專利名稱：半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法，特別是一種半導(dǎo)體晶圓或基板上印刷凸塊的制造方法。
新一代的高階封裝技術(shù)以球柵陣列構(gòu)裝(Ball-Grid-Array，BGA)、晶片尺寸構(gòu)裝(Chip-Size/Scale-package，CSP)、覆晶(Flip-Chip)技術(shù)為主流，而這些技術(shù)主要以覆晶構(gòu)裝技術(shù)為基礎(chǔ)。廣義的覆晶構(gòu)裝技術(shù)泛指將晶片翻轉(zhuǎn)后，以面朝下的方式透過金屬導(dǎo)體與基板(substrate)，進(jìn)行接合。一般而言，金屬導(dǎo)體以金屬凸塊(metal bump)的技術(shù)較成熟，亦被廣泛使用于量產(chǎn)的產(chǎn)品之中其金屬凸塊成形方法中的低成本植球技術(shù)(low cost bum-ping technology)應(yīng)用無電鍍鎳/金(electroless Ni/Au)形成凸塊下方金屬層(under bump metallurgy，UBM)再配合印刷的方式植球，其習(xí)知主要制程示意如下先在晶圓(wafer)的表面的鋁(AL)上應(yīng)用無電鍍鎳/金來形成UBM層；在晶圖表面覆上一層光阻劑(photo-resist)并予以預(yù)熱；在晶圓上方以適當(dāng)?shù)恼终?Mask)阻隔并施以曝光顯影成像，使在UBM層位置上形成盲孔；續(xù)利用刷板將錫膏刷填入盲孔內(nèi)，經(jīng)高溫回焊使錫膏融成錫錠，再將該光阻劑以化學(xué)藥劑去除后并清洗，僅留下晶圓上凸起的錫錠，經(jīng)第二次高溫回焊處理后該錫錠即形成球形的錫球。
此種習(xí)知的凸塊成形制程在覆蓋光阻劑、光微影成像及去除光阻劑的過程皆有缺點1、該光阻劑，在覆蓋后需要花費(fèi)乾硬時間；2、在光微影成像過程時必須另外制作定位成像的光罩，亦加重制造成本；3、在第一次回焊處理后，其光阻劑須以化學(xué)或物理方式去除，整個程序又更為繁瑣，更為費(fèi)時；
對于任何一個產(chǎn)業(yè)來說，費(fèi)時就是花費(fèi)金錢。針對上述習(xí)知制程的缺點，本發(fā)明應(yīng)用一新穎制程，將可有效精簡制程，且維持生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法，特別是一種半導(dǎo)體晶圓或基板上印刷凸塊的制造方法，本發(fā)明采用耐熱性、安定性佳的合成膠帶來取代光阻劑，覆蓋過程簡單，可快速貼在晶圖表面，并以程序控制雷射定位打孔，經(jīng)印刷錫膏、高溫回焊后，直接撕去膠帶即可進(jìn)行第二次回焊，可有效地精簡多道制程，節(jié)省時間并維持固態(tài)作業(yè)，不須浪費(fèi)時間等待化學(xué)藥劑的清洗、風(fēng)乾時間。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法，是以合成膠帶貼在載體表面，以雷射穿孔方式形成凹洞，續(xù)以刷板將錫膏填入孔洞位置，經(jīng)高溫回焊處理使錫膏溶化成焊錠后，再撕去該合成膠帶，經(jīng)第二次高溫回焊處理后形成錫球，其制程為a、在載體的表面上形成欲被包覆的金屬物；b、在載體表面覆貼合成膠帶c、在合成膠帶上方適當(dāng)位置，施以雷射穿孔；d、經(jīng)雷射穿孔后，在合成膠帶打出盲孔；e、利用刷板將錫膏刷添入盲孔內(nèi)；f、經(jīng)高溫回焊使錫膏融成錫錠；g、再將該合成膠帶直接撕去，僅留下載體上凸起的錫錠；h、經(jīng)第二次高溫回焊處理后，該錫錠即在凸塊下方金屬層上形成球形的錫球。
所述的半導(dǎo)體載體可為半導(dǎo)體晶圓，所述的半導(dǎo)體載體還可為半導(dǎo)體基板。所述的欲被包覆的金屬物可為在載體的表面的鋁上形成的凸塊下方金屬層。所述的欲被包覆的金屬物還可為為銅線路。
