一種壓焊塊製作方法及壓焊塊的製作方法

2023-05-19 00:08:36 1

專利名稱：一種壓焊塊製作方法及壓焊塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體工藝技術，尤其涉及一種壓焊塊製作方法及壓焊塊。
背景技術：
鍵合是半導體晶片封裝工藝流程中比較重要的步驟之一，鍵合過程是採用引線將晶片的壓焊塊和封裝體上的電極引腳進行電連接；在鍵合過程中，將引線定位在晶片的壓焊塊位置並施加一定壓力，使得引線和壓焊塊形成鍵合結構；鍵合過程中施加的壓力越大，晶片的壓焊塊承受的壓力也就越大，當鍵合過程中施加的壓力大於壓焊塊所能承受的壓力時，會導致壓焊塊被壓壞。鍵合用的引線或是金線或是鋁線或是銅線，其中銅線由於低電阻率、高熱導率、價格低等優勢，正在逐漸取代金線和鋁線。但是，銅線的硬度比較高，而且銅線容易被氧化，因此銅線在鍵合時需要更大的壓力，所以使用銅線時，對壓焊塊的承壓能力的要求則高於使用金線和鋁線時對壓焊塊承壓能力的要求。壓焊塊的表面結構是金屬，壓焊塊的金屬厚度越大，其所能承受的鍵合壓力也就越大，所以增大壓焊塊的金屬厚度，是防止壓焊塊在鍵合過程中被壓壞的有效方法，尤其是滿足銅線鍵合要求的有效方法。目前，可以採取增加晶片製造工藝中頂層金屬厚度的方法，達到增加壓焊塊金屬厚度的目的；但是，在實際操作中，頂層金屬需要經過金屬澱積、光刻、金屬刻蝕等一系列具體的工藝步驟，如果增加頂層金屬厚度，會導致其金屬澱積、光刻、金屬刻蝕的工藝難度增加甚至很難實現穩定的批量生產。下面對現有技術中製作壓焊塊的方法進行詳細說明

如圖1所示，目前，製作壓焊塊的方法包括步驟SlOl、在晶片I上澱積頂層金屬2，如圖2a所示，若需要壓焊塊金屬厚度較厚，則需要澱積較厚的頂層金屬2，但是會增加光刻和金屬刻蝕的難度；步驟S102、在頂層金屬2上設置光刻膠3，並通過光刻去除壓焊塊區域外的光刻膠3，保留壓焊塊區域的光刻膠3，如圖2b所示，在此步驟中，頂層金屬厚度越大，對應所需的光刻膠厚度也越大，光刻工藝的難度也就越大。步驟S103、進行頂層金屬2的刻蝕，將沒有被光刻膠3覆蓋的區域的頂層金屬2刻蝕掉，並在完成金屬刻蝕之後將光刻膠3去除掉，如圖2c所示，在該步驟中，頂層金屬2的厚度越大，刻蝕工藝的難度也越大；步驟S104、在晶片I表面澱積一層介質,形成鈍化層4,如圖2d所示；步驟S105、在鈍化層4上設置光刻膠3，並通過光刻去除壓焊塊區域的光刻膠3，保留壓焊塊區域外的光刻膠3，如圖2e所示；步驟S106、進行鈍化層4刻蝕，將壓焊塊區域的鈍化層4刻蝕掉，並在完成刻蝕後，去除光刻膠3，如圖2f所示，鈍化層的作用是將晶片I與外界隔離，以防止潮氣等不利環境對管芯的影響，經刻蝕後，只有壓焊塊區域沒有鈍化層覆蓋，從而使得鍵合時可以使用引線將壓焊塊金屬與封裝體上的電極引腳進行電連接。通過該製作壓焊塊的方法可知，如果增加頂層金屬厚度，會導致其金屬澱積、光亥IJ、金屬刻蝕的工藝難度增加甚至很難實現穩定的批量生產。

