专利名称：修正凸块光掩膜图案的方法
技术领域：
本发明有关一种形成凸块的方法，特别是有关一种利用两次光掩膜工序以避免 在晶片的无效芯片区域上形成凸块的方法。
背景技术：
在半导体微影工序中，对准曝光机(Maskaligner)可以进行整个晶片的对准及 曝光。因为是全片幅，只要再制作光掩膜时，所有无效芯片遮蔽即可。但是，对准 曝光机的性能例如光致抗蚀剂轮廓、对准误差及高缺陷率是其缺点。然而，步进式 对准曝光机(st印per aligner)在制作光掩膜时，无法设计到将所有无效芯片遮蔽， 所以在进行后续的电镀金凸块的工序中，部份金凸块会形成在无效芯片上，在工艺 过程中都会将这些形成在无效芯片上的金凸块移除，导致于浪费工艺成本。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种修正凸块光掩膜图案的方 法，借以利用两次光掩膜的方式，可以限定出晶片的有效区域，使得凸块可以形成 在晶片的有效区域。
根据上述的目的，本发明揭露一种修正凸块光掩膜图案的方法，包含:提供一 晶片，其一主动面上具有多个焊垫；形成一光致抗蚀剂层在晶片的主动面上；提供 具有第一图案的第一光掩膜层，在此，第一光掩膜层的第一图案是用以限定出晶片
上的有效区域，且有效区域是对应于晶片的全部区域；执行一第一曝光工序，使得 第一图案转移到光致抗蚀剂层上；以具有第二图案的第二光掩膜层取代具有第一图 案的第一光掩膜层，并执行第二曝光工序，使得第二图案转移至光致抗蚀剂层上， 在此，第二光掩膜层的第二图案是用以限定晶片的部份区域，且部份第二图案与部 份第一图案重迭；及执行一显影及蚀刻步骤，以移除第二图案与第一图案的重迭部 份，并曝露出在晶片上的有效区域上的多个焊垫以及移除在全部区域的一无效区域 上的部份光致抗蚀剂层。本发明还揭露一种利用修正凸块光掩膜图案以形成凸块的方法，包含:提供一
晶片，其一主动面上具有多个焊垫；形成一光致抗蚀剂层在晶片上以覆盖主动面; 提供具有第一图案的第一光掩膜层，在此第一光掩膜层的第一图案是用以限定出晶
片上的一有效区域，且有效区域是对应于晶片的全部区域；执行一第一曝光工序， 使得第一图案转移到光致抗蚀剂层上；以具有第二图案的第二光掩膜层取代具有第 一图案的第一光掩膜层，并执行第二曝光工序，使得第二图案转移到光致抗蚀剂层 上，在此，第二光掩膜层的第二图案是用以限定晶片的全部区域，且部份第二图案 与部份第一图案重迭；执行一显影及蚀刻步骤，以移除第二图案与第一图案的重迭 部份，并曝露出晶片上的有效区域上的多个焊垫以及移除在全部区域的一无效区域 上的部份光致抗蚀剂层；形成多个凸块在相对于晶片上的已曝露的多个焊垫上；及 移除该光致抗蚀剂层。
以下将配合附图对本发明的较佳实施例进行详细的描述，以便能对对本发明的 目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，其中
图l是根据本发明所揭露的技术，表示在晶片上形成光致抗蚀剂层的示意图2是根据本发明所揭露的技术，表示在具有光致抗蚀剂层的晶片上方，形成 具有第一图案的第一光掩膜层，且执行第一曝光工序的示意图3是根据本发明所揭露的技术，表示第一光掩膜层的第一图案转移到光致抗 蚀剂层的示意图4是根据本发明所揭露的技术，表示在己曝光的光致抗蚀剂层的晶片上，形 成具有第二图案的第二光掩膜层，且执行第二曝光工序的示意图5是根据本发明所揭露的技术，表示第二光掩膜层的第二图案转移到已曝光 的光致抗蚀剂层的示意图6是根据本发明所揭露的技术，曝露出在晶片的主动面上的有效区域的示意
图7是根据本发明所揭露的技术，表示在曝露的晶片的主动面上形成多个金凸 块的示意图；及
图8是根据本发明所揭露的技术，表示在晶片上形成多个金凸块的示意图。
具体实施方式
本发明在此所探讨的方向为一种修正凸块的光掩膜图案的方法，是利用两次光 掩膜及配合正光致抗蚀剂，使得凸块只形成在晶片的有效区域上的方法。为了能彻 底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。在此，众所周知的 凸块形成在芯片的方式及芯片薄化等后段工序的详细步骤并未描述于细节中，以避 免造成本发明不必要的限制。然而，对于本发明的较佳实施例，则会详细描述如下， 然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中，且本发 明的范围不受限定，其以之后的专利范围为准。
参考图l，是表示在晶片上形成一光致抗蚀剂层的示意图。在图1中，是先提