本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體晶圓或基板上印刷凸塊的制造方法，采用耐熱性、安定性佳的合成膠帶來取代光阻劑，覆蓋過程簡單，可快速貼在晶圖表面，并以程序控制雷射定位打孔，經(jīng)印刷錫膏、高溫回焊后，直接撕去膠帶即可進(jìn)行第二次回焊，可有效地精簡多道制程，節(jié)省時間并維持固態(tài)作業(yè)，不須浪費(fèi)時間等待化學(xué)藥劑的清洗、風(fēng)乾時間。本發(fā)明亦可應(yīng)用在如球柵陳列(BGA)等基板(substrate)上的金屬凸塊成形及焊料的被覆制程。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明

圖1a-1h為習(xí)知晶圓金屬凸塊成形制程示意圖。
圖2a-2h為本發(fā)明的晶圓金屬凸決成形制程示意圖。
圖3a-3h為本發(fā)明的另一實施例(基板的銅接點植球制程)的示意圖。
圖中符號簡要說明1、晶圓，11、鋁，12、凸塊下方金屬層UBM，13、聚酰亞胺，14、矽；2、光阻劑，21、盲孔，2a、合成膠帶，2a1、盲孔；3、罩遮，4、刷板，5、錫膏，6、錫錠，7、錫球，8、基板，81、聚酰亞銨層，82、銅線路，83、合成膠帶，831、盲孔，84、刷板， 85、錫膏，86、錫錠，87、錫球。
請參閱圖1a-1h，為習(xí)知晶圓金屬凸塊成形制程示意圖。先在晶圓(wafer)1的表面的鋁(AL)11上應(yīng)用無電鍍鎳/金來形成UBM層12；在晶圖表面覆上一層光阻劑(photo-resist)2并予以預(yù)熱；在晶圓上方以適當(dāng)?shù)恼终?Mask)3阻隔并施以曝光顯影成像，使在UBM層位置上形成盲孔21；續(xù)利用刷板4將錫膏5刷填入盲孔內(nèi)，經(jīng)高溫回焊使錫膏融成錫錠6，再將該光阻劑以化學(xué)藥劑去除后并清洗，僅留下晶圓上凸起的錫錠，經(jīng)第二次高溫回焊處理后該錫錠即形成球形的錫球7。
習(xí)知晶圓金屬凸塊成形制程中，光阻劑在覆蓋后需要花費(fèi)乾硬時間；而且在光微影成像過程時必須另外制作定位成像的光罩，亦加重制造成本還有在第一次回焊處理后，其光阻劑須以化學(xué)或物理方式去除，整個程序又更為繁瑣，更為費(fèi)時。
請參照圖2a-2h所示，為本發(fā)明的晶圓金屬凸塊成形制程示意圖。
本發(fā)明的半導(dǎo)體晶圓或基板上印刷凸塊的制造方法，以合成膠帶貼在晶圓表面，以雷射穿孔方式形成凹洞，續(xù)以刷板將錫膏填入孔洞位置，經(jīng)高溫回焊處理使錫膏溶化成焊錠后，再撕去該合成膠帶，經(jīng)第二次高溫回焊處理后形成球的制程。
請參照圖2a-2h所示，其制程為a、在晶圓1的表面的鋁(Al)11上應(yīng)用無電鍍鎳/金來形成UBM層12，如圖2a所示。
b、在晶圓1表面覆貼合成膠帶2a，如圖2b所示。
c、在合成膠帶2a上方適當(dāng)位置(相對于UBM層12的位置)，施以雷射穿孔，如圖2c所示。
d、經(jīng)雷射穿孔后，在合成膠帶2a打出盲孔2a1，如圖2d所示。
e、利用刷板4將錫膏5刷填入盲孔2a1內(nèi)，如圖2e所示。
f、經(jīng)高溫回焊使錫膏5融成錫錠6，如圖2f所示。
g、再將該合成膠帶2a直接撕去，僅留下晶圓1上凸起的錫錠6，如圖2g所示。
h、經(jīng)第二次高溫回焊處理后，該錫錠6在UBM層12上形成球形的錫球7。
本發(fā)明不限于應(yīng)用無電鍍鎳/金來形成UBM層12，應(yīng)用其他方法形成UBM層12者亦可通用。
據(jù)此制程，在制程b時直接在晶圓1上貼上合成膠帶2a，快速方便；并在制程c時以雷射穿孔方式，直接在合成膠帶2a上打孔，并在回焊后直接撕去合成膠帶2a后，即可進(jìn)行二次回焊處理，整個制程直接快速、可大量節(jié)省制作時間。
