TSV)与其他管芯的通路。

金属凸块可以是例如焊料凸块。通过诸如电镀的工艺可以将这些焊料凸块盖在导电焊盘上，其中，将导电焊盘沉浸在前体浴中，同时对导电焊盘施加电流。电流使得焊料凸块能够仅电镀导电焊盘，而不电镀半导体管芯的其他非导电区。一旦已将焊料电镀在导电焊盘上，就可以加热焊料直到其回流并形成焊料球。然后可以使用焊料球将半导体管芯连接至印刷电路板或者另一半导体管芯。

然而，采用电镀工艺形成这些金属凸块并不是理想的方法。具体来说，由于包括诸如沉浸；施加电流；监控和控制电流、浸浴的浓度和其他工艺制约因素等工艺步骤，因此，电镀工艺是极其复杂的。这些工艺步骤，除了难以适当地控制和监控外，还增加了与电镀相关的成本，从而提高了制造半导体管芯的总成本。

此外，由于依赖于电镀工艺，因此，选择用于金属凸块的材料必须适合于电镀工艺本身。鉴于此，由于利用电镀工艺，因此，制造商也限制了可以用于金属凸块的材料。这些材料可能不是理想的，并可能导致金属凸块不如以其他方式获得的金属凸块效果好。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供具有暴露的导电区的衬底；将导电材料层与所述导电区相接触，所述导电材料包括与所述导电区相接触的第一区以及不与所述导电区相接触的第二区；以及将所述第二区与所述第一区分开。

在该方法中，进一步包括：回流所述第一区以形成一个或者多个导电凸块。

在该方法中，所述导电材料层与载体介质相连接。

在该方法中，所述载体介质是膜片。

在该方法中，所述导电材料包括锗或者铋。

在该方法中，进一步包括：将所述第一区接合至所述导电区，其中至少部分地通过加热所述导电材料层实施所述接合。

在该方法中，进一步包括：在邻近所述导电区的所述衬底上方形成光刻胶。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供位于衬底上方的导电柱；提供附接至载体介质的导电材料层；使用所述载体介质将所述导电材料层与所述导电柱相接触；将所述导电材料层的第一部分接合至所述导电柱；以及从所述导电材料层的所述第一部分去除所述载体介质。

在该方法中，进一步包括：回流所述导电材料层的所述第一部分以形成导电凸块。

在该方法中，所述导电材料包括铋或者锗。

在该方法中，进一步包括：形成位于所述衬底上方并邻近所述导电柱的光刻胶。

在该方法中，进一步包括：回流所述导电材料层的所述第一部分以形成导电凸块；以及在所述回流所述导电材料层的所述第一部分之后去除所述光刻胶。

在该方法中，进一步包括：回流所述导电材料层的所述第一部分以形成导电凸块；以及在所述回流所述导电材料层的所述第一部分之前去除所述光刻胶。

在该方法中，进一步包括：回流所述导电材料层的所述第一部分以形成导电凸块，其中在低于所述回流的温度下实施所述接合。

在该方法中，所述提供附接于载体介质的导电材料层进一步包括：在所述载体介质上形成所述导电材料层，其中不经电镀实施形成所述导电材料层。

根据本发明的又一方面，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供位于衬底上方的导电区；提供位于载体介质上的导电材料，所述导电材料具有第一区和第二区，所述第一区邻近所述第二区；将所述导电材料的所述第一区附接于所述导电区；将所述第二区与所述第一区分开；以及回流所述导电材料的所述第一区以形成导电凸块。

在该方法中，所述载体介质是膜片。

在该方法中，所述导电材料包括铋或者锗。

在该方法中，所述导电区是导电柱。

在该方法中，至少部分地通过加热所述第一区实施附接所述第一区。

附图说明

为了更充分地理解实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中：