[发明专利]一种金凸块晶圆高可靠性返工的工艺

说明书

本发明公开了半导体集成电路领域内的一种金凸块晶圆高可靠性返工的工艺，包括如下步骤：Pre‑clean、去水烘烤、光阻涂布、高蚀刻电浆处理、金蚀刻、光阻去除、钛钨蚀刻、Scrubber清洗和AOI扫描。本发明针对长时间放置的晶圆产品，通过返工的方式，重新生长金凸块，从而降低晶圆金凸块久置产品芯片的压合不良率，进而降低封装产品的不良率，降低客户群的芯片封装压合及封装产品的成本。

技术领域

本发明属于半导体集成电路领域，特别涉及一种金凸块晶圆高可靠性返工的工艺。

背景技术

液晶面板广泛存在于我们的日常生活中，例如手机、平板电脑、笔记本电脑和电视等。而液晶面板功能的实现，是通过封装在面板周围的驱动芯片。液晶面板驱动芯片、射频芯片、存储芯片等等在完成集成电路的制作后，一般会需要通过凸块导电结构，将其与印刷电路板或基板等其他组件连接，继而做信号传递。

现有技术中，以金凸块工艺为例，现有的常规金凸块制作工艺主要如下：①溅镀→②光阻涂布→③曝光→④显影→⑤电镀金凸块→⑥光阻去除→⑦电浆处理→⑧金蚀刻→⑨钛钨蚀刻→⑩韧化。

金凸块工艺完成后，晶圆产品会入库保存，等待客户后续订单进行封装压合工序。但有的时候存在如下问题：一些产品长时间拿不到后续订单，随着入库时间推移，因氧化等问题金凸块与芯片的结合强度会降低，从而影响芯片压合的可靠度，导致芯片及封装产品的不合格率增大，增加了芯片及封装产品的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种金凸块晶圆高可靠性返工的工艺，针对长时间放置的晶圆产品，通过返工的方式，重新生长金凸块，从而降低晶圆金凸块久置产品芯片的压合不良率，进而降低封装产品的不良率，降低客户群的芯片封装压合及封装产品的成本。

本发明的目的是这样实现的：一种金凸块晶圆高可靠性返工的工艺，包括如下步骤：

（1）Pre-clean：先使用电浆机处理晶圆，再用scrubber清洗机来清洗晶圆；（2）去水烘烤：将晶圆放入烘箱，控制烘烤温度为100-120℃，烘烤时间为15-30min，用于去除晶圆表面的水汽；

（3）光阻涂布：使用光阻涂布机，在晶圆表面涂上一层2-4um厚度的光阻；

（4）高蚀刻电浆处理：使用电浆机，利用RF及ICP刻蚀技术将O₂激发成plasma，持续轰击晶圆表面，利用金凸块表面光阻与线路区表面光阻高度差，使金凸块表面光阻去除使之露出，同时确保线路区仍然保留0.8-1um厚度的少量光阻；

（5）金蚀刻：用金蚀刻机台和金蚀刻药液，通过控制金蚀刻时间使得药液去除金凸块及底部的金层；

（6）光阻去除：用光阻去除机和光阻去除液，通过浸泡晶圆，将光阻溶解去除掉，留下只有钛钨层；

（7）钛钨蚀刻：用钛钨蚀刻机和钛钨蚀刻液，钛钨蚀刻液为双氧水，通过浸泡晶圆产生氧化反应，去除掉溅镀在晶圆上的钛钨层；

（8）Scrubber清洗：使用scrubber清洗机来清洗晶圆，去除晶圆表面上的微尘颗粒。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：成本低廉：在原有工艺站点基础上开发，不需要使用新的机台或新的药水；方法简单，工艺步骤操作方便，工艺流程更加省时省力；安全性高：因光阻保护非bump（金凸块）区，返工后的良率较高，达99%以上；此工艺可以有效解决晶圆久置后产品的处理问题，减少晶圆的报废率，降低生产成本。本发明适用于久置时间较长的，可能有部分金凸块不完整的晶圆产品。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤（9）AOI扫描：使用AOI扫描机台来扫描晶圆，确认晶圆返工之后的良率表现。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（3）中涂布的光阻中的酚醛树脂成分为30-40wt%，感光剂成分为1-10wt%。光阻是一种对350-430nm波长的光有光溶解特性的有机物。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（4）中线路区为晶圆上除了金凸块以外的区域。