形成后鈍化互連件的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種形成后鈍化互連件的方法，包括：在襯底上方形成鈍化層，其中金屬焊盤嵌入所述鈍化層，在所述鈍化層上沉積第一介電層，對所述第一介電層實施第一圖案化工藝以形成第一開口，在所述第一開口的上方形成第一種子層，用導(dǎo)電材料填充所述第一開口，在所述第一介電層上沉積第二介電層，對所述第二介電層實施第二圖案化工藝以形成第二開口，在所述第二開口上方形成凸塊下金屬結(jié)構(gòu)，以及在所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)上方設(shè)置互連凸塊。
【專利說明】形成后鈍化互連件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種形成后鈍化互連件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體工業(yè)由于多種電子元件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度不斷提高經(jīng)歷了快速發(fā)展。在大多數(shù)情況下，集成密度的提高來自最小部件尺寸的反復(fù)縮小，這允許更多的元件集成到給定面積中。由于最近更小電子器件的需求增長，因此也增長了對更小更具創(chuàng)新性的半導(dǎo)體管芯封裝技術(shù)的需求。
[0003]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，已出現(xiàn)晶圓級芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)作為有效的替代物以進一步減小半導(dǎo)體器件的物理尺寸。在晶圓級芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)中，諸如晶體管以及類似器件的有源器件形成在晶圓級芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)的襯底的頂面。多個包含互連結(jié)構(gòu)的金屬層形成在襯底上方。金屬焊盤形成在頂部金屬層上方并電連接到互連結(jié)構(gòu)。在金屬焊盤上方可形成鈍化層以及第一聚合物層。通過鈍化層以及第一聚合物層中的開口暴露出金屬焊盤。
[0004]然后，第一種子層形成在第一聚合物層上。可使用適當(dāng)?shù)闹圃旒夹g(shù)在第一種子層上方形成后鈍化互連(PPI)金屬線以及金屬焊盤，例如在第一種子層上形成并圖案化第一光刻膠層，在第一光刻膠層中的開口中電鍍PPI金屬線和金屬焊盤，然后去除第一光刻膠層。此外，用合適的蝕刻工藝將之前被第一光刻膠層覆蓋的第一種子層的部分去除。
[0005]在PPI線和焊盤的上方可形成第二聚合物層。用于凸塊下金屬(UBM)結(jié)構(gòu)的第二開口可使用合適的制造技術(shù)例如圖案化形成。在第二聚合物層上方形成第二種子層。形成UBM結(jié)構(gòu)并且該UBM結(jié)構(gòu)延伸進第二聚合物層中的第二開口，其中UBM結(jié)構(gòu)電連接到PPI金屬線和金屬焊盤。UBM結(jié)構(gòu)的制造步驟包括在第二種子層上方形成第二光刻膠層，對第二光刻膠層進行圖案化，在第二種子層上形成UBM結(jié)構(gòu)，去除第二光刻膠層，以及去除之前被第二光刻膠層覆蓋的第二種子層的部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種方法，包括:
[0007]在襯底上方形成鈍化層，其中金屬焊盤嵌入所述鈍化層；
[0008]在所述鈍化層上沉積第一介電層；
[0009]對所述第一介電層實施第一圖案化工藝以形成第一開口 ；
[0010]在所述第一開口上方形成第一種子層；
[0011]用導(dǎo)電材料填充所述第一開口 ；
[0012]在所述第一介電層上沉積第二介電層；
[0013]對所述第二介電層實施第二圖案化工藝以形成第二開口 ；
[0014]在所述第二開口上方形成凸塊下金屬結(jié)構(gòu)；以及[0015]在所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)上方設(shè)置互連凸塊，其中所述第一圖案化工藝和所述第二圖案化工藝中的至少一個是激光燒蝕工藝。
