一种晶圆及提升电镀凸块高度均匀性的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114551246A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210436394.X(22)申请日2022.04.25(71)申请人宁波芯健半导体有限公司地址315000浙江省宁波市宁波杭州湾新区庵东工业园区华兴地块中横路18号(72)发明人李春阳方梁洪彭祎罗立辉(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司11508专利代理师张倚嘉(51)Int.Cl.H01L21/48(2006.01)H01L23/498(2006.01)C25D5/02(2006.01)C25D7/12(2006.01)权利要求书3页说明书13页附图4页(54)发明名称一种晶圆及提升电镀凸块高度均匀性的方法(57)摘要本申请涉及一种晶圆及提升电镀凸块高度均匀性的方法，涉及半导体封装的领域，其包括以下步骤：获取高度差信息；于产品晶圆上溅射形成电镀种子层；形成初始光阻层；于初始光阻层的开口处电镀形成金属垫块；形成最终光阻层，最终光阻层上设置有开口，以露出所有成型金属凸块对应的焊盘；于最终光阻层的开口处电镀形成初步金属凸块，所述初步金属凸块包括铜柱和锡帽，锡帽设于铜柱远离电镀种子层的一侧；去除最终光阻层和电镀种子层；将产品晶圆回流形成成型金属凸块。本申请具有使得电镀完成后回流的不同尺寸之间的电镀凸块最终的高度相同，提高了电镀的金属凸块高度的均匀性的效果。CN114551246ACN114551246A权利要求书1/3页1.一种提升电镀凸块高度均匀性的方法，应用于具有同一芯片（1）的晶圆，其特征在于，包括以下步骤：获取不同尺寸的成型金属凸块之间的高度差信息，定义高度最高的成型金属凸块为目标金属凸块（3），定义其余的成型金属凸块为区别金属凸块（2）；于产品晶圆上溅射形成电镀种子层（7）；于电镀种子层（7）上涂胶、曝光、显影形成初始光阻层（8），所述初始光阻层（8）上设置有开口，以露出区别金属凸块（2）对应的焊盘（4）；于初始光阻层（8）的开口处电镀形成金属垫块（9），其中，金属垫块（9）的高度等于高度差信息所对应的高度值；去除初始光阻层（8）后重新于电镀种子层（7）上涂胶、曝光、显影形成最终光阻层（10），所述最终光阻层（10）上设置有开口，以露出所有成型金属凸块对应的焊盘（4）；于最终光阻层（10）的开口处电镀形成初步金属凸块；去除最终光阻层（10）和电镀种子层（7）；将产品晶圆回流形成成型金属凸块。2.根据权利要求1所述的一种提升电镀凸块高度均匀性的方法，其特征在于，获取成型金属凸块的高度差信息的方法包括：于测试晶圆上溅射形成电镀种子层（7）；于电镀种子层（7）上涂胶、曝光、显影形成最终光阻层（10），所述最终光阻层（10）上设置有开口，以露出所有成型金属凸块对应的焊盘（4）；于最终光阻层（10）的开口处电镀形成初步金属凸块；去除最终光阻层（10）后将测试晶圆回流形成成型金属凸块；测量成型金属凸块的高度后计算得到高度差信息。3.根据权利要求1所述的一种提升电镀凸块高度均匀性的方法，其特征在于：所述初始光阻层（8）的开口和区别金属凸块（2）一一对应，且开口尺寸均大于区别金属凸块（2）的尺寸，所述最终光阻层（10）的开口尺寸等于对应的所有金属凸块的尺寸。4.根据权利要求2所述的一种提升电镀凸块高度均匀性的方法，其特征在于：于测试晶圆或者产品晶圆上溅射形成电镀种子层（7）前，包括以下步骤：通过涂胶、曝光、显影和固化形成PI保护层（6），所述PI保护层（6）上设置有开口，以露出所有成型金属凸块对应的焊盘（4）。5.根据权利要求1所述的一种提升电镀凸块高度均匀性的方法，其特征在于：若存在至少三种尺寸的金属凸块时，高度差信息的获取方法包括以下步骤：将不同尺寸的成型金属凸块按照尺寸从大到小进行排序以形成成型金属凸块序列；将成型金属凸块序列中的成型金属凸块逐一计算与目标金属凸块（3）之间的目标高度差以形成目标高度差序列；计算目标高度差序列中的目标高度差之间的平均值以形成目标高度差信息。6.根据权利要求5所述的一种提升电镀凸块高度均匀性的方法，其特征在于：若存在至少三种尺寸的金属凸块时，于初始光阻层（8）的开口处电镀形成金属垫块（9）以及去除初始光阻层（8）后重新于电镀种子层（7）上涂胶、曝光、显影形成最终光阻层（10），最终光阻层（10）上设置有开口，以露出所有成型金属凸块对应的焊盘（4）的步骤之间还可以包括以下2CN114551246A权利要求书2/3页步骤：根据成型金属凸块序列中相邻的成型金属凸块以计算相邻高度差信息以形成相邻高度差序列；根据成型金属凸块序列中的当前成型金属凸块以及与该当前成型金属凸块相互对应的相邻高度差序列中的相邻高度差信息以依次执行光阻层成型步骤、金属垫块（9）成型步骤；其