供一晶片IO，其具有一主动面101及一背面102。接着，利用半导体工序，在晶片 10上形成一光致抗蚀剂层20以覆盖住晶片10的主动面101。在此实施例中，光致 抗蚀剂层20是正光致抗蚀剂，其特性是在经曝光之后，使得光致抗蚀剂可以借助 显影剂溶解。
接着，参考图2，是表示在具有光致抗蚀剂层的晶片上方，形成具有第一图案 的第一光掩膜层，且执行第一曝光工序的示意图。首先，提供具有第一图案300 的第一光掩膜层30且形成在光致抗蚀剂层20上方，在此，第一光掩膜层30上的 第一图案300是用以限定出在光致抗蚀剂层20上的全部区域。接着，执行第一曝 光工序40，是利用紫外光(UV light)照射曝光的方式，将第一光掩膜30上的第一 图案300转移至晶片10上方的光致抗蚀剂层20上，如图3所示。在此，第一曝光 工序40包括提供一光掩膜对准曝光机(mask aligner)(未在图中表示)在具有第一 图案300的第一光掩膜层30上方；接着，将光掩膜对准曝光机对准具有第一图案 300的第一光掩膜30以及具有光致抗蚀剂层20的晶片10;进行紫外光(UV light) 照射曝光，使得第一光掩膜30的第一图案300转移至光致抗蚀剂层20上；在此， 第一光掩膜30的第一图案300是用以限定出在光致抗蚀剂层20上的第一区域210， 此第一区域210是对应于晶片10的主动面101上的有效区域210，其有效区域210 是表示在晶片IO上每一个可以形成凸块(未在图中表示)的区域。
紧接着，参考图4，是表示在已曝光的光致抗蚀剂层的晶片上，形成具有第二 图案的第二光掩膜层，且执行第二曝光工序的示意图。在图4中，是将具有第二图 案320的第二光掩膜层32取代具有第一图案300的第一光掩膜层30形成在具有已 曝光的光致抗蚀剂层20的晶片10上方。接着，执行第二曝光工序50，利用紫外 光照射曝光，使得第二光掩膜层32的第二图案320转移至己曝光的光致抗蚀剂层 20上，如图5所示。在此，第一曝光工序的紫外光照射曝光能量低于第二曝光工序的紫外光照射曝光能量。
此外，第二曝光工序50还包括:提供一步进机(st印per)(未在图中表示)在具 有第二图案320的第二光掩膜层32上方；进行紫外光照射曝光，使得第二光掩膜 层32的第二图案借助投影的方式投射转移到己曝光的光致抗蚀剂层20上，使得光 致抗蚀剂层20上有第一图案300及第二图案320;在此，第二光掩膜层32的第二 图案320是用以限定出在光致抗蚀剂层20上的第二区域220，此第二区域220是 对应晶片10的主动面101上的全部区域。在此实施例中，利用步进机进行曝光的 方式是不分晶片10的主动面101上的有效区域或是无效区域，乃是以小区块的方 式透过紫外光照射曝光在部份的已曝光的光致抗蚀剂层20上，使得整个晶片10 的曝光需经过数十次的重复性、且以一个区块一个区块的曝光，才可以将整个晶片 IO所需的曝光步骤完成，因此，有部份区域是与第一次曝光工序中的区域重迭。
接着，执行一显影及蚀刻步骤，首先进行显影时，由于光致抗蚀剂层20上的 无效区域只有进行一次曝光，所以在进行显影步骤时，无法完全清除经一次曝光的 光致抗蚀剂层20，而有效区域(即第一区域210与第二区域220的重迭区域)经过 两次曝光，所以在进行显影步骤时，可以将晶片IO表面部份经过两次曝光的光致 抗蚀剂层20，借助中和反应加以清除。
紧接着，在进行蚀刻步骤之前还包含一烘烤步骤，此烘烤步骤的目的是进一步 将光致抗蚀剂层20内所残留的溶剂含量，借着蒸发而降到最低。接下来是进行蚀 刻步骤，是移除在光致抗蚀剂层上第一图案与第二图案重迭部份，并曝露出在晶片 10的主动面101上的有效区域，如图6所示。
然后，继续利用光致抗蚀剂层20做为屏蔽层(hard mask layer),在曝露的晶 片10的主动面101上形成一金属层60;接着，再利用研磨的方式移除在光致抗蚀 剂层20上的金属层60;最后，移除光致抗蚀剂层20，以形成多个金属凸块601 在晶片10上，如图7所示。在此实施例中，金属凸块602可以是金凸块，其形成 方式包括首先在已曝露的晶片10的主动面101上形成一晶种层(seed layer)(未 在图中表示)，特别是金的晶种层；接着利用电镀的方式，以形成金层以填满已曝 露的晶片10的主动面101，最后再移除光致抗蚀剂层20，以形成多个金凸块在晶 片10上，如图8所示。