[0016]在可選實施例中，所述方法還包括:在所述第二介電層上方沉積凸塊下金屬種子層；以及，通過第三圖案化工藝去除所述凸塊下金屬種子層的部分。
[0017]在可選實施例中，所述方法還包括:在所述凸塊下金屬種子層上方以共形方式沉積導(dǎo)電層。
[0018]在可選實施例中，所述方法還包括:通過第一化學(xué)鍍工藝沉積所述導(dǎo)電層。
[0019]在可選實施例中，所述方法還包括:通過第二化學(xué)鍍工藝用所述導(dǎo)電材料填充所述第一開口。
[0020]在可選實施例中，所述第一介電層由第一聚合物材料形成。
[0021]在可選實施例中，所述第二介電層由第二聚合物材料形成。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種方法，包括:
[0023]在襯底上方形成鈍化層，其中，金屬焊盤嵌入所述鈍化層并通過所述鈍化層的開口露出；
[0024]在所述鈍化層上沉積第一聚合物層；
[0025]對所述第一聚合物層實施第一圖案化工藝以形成第一溝槽；
[0026]在所述第一聚合物層上方形成第一種子層；
[0027]通過第二圖案化工藝去除所述第一種子層的非溝槽部分；
[0028]用導(dǎo)電材料填充所述第一溝槽；
[0029]在所述第一聚合物層上沉積第二聚合物層；
[0030]對所述第二聚合物層實施第三圖案化工藝以形成凸塊下金屬開口 ；
[0031]在所述第二聚合物層中形成凸塊下金屬結(jié)構(gòu)；以及
[0032]在所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)上方設(shè)置焊球，其中所述第一圖案化工藝、所述第二圖案化工藝以及所述第三圖案化工藝中的至少一個是激光燒蝕工藝。
[0033]在可選實施例中，所述第一圖案化工藝是能量級在大約500mJ/cm2到大約600mJ/cm2范圍內(nèi)的第一激光燒蝕工藝。
[0034]在可選實施例中，所述第二圖案化工藝是能量級在大約1000mJ/cm2到大約1200mJ/cm2范圍內(nèi)的第二激光燒蝕工藝。
[0035]在可選實施例中，所述方法還包括:使用PBO形成所述第一聚合物層。
[0036]在可選實施例中，所述方法還包括:形成厚度在大約4um到大約IOum范圍內(nèi)的所
述第一聚合物層。
[0037]在可選實施例中，所述方法還包括:形成厚度在大約4um到大約IOum范圍內(nèi)的所
述第二聚合物層。
[0038]在可選實施例中，所述方法還包括:在所述第二聚合物層上方沉積凸塊下金屬種子層；通過第四圖案化工藝去除所述凸塊下金屬種子層的部分；以及，在所述凸塊下金屬種子層上方以共形方式沉積導(dǎo)電層以形成所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種器件，包括:
[0040]位于襯底上方的金屬焊盤；
[0041]位于所述襯底上方的鈍化層，其中，所述金屬焊盤嵌入所述鈍化層并通過所述鈍化層的開口露出；
[0042]形成在所述鈍化層上方的第一介電層；
[0043]形成在所述第一介電層中的后鈍化互連結(jié)構(gòu)，其中，所述后鈍化互連結(jié)構(gòu)包括:
[0044]以共形方式形成在第一溝槽中的種子層，其中，所述第一溝槽通過對所述第一介電層實施第一圖案化工藝而形成；以及
[0045]形成在所述種子層上方的金屬線，其中，所述金屬線電連接到所述金屬焊盤；
[0046]形成在所述第一介電層上方的第二介電層，其中，所述第二介電層包括通過第二圖案化工藝形成的第二溝槽；
[0047]形成在所述第二溝槽上方的凸塊下金屬結(jié)構(gòu)；以及
[0048]形成在所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)上方的互連凸塊，其中，所述第一圖案化工藝和第二圖案化工藝中的一個是激光燒蝕工藝。
[0049]在可選實施例中，所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)包括:凸塊下金屬種子層；以及，形成在所述凸塊下金屬種子層上方的導(dǎo)電層。
[0050]在可選實施例中，所述器件還包括:形成在所述襯底和所述金屬焊盤之間的多個
金屬層。