請參照圖3a-3h所示，為本發(fā)明的另一實施例(基板的銅接點植球制程)的示意圖。
本發(fā)明亦可套用在基板(substrate)的凸塊及焊料被覆制作(bumping)，其制程如下a、在基板8上形成銅線路82，如圖3a所示。
b、以合成膠帶83覆貼在該基板8上，如3b所示。
c、在合成膠帶83上方適當(dāng)位置(相對于銅線路82位置)，施以雷射穿孔如圖3c所示。
d、經(jīng)雷射穿孔后，在合成膠帶83打出盲孔831，如圖36所示。
e、利用刷板84將錫膏85刷填入盲孔831內(nèi)，如圖3e所示。
f、經(jīng)高溫回焊使錫膏85融成錫錠86，如圖3f所示。
g、再將該合成膠帶83直接撕去，僅留下基板8上凸起的錫錠86，如圖3g所示。
h、經(jīng)第二次高溫回焊處理后，該錫錠86即在銅塊83上形成球形的錫球87或焊料被覆。
雖然本發(fā)明以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種變換和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)同時參照權(quán)利要求書中的內(nèi)容進(jìn)行界定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法，是以合成膠帶貼在載體表面，以雷射穿孔方式形成凹洞，續(xù)以刷板將錫膏填入孔洞位置，經(jīng)高溫回焊處理使錫膏溶化成焊錠后，再撕去該合成膠帶，經(jīng)第二次高溫回焊處理后形成錫球，其制程為a、在載體的表面上形成欲被包覆的金屬物；b、在載體表面覆貼合成膠帶c、在合成膠帶上方適當(dāng)位置，施以雷射穿孔；d、經(jīng)雷射穿孔后，在合成膠帶打出盲孔；e、利用刷板將錫膏刷添入盲孔內(nèi)；f、經(jīng)高溫回焊使錫膏融成錫錠；g、再將該合成膠帶直接撕去，僅留下載體上凸起的錫錠；h、經(jīng)第二次高溫回焊處理后，該錫錠即在凸塊下方金屬層上形成球形的錫球。
2.如權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法，其特征在于所述的半導(dǎo)體載體為半導(dǎo)體晶圓。
3.如權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法，其特征在于所述的半導(dǎo)體載體為半導(dǎo)體基板。
4.如權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法，其特征在于所述的欲被包覆的金屬物可為在載體的表面的鋁上形成的凸塊下方金屬層。
5.如權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體載體上印刷凸塊的制造方法，其特征在于所述的欲被包覆的金屬物還可為為銅線路。
全文摘要
本發(fā)明是一種半導(dǎo)體載體特別是半導(dǎo)體晶圓或基板上印刷凸塊的制造方法,主要是在制作晶圓表面或在基板上印刷凸塊時,采用耐熱性、安定性佳的合成膠帶覆蓋其上,并以雷射光在對應(yīng)的凸塊下金屬層(UBM)適當(dāng)位置處將合成膠帶打孔,續(xù)以刷板將錫膏刷填入孔洞內(nèi),經(jīng)高溫回焊處理使錫膏融溶后硬化成焊錠,再撕去該合成膠帶,僅留下凸起的焊錠,經(jīng)第二次高溫回焊處理后即可直接在晶圓表面UBM層上或基板上形成球形凸塊制程。
文檔編號H01L21/02GK1340852SQ0012288
公開日2002年3月20日 申請日期2000年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者謝文樂, 莊永成, 黃寧, 陳慧萍, 蔣華文, 張衷銘, 涂豐昌, 黃富裕, 張軒睿, 胡嘉杰 申請人:華泰電子股份有限公司