专利名称：半导体载体上印刷凸块的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体载体上印刷凸块的制造方法，特别是一种半导体晶圆或基板上印刷凸块的制造方法。
新一代的高阶封装技术以球栅阵列构装(Ball-Grid-Array，BGA)、晶片尺寸构装(Chip-Size/Scale-package，CSP)、覆晶(Flip-Chip)技术为主流，而这些技术主要以覆晶构装技术为基础。广义的覆晶构装技术泛指将晶片翻转后，以面朝下的方式透过金属导体与基板(substrate)，进行接合。一般而言，金属导体以金属凸块(metal bump)的技术较成熟，亦被广泛使用于量产的产品之中其金属凸块成形方法中的低成本植球技术(low cost bum-ping technology)应用无电镀镍/金(electroless Ni/Au)形成凸块下方金属层(under bump metallurgy，UBM)再配合印刷的方式植球，其习知主要制程示意如下先在晶圆(wafer)的表面的铝(AL)上应用无电镀镍/金来形成UBM层；在晶图表面覆上一层光阻剂(photo-resist)并予以预热；在晶圆上方以适当的罩遮(Mask)阻隔并施以曝光显影成像，使在UBM层位置上形成盲孔；续利用刷板将锡膏刷填入盲孔内，经高温回焊使锡膏融成锡锭，再将该光阻剂以化学药剂去除后并清洗，仅留下晶圆上凸起的锡锭，经第二次高温回焊处理后该锡锭即形成球形的锡球。
此种习知的凸块成形制程在覆盖光阻剂、光微影成像及去除光阻剂的过程皆有缺点1、该光阻剂，在覆盖后需要花费乾硬时间；2、在光微影成像过程时必须另外制作定位成像的光罩，亦加重制造成本；3、在第一次回焊处理后，其光阻剂须以化学或物理方式去除，整个程序又更为繁琐，更为费时；
对于任何一个产业来说，费时就是花费金钱。针对上述习知制程的缺点，本发明应用一新颖制程，将可有效精简制程，且维持生产成本。
本发明的目的在于提供一种半导体载体上印刷凸块的制造方法，特别是一种半导体晶圆或基板上印刷凸块的制造方法，本发明采用耐热性、安定性佳的合成胶带来取代光阻剂，覆盖过程简单，可快速贴在晶图表面，并以程序控制雷射定位打孔，经印刷锡膏、高温回焊后，直接撕去胶带即可进行第二次回焊，可有效地精简多道制程，节省时间并维持固态作业，不须浪费时间等待化学药剂的清洗、风乾时间。
本发明的目的是这样实现的一种半导体载体上印刷凸块的制造方法，是以合成胶带贴在载体表面，以雷射穿孔方式形成凹洞，续以刷板将锡膏填入孔洞位置，经高温回焊处理使锡膏溶化成焊锭后，再撕去该合成胶带，经第二次高温回焊处理后形成锡球，其制程为a、在载体的表面上形成欲被包覆的金属物；b、在载体表面覆贴合成胶带c、在合成胶带上方适当位置，施以雷射穿孔；d、经雷射穿孔后，在合成胶带打出盲孔；e、利用刷板将锡膏刷添入盲孔内；f、经高温回焊使锡膏融成锡锭；g、再将该合成胶带直接撕去，仅留下载体上凸起的锡锭；h、经第二次高温回焊处理后，该锡锭即在凸块下方金属层上形成球形的锡球。
所述的半导体载体可为半导体晶圆，所述的半导体载体还可为半导体基板。所述的欲被包覆的金属物可为在载体的表面的铝上形成的凸块下方金属层。所述的欲被包覆的金属物还可为为铜线路。
本发明所提供的半导体晶圆或基板上印刷凸块的制造方法，采用耐热性、安定性佳的合成胶带来取代光阻剂，覆盖过程简单，可快速贴在晶图表面，并以程序控制雷射定位打孔，经印刷锡膏、高温回焊后，直接撕去胶带即可进行第二次回焊，可有效地精简多道制程，节省时间并维持固态作业，不须浪费时间等待化学药剂的清洗、风乾时间。本发明亦可应用在如球栅陈列(BGA)等基板(substrate)上的金属凸块成形及焊料的被覆制程。
下面结合附图进一步详细说明本发明
图1a-1h为习知晶圆金属凸块成形制程示意图。
图2a-2h为本发明的晶圆金属凸决成形制程示意图。
图3a-3h为本发明的另一实施例(基板的铜接点植球制程)的示意图。
图中符号简要说明1、晶圆，11、铝，12、凸块下方金属层UBM，13、聚酰亚胺，14、矽；2、光阻剂，21、盲孔，2a、合成胶带，2a1、盲孔；3、罩遮，4、刷板，5、锡膏，6、锡锭，7、锡球，8、基板，81、聚酰亚铵层，82、铜线路，83、合成胶带，831、盲孔，84、刷板， 85、锡膏，86、锡锭，87、锡球。
请参阅图1a-1h，为习知晶圆金属凸块成形制程示意图。先在晶圆(wafer)1的表面的铝(AL)11上应用无电镀镍/金来形成UBM层12；在晶图表面覆上一层光阻剂(photo-resist)2并予以预热；在晶圆上方以适当的罩遮(Mask)3阻隔并施以曝光显影成像，使在UBM层位置上形成盲孔21；续利用刷板4将锡膏5刷填入盲孔内，经高温回焊使锡膏融成锡锭6，再将该光阻剂以化学药剂去除后并清洗，仅留下晶圆上凸起的锡锭，经第二次高温回焊处理后该锡锭即形成球形的锡球7。