[0051 ] 在可選實施例中，頂部金屬層的頂部金屬線電連接到所述金屬焊盤。
[0052]在可選實施例中，所述第一介電層是包括PBO的第一聚合物層。
[0053]在可選實施例中，所述第一介電層是包括PBO的第二聚合物層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]為更完整地理解實施例及其優(yōu)點，現(xiàn)將結(jié)合附圖進行的以下描述作為參考，其中:
[0055]圖1示出了根據(jù)一實施例的具有芯片級封裝特征的半導(dǎo)體器件的截面圖；
[0056]圖2示出了根據(jù)一實施例的在半導(dǎo)體器件上方形成第一聚合物層之后的半導(dǎo)體器件的截面圖；
[0057]圖3示出了根據(jù)一實施例的對如圖2所示的半導(dǎo)體器件的第一聚合物層的表面實施第一圖案化工藝之后的截面圖；
[0058]圖4示出了根據(jù)一實施例的在如圖3所示的半導(dǎo)體器件的第一聚合物層的頂部上形成種子層之后的截面圖；
[0059]圖5示出了根據(jù)一實施例的對如圖4所示的半導(dǎo)體器件的種子層的表面實施第二圖案化工藝之后的截面圖；
[0060]圖6示出了根據(jù)一實施例的在如圖5所示的半導(dǎo)體器件的種子層的頂部上形成后鈍化線之后的截面圖；
[0061]圖7示出了根據(jù)一實施例的在如圖6所示的半導(dǎo)體體器件上方形成第二聚合物層之后的半導(dǎo)體器件的截面圖；
[0062]圖8示出了根據(jù)一實施例的對如圖7所示的半導(dǎo)體器件的第二聚合物層的表面實施第三圖案化工藝之后的截面圖；
[0063]圖9示出了根據(jù)一實施例的在如圖8所示的半導(dǎo)體器件的第一聚合物層的頂部上形成UBM種子層之后的截面圖；[0064]圖10示出了根據(jù)一實施例的對如圖9所示的半導(dǎo)體器件的UBM種子層的表面實施第四圖案化工藝之后的截面圖；
[0065]圖11示出了根據(jù)一實施例的在如圖10所示的半導(dǎo)體器件的UBM種子層的頂部上形成第二導(dǎo)電層之后的截面圖；以及
[0066]圖12示出了在如圖11所示的半導(dǎo)體器件的UBM結(jié)構(gòu)上形成互連凸塊之后的截面圖。
[0067]除非特別說明，不同示意圖中的相應(yīng)的數(shù)字及符號用于表示相應(yīng)的部件。示意圖用于清楚地示出各實施例的相關(guān)方面，并非按比例示出。
【具體實施方式】
[0068]下面詳細討論本發(fā)明各實施例的制造和使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實現(xiàn)的可應(yīng)用的概念。所討論的具體實施例僅僅示出了制造和使用本發(fā)明的具體方式，而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0069]根據(jù)具體環(huán)境中的各實施例、具有芯片級封裝特征的半導(dǎo)體器件的制造步驟描述本申請。然而，本發(fā)明中的實施例也可用于多種半導(dǎo)體器件。在下文中將結(jié)合附圖詳細描述各實施例。
[0070]圖1示出了根據(jù)一實施例的具有芯片級封裝特征的半導(dǎo)體器件的截面圖。如圖1所示，半導(dǎo)體器件100包括襯底152。襯底152可由硅、鍺硅、碳化硅或類似物形成?？蛇x地，襯底152可以是絕緣體上硅(SOI)襯底。SOI襯底可包括形成在絕緣層(例如，隱埋氧化物以及類似物)上方的半導(dǎo)體材料層(例如，硅、鍺以及相類似物)，其中絕緣層形成在娃襯底中。另外，也可使用其它的襯底，包括多層襯底、梯度襯底、混合方向襯底(hybridorientationsubstrates)以及類似物。
[0071]襯底152可進一步包括多個電路(未示出)。形成在襯底152上的電路可以是任何類型的適用于特定應(yīng)用的電路。
[0072]根據(jù)一實施例，電路可包括各種η型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)以及/或者ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)器件，例如晶體管、電容器、電阻器、二極管、光二極管、熔絲以及類似物。電路可互連以實現(xiàn)一個或多個功能。功能可包括存儲結(jié)構(gòu)、進程結(jié)構(gòu)、傳感器、放大器、功率分布、輸入/輸出電路或類似物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)意識到，上述例子只用于示例說明目的以進一步說明本發(fā)明，并不旨在以任何方式限制本發(fā)明。