借助上述的实施例可以得到，利用两次曝光的方式，可以避免在金属凸块形成 在晶片的无效区域，而金凸块只会形成在晶片的有效区域，以降低金凸块的工序成 本。虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何 熟悉本技术者，在不脱离本发明的精祌和范围内，当可作出种种等同的改变或替换， 因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的本申请权利要求范围所界定的为 准。
权利要求
1.一种修正凸块光掩膜图案的方法，包含提供一晶片，具有一主动面及一背面；形成一光致抗蚀剂层在该晶片的该主动面上；提供一具有第一图案的第一光掩膜层，其中该第一光掩膜层的该第一图案是用以限定出该晶片上的一有效区域，且该有效区域是对应于该晶片的一全部区域；执行一第一曝光工序，使得该第一图案转移到该光致抗蚀剂层上；以一具有第二图案的第二光掩膜层取代具有该第一图案的第一光掩膜层，并执行一第二曝光工序，使得该第二图案转移到该光致抗蚀剂层上，其中该第二光掩膜层的该第二图案是用以限定该晶片的部份区域，且该第二曝光工序的剂量大于该第一曝光工序的剂量；及执行一显影及蚀刻步骤，以移除该第二图案与该第一图案的重迭部份，并曝露出在该晶片上的该有效区域以及移除在该全部区域的一无效区域上的部份该光致抗蚀剂层。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于该光致抗蚀剂层为正光致抗蚀剂。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于该有效区域是对应于该晶片的全部 区域。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于执行该第一曝光工序是利用光掩膜 对准曝光机。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于执行该第二曝光工序是利用步进机。
6. —种利用修正凸块光掩膜图案以形成凸块的方法，包含 提供一晶片，具有一主动面及一背面； 形成一光致抗蚀剂层在该晶片上以覆盖该主动面；提供一具有第一图案的第一光掩膜层，其中该第一光掩膜层的该第一图案是用 以限定出该晶片上的一有效区域，且这些有效区域是对应于该晶片上的一全部区 域；执行一第一曝光工序，使得该第一图案转移到该光致抗蚀剂层上； 以一具有第二图案的第二光掩膜层取代具有该第一图案的第一光掩膜层，并执行一第二曝光工序，使得该第二图案转移到该光致抗蚀剂层上，其中该第二光掩膜 层的该第二图案是用以限定该晶片的全部区域，且部份该第二图案与部份该第一图 案重迭，且该第二曝光工序的能量大于该第一曝光工序的能量；执行一显影及蚀刻步骤，以移除在该光致抗蚀剂层上该第二图案与该第一图案 的重迭部份，并曝露出在该晶片上相对于该有效区域的这些焊垫以及移除在该全部 区域的一无效区域上的部份该光致抗蚀剂层；形成多个凸块在相对于该晶片上的已曝露的这些焊垫上及移除该光致抗蚀剂层。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于该光致抗蚀剂层为正光致抗蚀剂。
8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于该有效区域是对应于该晶片的全部 区域。
9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于执行该第一曝光工序是利用光掩膜 对准曝光机。
10. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于执行该第二曝光工序是利用步进机。
全文摘要
一种修正凸块光掩膜图案的方法，包含提供晶片，其主动面上具有多个焊垫；形成光致抗蚀剂层在晶片的主动面上；提供具有第一图案的第一光掩膜层，在此，第一光掩膜层的第一图案是用以限定出晶片上的有效区域，且有效区域是对应于晶片的全部区域；执行第一曝光工序，使得第一图案转移到光致抗蚀剂层上；以具有第二图案的第二光掩膜层取代具有第一图案的第一光掩膜层，并执行第二曝光工序，使得第二图案转移至光致抗蚀剂层上，在此，第二光掩膜层的第二图案是用以限定晶片的部份区域，且部份第二图案与部分第一图案重迭；及执行一显影及蚀刻步骤，以移除第二图案与第一图案的重迭部分，并曝露出在晶片上的有效区域上的多个焊垫以及移除在全部区域的无效区域上的部分光致抗蚀剂层。
文档编号G03F1/14GK101620375SQ20081013046
公开日2010年1月6日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者傅文勇 申请人:南茂科技股份有限公司