习知晶圆金属凸块成形制程中，光阻剂在覆盖后需要花费乾硬时间；而且在光微影成像过程时必须另外制作定位成像的光罩，亦加重制造成本还有在第一次回焊处理后，其光阻剂须以化学或物理方式去除，整个程序又更为繁琐，更为费时。
请参照图2a-2h所示，为本发明的晶圆金属凸块成形制程示意图。
本发明的半导体晶圆或基板上印刷凸块的制造方法，以合成胶带贴在晶圆表面，以雷射穿孔方式形成凹洞，续以刷板将锡膏填入孔洞位置，经高温回焊处理使锡膏溶化成焊锭后，再撕去该合成胶带，经第二次高温回焊处理后形成球的制程。
请参照图2a-2h所示，其制程为a、在晶圆1的表面的铝(Al)11上应用无电镀镍/金来形成UBM层12，如图2a所示。
b、在晶圆1表面覆贴合成胶带2a，如图2b所示。
c、在合成胶带2a上方适当位置(相对于UBM层12的位置)，施以雷射穿孔，如图2c所示。
d、经雷射穿孔后，在合成胶带2a打出盲孔2a1，如图2d所示。
e、利用刷板4将锡膏5刷填入盲孔2a1内，如图2e所示。
f、经高温回焊使锡膏5融成锡锭6，如图2f所示。
g、再将该合成胶带2a直接撕去，仅留下晶圆1上凸起的锡锭6，如图2g所示。
h、经第二次高温回焊处理后，该锡锭6在UBM层12上形成球形的锡球7。
本发明不限于应用无电镀镍/金来形成UBM层12，应用其他方法形成UBM层12者亦可通用。
据此制程，在制程b时直接在晶圆1上贴上合成胶带2a，快速方便；并在制程c时以雷射穿孔方式，直接在合成胶带2a上打孔，并在回焊后直接撕去合成胶带2a后，即可进行二次回焊处理，整个制程直接快速、可大量节省制作时间。
请参照图3a-3h所示，为本发明的另一实施例(基板的铜接点植球制程)的示意图。
本发明亦可套用在基板(substrate)的凸块及焊料被覆制作(bumping)，其制程如下a、在基板8上形成铜线路82，如图3a所示。
b、以合成胶带83覆贴在该基板8上，如3b所示。
c、在合成胶带83上方适当位置(相对于铜线路82位置)，施以雷射穿孔如图3c所示。
d、经雷射穿孔后，在合成胶带83打出盲孔831，如图36所示。
e、利用刷板84将锡膏85刷填入盲孔831内，如图3e所示。
f、经高温回焊使锡膏85融成锡锭86，如图3f所示。
g、再将该合成胶带83直接撕去，仅留下基板8上凸起的锡锭86，如图3g所示。
h、经第二次高温回焊处理后，该锡锭86即在铜块83上形成球形的锡球87或焊料被覆。
虽然本发明以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种变换和修改，因此本发明的保护范围应同时参照权利要求书中的内容进行界定。
权利要求
1.一种半导体载体上印刷凸块的制造方法，是以合成胶带贴在载体表面，以雷射穿孔方式形成凹洞，续以刷板将锡膏填入孔洞位置，经高温回焊处理使锡膏溶化成焊锭后，再撕去该合成胶带，经第二次高温回焊处理后形成锡球，其制程为a、在载体的表面上形成欲被包覆的金属物；b、在载体表面覆贴合成胶带c、在合成胶带上方适当位置，施以雷射穿孔；d、经雷射穿孔后，在合成胶带打出盲孔；e、利用刷板将锡膏刷添入盲孔内；f、经高温回焊使锡膏融成锡锭；g、再将该合成胶带直接撕去，仅留下载体上凸起的锡锭；h、经第二次高温回焊处理后，该锡锭即在凸块下方金属层上形成球形的锡球。
2.如权利要求1所述的一种半导体载体上印刷凸块的制造方法，其特征在于所述的半导体载体为半导体晶圆。
3.如权利要求1所述的一种半导体载体上印刷凸块的制造方法，其特征在于所述的半导体载体为半导体基板。
4.如权利要求1所述的一种半导体载体上印刷凸块的制造方法，其特征在于所述的欲被包覆的金属物可为在载体的表面的铝上形成的凸块下方金属层。
5.如权利要求1所述的一种半导体载体上印刷凸块的制造方法，其特征在于所述的欲被包覆的金属物还可为为铜线路。
全文摘要
本发明是一种半导体载体特别是半导体晶圆或基板上印刷凸块的制造方法,主要是在制作晶圆表面或在基板上印刷凸块时,采用耐热性、安定性佳的合成胶带覆盖其上,并以雷射光在对应的凸块下金属层(UBM)适当位置处将合成胶带打孔,续以刷板将锡膏刷填入孔洞内,经高温回焊处理使锡膏融溶后硬化成焊锭,再撕去该合成胶带,仅留下凸起的焊锭,经第二次高温回焊处理后即可直接在晶圆表面UBM层上或基板上形成球形凸块制程。
文档编号H01L21/02GK1340852SQ0012288
公开日2002年3月20日 申请日期2000年8月31日 优先权日2000年8月31日
发明者谢文乐, 庄永成, 黄宁, 陈慧萍, 蒋华文, 张衷铭, 涂丰昌, 黄富裕, 张轩睿, 胡嘉杰 申请人:华泰电子股份有限公司