[0073]在襯底152的頂部上形成層間介電層142。層間介電層142可由例如低K電介質(zhì)材料來形成，例如氧化硅。層間介電層142可用任何合適的已知方法來形成，例如旋涂、化學(xué)汽相沉積(CVD)和等離子體增強化學(xué)汽相沉積(PECVD)。需注意的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會意識到層間介電層142還可包括多個介電層。
[0074]在層間介電層142的上方形成底部金屬層132以及頂部金屬層102。如圖1所示，底部金屬層132包括第一金屬線131。同樣地,頂部金屬層102包括第二金屬線101。金屬線131和101由金屬材料形成，例如銅或銅合金以及類似物?？赏ㄟ^任何合適的技術(shù)(例如，沉積、鑲嵌以及類似方法)來形成金屬層132以及102。一般來說，一個或多個內(nèi)金屬間介電層以及相關(guān)聯(lián)的金屬層用于將襯底152中的各電路相互互連，以形成功能電路以及進一步提供外部電連接。[0075]應(yīng)注意到，當(dāng)圖1示出底部金屬層132以及頂部金屬層102時，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)意識到一個或多個金屬間介電層(未示出)以及相關(guān)聯(lián)的金屬層(未示出)形成在底部金屬層132和頂部金屬層102之間。尤其是，可通過介電層(例如，非常低的k值介電材料)與導(dǎo)電材料層(例如，銅)交錯來形成位于底部金屬層132以及頂部金屬層102之間的層。
[0076]鈍化層104形成在頂部金屬層102的頂部上。根據(jù)一實施例，鈍化層104由無機材料形成，例如未摻雜硅酸鹽玻璃、氮化硅、氧化硅以及類似物?？蛇x地，鈍化層104可由低k電介質(zhì)來形成，例如摻碳氧化物以及類似物。另外，可采用極低k (ELK)電介質(zhì)來形成鈍化層104，例如多孔摻碳二氧化硅。
[0077]可通過任何合適的技術(shù)例如CVD來形成鈍化層104。如圖1所示，可在鈍化層104中形成開口。該開口用于容納頂部金屬焊盤106。
[0078]如圖1所示，頂部金屬焊盤106嵌入在鈍化層104中。尤其是，頂部金屬焊盤106為半導(dǎo)體器件100的金屬線101以及后鈍化互連結(jié)構(gòu)110之間提供導(dǎo)電通道。頂部金屬焊盤103可由金屬材料制成，例如銅、銅合金、鋁、銀、金以及任何它們的組合，以及/或者它們的多層。頂部金屬焊盤106可由合適的技術(shù)例如CVD來形成?？蛇x地，頂部金屬焊盤106可由濺射、電鍍以及類似工藝來形成。
[0079]第一聚合物層108形成在鈍化層104的頂部上。第一聚合物層108由聚合物材料制成，例如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺以及類似物?？蛇x地，第一聚合物層108可由合適的聚合物介電材料來形成，例如聚苯并惡唑(PBO)。第一聚合物層108可由任何合適的已知方法例如旋涂來形成。
[0080]后鈍化互連結(jié)構(gòu)110形成在第一聚合物層108中。如圖1所示，后鈍化互連結(jié)構(gòu)110可包括種子層114以及形成在種子層114上方的金屬線116。后鈍化互連結(jié)構(gòu)110將金屬焊盤106與半導(dǎo)體器件100的輸入/輸出端相連。具體來說，后鈍化互連結(jié)構(gòu)110提供了金屬線(例如，金屬線101)以及半導(dǎo)體器件100的輸入/輸出端(例如,互連凸塊126)之間的導(dǎo)電途徑。后鈍化互連結(jié)構(gòu)的操作原理在工藝中已是眾所周知，因而在此不再詳述。
[0081]在第一聚合物層108的頂部上形成第二聚合物層112。第二聚合物層112由聚合物材料制成，例如環(huán)氧樹脂，聚酰亞胺以及類似物?？蛇x地，第二聚合物層112可由合適的聚合物介電材料形成，例如ΡΒ0。第二聚合物層112可通過任何合適的現(xiàn)有已知方法來制造，例如旋涂。
