[发明专利]一种形成金属凸块的方法以及半导体器件

说明书

本申请公开了一种形成金属凸块的方法以及半导体器件。本申请公开的形成金属凸块的方法先在在晶圆正面形成绝缘层，绝缘层对应焊盘设置有贯通的第一开口，第一开口靠近焊盘位置处的尺寸小于其远离焊盘位置处的尺寸，且第一开口靠近焊盘位置处的尺寸小于焊盘的尺寸；然后在第一开口内形成金属凸块；再去除未被金属凸块在晶圆上的正投影覆盖的绝缘层。在第一开口内形成的金属凸块靠近焊盘位置处的尺寸小于焊盘的尺寸，也小于其远离焊盘位置处的尺寸，使得金属凸块的体积小于现有技术中两端尺寸基本一致的金属凸块的体积，从而能够在不减小金属凸块电连接接触面积的前提下减少金属的使用量，在不影响半导体器件可靠性的前提下节约成本。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种形成金属凸块的方法以及半导体器件。

背景技术

在不同的半导体器件之间形成电性连接时，通常利用金属凸块来实现，现有技术通常利用电镀工艺在预先形成的掩模层的通孔中直接形成金属凸块。但是金属凸块通常由金、铜等成本较高的金属材料制作形成，而且为提高半导体器件之间的电连接的可靠性，金属凸块的尺寸不能设计得过小，以保证金属凸块之间具有满足要求的接触面积，这导致了现有技术中形成金属凸块的方法中金属的使用量较高，从而导致成本较高。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种形成金属凸块的方法以及半导体器件，能够减少形成金属凸块时金属的使用量，降低成本。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：

提供一种形成金属凸块的方法，包括：在晶圆的正面形成图案化的绝缘层，所述绝缘层对应所述晶圆正面的焊盘位置处设置有贯通的第一开口，所述第一开口靠近所述焊盘位置处的尺寸小于其远离所述焊盘位置处的尺寸，且所述第一开口靠近所述焊盘位置处的尺寸小于所述焊盘的尺寸；在所述第一开口内形成金属凸块；去除未被所述金属凸块在所述晶圆上的正投影覆盖的所述绝缘层。

其中，所述在晶圆的正面形成图案化的绝缘层，所述绝缘层对应所述晶圆正面的焊盘位置处设置有贯通的第一开口，所述第一开口靠近所述焊盘位置处的尺寸小于其远离所述焊盘位置处的尺寸，所述第一开口靠近所述焊盘位置处的尺寸小于所述焊盘的尺寸的步骤包括：在所述晶圆的正面形成图案化的第一绝缘层，所述第一绝缘层对应每个所述焊盘位置处设置有至少一个第一通孔，所述第一通孔的尺寸小于所述焊盘的尺寸；在所述第一绝缘层远离所述晶圆的一侧表面形成图案化的第二绝缘层，所述第二绝缘层对应每个所述焊盘位置处设置有一个第二通孔，所述第二通孔的尺寸大于所述第一通孔的尺寸，且所述第二通孔与所述第一通孔连通，所述第二通孔与所述第一通孔形成所述第一开口。

其中，所述在所述第一绝缘层远离所述晶圆的一侧表面形成图案化的第二绝缘层的步骤之前，包括：在所述第一绝缘层远离所述晶圆的一侧表面以及所述第一通孔内形成溅射金属层；所述在所述第一开口内形成金属凸块的步骤包括：在所述第一开口内的所述溅射金属层上利用电镀工艺形成金属凸块，所述金属凸块远离所述晶圆正面的表面与所述第二绝缘层远离所述晶圆正面的表面齐平。

其中，所述在所述第一绝缘层远离所述晶圆的一侧表面形成图案化的第二绝缘层的步骤之后，包括：在所述第一开口内形成溅射金属层；所述在所述第一开口内形成金属凸块的步骤包括：在所述第一开口内的所述溅射金属层上利用电镀工艺形成金属凸块，所述金属凸块远离所述晶圆正面的表面与所述第二绝缘层远离所述晶圆正面的表面齐平。

其中，所述在晶圆的正面形成图案化的绝缘层的步骤之前，还包括：在所述晶圆的正面形成图案化的钝化层，所述钝化层对应所述焊盘位置处设置有贯通的第二开口，所述第二开口的尺寸小于或等于所述焊盘的尺寸；在所述钝化层远离所述晶圆的一侧表面以及所述第二开口内形成凸块下金属层；所述去除未被所述金属凸块在所述晶圆上的正投影覆盖的所述绝缘层的步骤之后，还包括：刻蚀去除未被所述金属凸块在所述晶圆上的正投影覆盖的所述凸块下金属层。