[发明专利]镍金凸块的制作方法及镍金凸块组件

说明书

本发明提供一种镍金凸块的制作方法，包括自上向下形成在晶圆和镍金凸块之间的钛或钛钨金属层和金质金属层，通过物理干蚀刻的方式自上向下去除所述凸块外侧的金质金属层，再利用湿蚀刻方式蚀刻去除所述钛或钛钨金属层，避免采用湿蚀刻方式造成原电池反应，以及所述凸块的镍材质被蚀刻过度；本发明还提供一种镍金凸块组件，包括上下依次形成预留层、金质金属层、镍质金属层的凸块，以及设置在所述凸块底部的种子金属层和衬底金属层，所述金质金属层的侧面与所述凸块的侧面在竖直方向上平齐，最终保证凸块与所述晶圆之间具有较大的结合面积和结合力。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种镍金凸块制作方法及镍金凸块组件。

背景技术

凸块常用于集成电路晶圆封装技术中，随着越来越多的晶圆需要改变原来的设计及制作来适应不同的封装模式，随之需要在晶圆上制作相应凸块图型来满足需求，同时对凸块结构与材料需求也越来越多。

在制作凸块的过程中，需要在晶圆上形成金属材质的衬底层和种子层，然后在种子层上生成凸块待凸块制作完成后需要对凸块外侧多余二层金属层进行去除。目前凸块使用较多的材质为金，铜和铜镍金等，一般金质凸块配合设置有钛钨+金材质的种子层，其他材质的凸块配合钛或钛钨+铜材质的种子层。然而有些特殊功能的芯片，需要特殊的凸块结构，如镍金材质凸块，但若要配合常用的钛钨+金、钛，或者钛钨+铜材质种子层时，在凸块生成后对凸块底部外侧多余的种子层采取湿蚀刻方式去除时，由于铜、镍和金的金属电位差异，加上湿药液的辅助，导致铜质金属层发生原电池反应，加速种子层的蚀刻，另外，也会导致整个镍质凸块的过度底切，减小凸块与金属层的结合面积，导致结合力下降，进而产生凸块过早剥离晶圆的现象。

有鉴于此，有必要提供一种改进的镍金凸块的制作方法及镍金凸块组件以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止凸块下方的种子层在蚀刻时发生过度根切、且能保证凸块与晶圆的结合面积和结合力的镍金凸块制作方法及其镍金凸块组件。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种镍金凸块的制作方法，包括以下步骤：

提供一晶圆，所述晶圆上设置有金属垫块；

在所述晶圆及所述金属垫块的上方设置有钝化保护层，在所述钝化保护层和部分所述金属垫块上溅镀第一金属层，并在第一金属层上溅镀第二金属层；

在所述第二金属层上设置光阻层；

曝光显影，在所述光阻层上制造所述凸块的窗格，所述窗格正对于所述金属垫块的位置；

在所述窗格内电镀镍质金属层，并在所述镍质金属层上电镀形成金质金属层，所述镍质金属层和金质金属层的侧面贴合在所述窗格的侧面上；

在所述金质金属层的上表面电镀预留层；

去除光阻层，用化学药剂去除所述窗格之外的光阻层；

通过物理轰击的干蚀刻方式自上向下均匀蚀刻去除位于所述凸块底部外侧的第二金属层；

利用湿蚀刻方式蚀刻去除第一金属层；

高温烘烤释放应力后，完成所述凸块的制作。

作为本发明的进一步改进，通过设定蚀刻机的蚀刻量参数不小于所述第二金属层的厚度来确保位于所述凸块外侧的所述第二金属层被完全蚀刻去除。

作为本发明的进一步改进，所述第一金属层的材质为钛或钛钨。

作为本发明的进一步改进，所述第二金属层的材质为金。