[0082]圖案化第二聚合物層112以形成開口。而且，在開口的頂部形成凸塊下金屬(UBM)結(jié)構(gòu)。如圖1所示，UBM結(jié)構(gòu)可包括種子層122以及導(dǎo)電材料層124。UBM結(jié)構(gòu)用于將后鈍化互連結(jié)構(gòu)110與輸入和輸出端(例如，凸塊126)相連?？捎萌魏魏线m的技術(shù)來形成UBM結(jié)構(gòu)，例如電鍍、化學(xué)鍍以及類似技術(shù)?？蛇x地，可根據(jù)期望的材料而使用其它形成工藝，例如濺射、蒸發(fā)、PECVD以及類似工藝。
[0083]凸塊126設(shè)置到UBM結(jié)構(gòu)上。根據(jù)一實施例，凸塊126可以是銅凸塊。銅凸塊的高度可以是大約45um。根據(jù)一實施例，可使用多種半導(dǎo)體封裝技術(shù)來形成銅凸塊，例如濺鍍，電鍍以及光刻工藝。
[0084]根據(jù)另一實施例，凸塊126可以是焊球。焊球126可以由任何合適的材料制成。根據(jù)一實施例，焊球126可由SAC405形成。SAC405包含95.5% Sn,4.0% Ag以及0.5% Cu。[0085]圖2-圖12是根據(jù)一實施例的在如圖1所示的半導(dǎo)體器件100的后鈍化互連結(jié)構(gòu)制造過程中的中間階段的截面圖。圖2示出了根據(jù)一實施例的在半導(dǎo)體器件上方形成第一聚合物層后的半導(dǎo)體器件的截面圖。為簡單起見，在頂部金屬層102下方的各層及各結(jié)構(gòu)未包括在如圖2-圖12所示的制造步驟中。
[0086]如圖2所示，鈍化層104形成在頂部金屬層102的上方。金屬焊盤106嵌入在鈍化層104中。此外,通過鈍化層104的開口暴露出金屬焊盤106。第一聚合物層108沉積在鈍化層104的頂部。第一聚合物層108可由合適的聚合物介電材料來形成，例如ΡΒ0。第一聚合物層108的厚度可在大約4um到大約IOum之間。
[0087]圖3示出了根據(jù)一實施例的對如圖2所示的半導(dǎo)體器件的第一聚合物層表面實施第一圖案化工藝之后的截面圖?？墒褂眉す鉄g工藝來實施第一圖案化工藝。根據(jù)后鈍化互連結(jié)構(gòu)110 (未示出，在圖1中示出)的形狀以及位置，將激光束施于第一聚合物層108的頂面。結(jié)果，第一聚合物層108的一部分被去除從而形成開口 302。根據(jù)一實施例，激光束的波長是大約308nm.激光束的能量大小在大約500mJ/cm2到大約600mJ/cm2的范圍之間。
[0088]圖4示出了根據(jù)一實施例在如圖3所示的半導(dǎo)體器件的第一聚合物層的頂部形成種子層之后的截面圖。為了給后續(xù)凸塊金屬沉積提供成核位置，在第一聚合物層108上沉積簿種子層402。簿種子層402可包括導(dǎo)電材料，例如銅?？墒褂煤线m的制造技術(shù)例如濺射、CVD或類似方法來實施簿種子層402。
[0089]圖5示出了根據(jù)一實施例的對如圖4所示的半導(dǎo)體器件的種子層的表面實施第二圖案化工藝之后的截面圖。第二圖案化工藝可使用另外的激光燒蝕工藝來實施。將激光束(未示出)施于種子層402 (如圖4所示)的非溝漕部分的頂面。結(jié)果，在第一聚合物層108的非溝漕部分上的種子層402的部分被去除從而形成種子層114。根據(jù)一實施例，激光束的波長是大約308nm。激光束的能量大小在大約lOOOmJ/cm2到大約1200mJ/cm2范圍內(nèi)。
[0090]圖6示出了根據(jù)一實施例的在如圖5所示的半導(dǎo)體器件的種子層頂部形成后鈍化金屬線之后的截面圖。如圖6所示，導(dǎo)電材料填充到開口(例如，如圖3所示的開口 302)以形成后鈍化互連結(jié)構(gòu)110的金屬線116。導(dǎo)電材料可以是銅，但也可以是任何合適的導(dǎo)電材料，例如銅合金、鋁、鎢、銀以及它們的組合?？捎煤线m的技術(shù)來形成后鈍化互連結(jié)構(gòu)110的金屬線116,例如化學(xué)鍍工藝(electro-less plating process)。
[0091]圖7示出了根據(jù)一實例性的在如圖6所示的半導(dǎo)體器件上方形成第二聚合物層之后的半導(dǎo)體器件的截面圖。第二聚合物層112沉積在第一聚合物層108的頂部之上?？捎煤线m的聚合物介電材料，例如ΡΒ0，來形成第二聚合物層112。第二聚合物層112的厚度是在大約4um到大約IOum范圍內(nèi)。