發明內容
本發明實施例提供一種壓焊塊製作方法及壓焊塊，以提高壓焊塊金屬的厚度。一種壓焊塊製作方法，包括在刻蝕掉晶片的壓焊塊區域的鈍化層(4)後，在所述晶片上澱積金屬層(5)，所述在壓焊塊區域澱積的金屬層(5)的厚度小於所述壓焊塊區域外的鈍化層(4)與鈍化層(4)上的光刻膠的厚度之和；去除所述壓焊塊區域外的金屬層(5)；去除所述鈍化層(4)上的光刻膠。 一種通過本發明實施例提供的方法製作的壓焊塊，其特徵在於，在壓焊塊區域的頂層金屬上，設置有金屬層。本發明實施例提供一種壓焊塊製作方法及壓焊塊，在刻蝕掉晶片的壓焊塊區域的鈍化層後，在晶片上澱積金屬層，並通過粘性薄膜去除壓焊塊區域外的金屬層，保留壓焊塊區域的金屬層，從而增加了壓焊塊金屬的厚度。


圖1為現有技術中製作壓焊塊的方法流程圖；圖2a_圖2f為現有技術中製作壓焊塊的方法中各步驟狀態示意圖；圖3為本發明實施例提供的壓焊塊製作方法流程圖；圖4為本發明實施例提供的一種較佳的壓焊塊製作方法流程圖；圖5a_圖5e為本發明實施例提供的一種較佳的壓焊塊製作方法中各步驟狀態示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供一種壓焊塊製作方法及壓焊塊，在刻蝕掉晶片的壓焊塊區域的鈍化層後，在晶片上澱積金屬層，並通過粘性薄膜去除壓焊塊區域外的金屬層，保留壓焊塊區域的金屬層，從而增加了壓焊塊金屬的厚度。如圖3所示，本發明實施例提供的壓焊塊製作方法包括步驟S301、在刻蝕掉晶片的壓焊塊區域的鈍化層4後，在晶片上澱積金屬層5，在壓焊塊區域澱積的金屬層5的厚度小於壓焊塊區域外的鈍化層4與鈍化層4上的光刻膠3的厚度之和；步驟S302、去除壓焊塊區域外的金屬層5 ；步驟S303、去除鈍化層4上的光刻膠3。由於在壓焊塊上又澱積了一層金屬層，所以增加了壓焊塊金屬的總體厚度，同時，由於去除了壓焊塊區域外澱積的金屬，所以對壓焊塊區域外的結構沒有影響。具體的，一種較佳的壓焊塊製作方法如圖4所示，包括
步驟S401、在刻蝕掉晶片的壓焊塊區域的鈍化層4後，去除壓焊塊區域外的鈍化層4上用於刻蝕鈍化層4的光刻膠3 ；步驟S402、重新在壓焊塊區域外的鈍化層4上設置光刻膠3，如圖5a所示；步驟S403、烘焙晶片，從而增加光刻膠的硬度，增強光刻膠的耐磨性；步驟S404、在晶片上澱積金屬層5，如圖5b所示，通常，為了不影響晶片其它區域的結構以及光刻膠的性能，採用低於120攝氏度的低溫蒸發的方式進行金屬層5的澱積，其中，金屬層5的厚度比光刻膠3與鈍化層4的厚度之和小(一般後者是前者的3倍以上時較佳)，由於蒸發產生的金屬膜層的臺階覆蓋性能非常差，而光刻膠側壁非常陡峭，所以光刻膠側壁不會被金屬覆蓋，即金屬膜層在光刻膠側壁位置不連續；步驟S405、在晶片上粘貼藍膜6，如圖5c所示；步驟S406、揭除藍膜6，如圖5d所示，由於藍膜粘附性較強，所以覆蓋在光刻膠表面的金屬層5隨藍膜一通被揭除，而由於金屬層5的厚度比光刻膠3與鈍化層4的厚度之和小，所以覆蓋在壓焊塊區域的金屬層5保留下來，增加了頂層金屬2的厚度；步驟S407、去除鈍化層4上的光刻膠3，如圖5e所示，此時的晶片中，壓焊塊區域的金屬厚度是頂層金屬2的厚度和金屬層5的厚度之和，增大了壓焊塊的耐壓強度。進一步的，鈍化層4上的光刻膠3也可以直接採用壓焊塊區域外的鈍化層4上用於刻蝕鈍化層4的光刻膠3，此時，則不需要進行步驟S401和步驟S402，若為了使得光刻膠3有更好的性能和形狀，則可以通過步驟S401和步驟S402來去除壓焊塊區域外的鈍化層4上用於刻蝕鈍化層4的光刻膠，並重新在壓焊塊區域外的鈍化層4上設置光刻膠3。在本發明實施例中，光刻膠3為倒梯形較佳，如圖5a中所示，可以更好的防止光刻膠側壁被澱積的金屬層5覆蓋。