[0092]圖8示出了根據(jù)一實施例的在對如圖7所示的半導(dǎo)體器件的第二聚合物層的表面實施第三圖案化工藝之后的截面圖。可使用激光燒蝕工藝實施第三圖案化工藝。尤其是，根據(jù)UBM結(jié)構(gòu)的形狀以及位置(未示出，但在圖1中示出)，將激光束(未示出)施于第二聚合物層112的頂面以形成開口 802。根據(jù)一實施例，激光束的波長是大約308nm。激光束的能量大小在大約500mJ/cm2到大約600mJ/cm2范圍之間。
[0093]圖9示出了根據(jù)一實施例的在如圖8所示的半導(dǎo)體器件的第一聚合物層的頂部上形成UBM種子層之后的截面圖。UBM種子層902沉積在第二聚合物層112上。UBM種子層902可包括導(dǎo)電材料，例如銅。UBM種子層902可以使用合適的制造技術(shù)來形成，例如濺射、CVD或類似方法。
[0094]圖10示出了根據(jù)一實施例的在對如圖9所示的半導(dǎo)體器件的UBM種子層的表面實施第四圖案化工藝之后的截面圖?？墒褂眉す鉄g工藝實施第四圖案化工藝。根據(jù)如圖1所示的UBM結(jié)構(gòu)的位置和形狀，將激光束(未示出)施于UBM種子層902的頂面。結(jié)果，部分UBM種子層902被去除。根據(jù)一實施例，激光束的波長是大約308nm。激光束的能量大小在大約1000mJ/cm2到大約1200mJ/cm2范圍之間。
[0095]圖11示出了根據(jù)一實施例的在如圖10所示的半導(dǎo)體器件的UBM種子層的頂部形成第二導(dǎo)電層之后的截面圖。如圖11所示，為了獲得可靠的UBM結(jié)構(gòu)，可以共形方式在UBM種子層122的頂部上沉積另外的導(dǎo)電材料以形成另外的導(dǎo)電層124。導(dǎo)電材料可以是銅，但也可是任何合適的導(dǎo)電材料，例如銅合金、鋁、鎢、銀以及它們的組合?？墒褂煤线m的技術(shù)來形成導(dǎo)電層124，例如化學(xué)鍍工藝。
[0096]圖12示出了在如圖11所示的半導(dǎo)體器件的UBM結(jié)構(gòu)上形成互連凸塊之后的截面圖?；ミB凸塊126提供了將半導(dǎo)體器件與外電路相連(未示出)的有效方式。根據(jù)一實施例，互連凸塊126可以是焊球?？捎萌魏魏线m的材料制成焊球126。根據(jù)一實施例，焊球126可包括 SAC405。SAC405 包括 95.5% Sn,4.0% Ag 以及 0.5% Cu。
[0097]上述參照圖2-圖12描述的制造工藝的一個優(yōu)點在于激光燒蝕工藝有助于降低晶圓級芯片尺寸封裝的制造成本。例如，在常規(guī)的制造工藝中，為了形成后鈍化互連結(jié)構(gòu)，可能在制造工藝期間形成以及去除兩個光刻膠層。通過采用參照圖2-12描述的激光燒蝕工藝，省略了光刻膠層以及與光刻膠層相關(guān)的制造步驟，例如涂層、曝光、顯影以及蝕刻。結(jié)果，降低了晶圓級芯片尺寸封裝的制造成本。
[0098]盡管已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明及其優(yōu)點，但應(yīng)該理解為，在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，可以做各種不同的改變，替換和更改。
[0099]而且，本申請的范圍并不旨在僅限于本說明書中描述的工藝、機器、制造、材料組分、手段、方法和步驟的特定實施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，從說明書中應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明現(xiàn)有或今后研發(fā)的與在此描述的相應(yīng)實施例相比實現(xiàn)基本相同的功能或者獲得相同結(jié)果的工藝、機器、制造，材料組分、手段、方法或步驟也可以使用。因此，所附權(quán)利要求旨在將這樣的工藝、機器、制造、材料組分、器件、方法或步驟包括在范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 在襯底上方形成鈍化層，其中金屬焊盤嵌入所述鈍化層； 在所述鈍化層上沉積第一介電層； 對所述第一介電層實施第一圖案化工藝以形成第一開口； 在所述第一開口上方形成第一種子層； 用導(dǎo)電材料填充所述第一開口； 在所述第一介電層上沉積第二介電層； 對所述第二介電層實施第二圖案化工藝以形成第二開口； 在所述第二開口上方形成凸塊下金屬結(jié)構(gòu)；以及 在所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)上方設(shè)置互連凸塊，其中所述第一圖案化工藝和所述第二圖案化工藝中的至少一個是激光燒蝕工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在所述第二介電層上方沉積凸塊下金屬種子層；以及 通過第三圖案化工藝去除所述凸塊下金屬種子層的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括: 在所述凸塊下金屬種子層上方 以共形方式沉積導(dǎo)電層。
4.一種方法，包括: 在襯底上方形成鈍化層，其中，金屬焊盤嵌入所述鈍化層并通過所述鈍化層的開口露出； 在所述鈍化層上沉積第一聚合物層； 對所述第一聚合物層實施第一圖案化工藝以形成第一溝槽； 在所述第一聚合物層上方形成第一種子層； 通過第二圖案化工藝去除所述第一種子層的非溝槽部分； 用導(dǎo)電材料填充所述第一溝槽； 在所述第一聚合物層上沉積第二聚合物層； 對所述第二聚合物層實施第三圖案化工藝以形成凸塊下金屬開口； 在所述第二聚合物層中形成凸塊下金屬結(jié)構(gòu)；以及 在所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)上方設(shè)置焊球，其中所述第一圖案化工藝、所述第二圖案化工藝以及所述第三圖案化工藝中的至少一個是激光燒蝕工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中: 所述第一圖案化工藝是能量級在大約500mJ/cm2到大約600mJ/cm2范圍內(nèi)的第一激光燒蝕工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中: 所述第二圖案化工藝是能量級在大約lOOOmJ/cm2到大約1200mJ/cm2范圍內(nèi)的第二激光燒蝕工藝。
7.一種器件，包括: 位于襯底上方的金屬焊盤； 位于所述襯底上方的鈍化層，其中，所述金屬焊盤嵌入所述鈍化層并通過所述鈍化層的開口露出；形成在所述鈍化層上方的第一介電層； 形成在所述第一介電層中的后鈍化互連結(jié)構(gòu)，其中，所述后鈍化互連結(jié)構(gòu)包括: 以共形方式形成在第一溝槽中的種子層，其中，所述第一溝槽通過對所述第一介電層實施第一圖案化工藝而形成；以及 形成在所述種子層上方的金屬線，其中，所述金屬線電連接到所述金屬焊盤； 形成在所述第一介電層上方的第二介電層，其中，所述第二介電層包括通過第二圖案化工藝形成的第二溝槽； 形成在所述第二溝槽上方的凸塊下金屬結(jié)構(gòu)；以及 形成在所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)上方的互連凸塊，其中，所述第一圖案化工藝和第二圖案化工藝中的一個是激光燒蝕工藝。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的器件，其中，所述凸塊下金屬結(jié)構(gòu)包括: 凸塊下金屬種子層；以及 形成在所述凸塊下金屬種子層上方的導(dǎo)電層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的器件，還包括: 形成在所述襯底和所述金屬焊盤之間的多個金屬層。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的器件，其中，頂部金屬層的頂部金屬線電連接到所述金屬焊盤。
【文檔編號】H01L21/768GK103545249SQ201210459353
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】周孟緯, 郭宏瑞, 何明哲, 劉重希 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司