在步驟S405和步驟S406中，藍膜是一種粘附性較強的薄膜，在本發明實施例中也可以使用其它的粘性薄膜，若一次未將光刻膠3表面的金屬層5全部揭掉,可以重複多次執行步驟S405和步驟S406。當然，也可以採用再次掩膜的方式，在壓焊塊區域覆蓋光刻膠，再刻蝕掉壓焊塊區域外的金屬層5，從而實現去除壓焊塊區域外的金屬層5。在本發明實施例中，為了使得金屬層5和頂層金屬2能夠較佳的連接起來，金屬層5可以採用和頂層金屬2相同的金屬，當然，為了澱積方便，也可以使用其它金屬來製作金屬層5。本發明實施例還提供一種壓焊塊，該壓焊塊是通過本發明實施例提供的方法製作的。如圖5e所示，本發明實施例提供的壓焊塊中，在壓焊塊區域的頂層金屬2上，設置有金屬層5，從而增加了壓焊塊金屬的厚度，提高了壓焊塊的耐壓性能。本發明實施例提供一種壓焊塊製作方法及壓焊塊，在刻蝕掉晶片的壓焊塊區域的鈍化層後，在晶片上澱積金屬層，並通過粘性薄膜去除壓焊塊區域外的金屬層，保留壓焊塊區域的金屬層，從而增加了壓焊塊金屬的厚度。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種壓焊塊製作方法，其特徵在於，包括 在刻蝕掉晶片的壓焊塊區域的鈍化層(4)後，在所述晶片上澱積金屬層(5)，所述在壓焊塊區域澱積的金屬層(5)的厚度小於所述壓焊塊區域外的鈍化層(4)與鈍化層(4)上的光刻膠的厚度之和； 去除所述壓焊塊區域外的金屬層(5)； 去除所述鈍化層(4)上的光刻膠。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述鈍化層(4)上的光刻膠具體為 壓焊塊區域外的鈍化層(4)上用於刻蝕鈍化層(4)的光刻膠；或者 去除所述壓焊塊區域外的鈍化層(4)上用於刻蝕鈍化層(4)的光刻膠後，重新在所述壓焊塊區域外的鈍化層(4)上設置的光刻膠。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述晶片上澱積金屬層(5)前，還包括 烘焙所述晶片。
4.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述鈍化層(4)上的光刻膠為倒梯形。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述在所述晶片上澱積金屬層(5)，具體為 通過低於120攝氏度的低溫蒸發的方式在所述晶片上澱積金屬層(5)。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述去除所述壓焊塊區域外的金屬層(5)，具體為通過粘性薄膜去除所述壓焊塊區域外的金屬層(5)。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述粘性薄膜具體為藍膜。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述在壓焊塊區域澱積的金屬層(5)的厚度小於所述壓焊塊區域外的鈍化層(4)與鈍化層(4)上的光刻膠的厚度之和的三分之一。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述金屬層(5)具體為與所述頂層金屬(2)相同的金屬。
10.一種通過如權利要求1-9任一的方法製作的壓焊塊，其特徵在於，在壓焊塊區域的頂層金屬上，設置有金屬層。
全文摘要
本發明公開了一種壓焊塊製作方法及壓焊塊，涉及半導體工藝技術，本發明實施例提供的壓焊塊製作方法中，在刻蝕掉晶片的壓焊塊區域的鈍化層後，在晶片上澱積金屬層，並通過粘性薄膜去除壓焊塊區域外的金屬層，保留壓焊塊區域的金屬層，從而增加了壓焊塊金屬的厚度。
文檔編號H01L23/498GK103050418SQ201110310298
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者潘光燃 申請人:北大方正集團有限公司, 深圳方正微電子有限公司