镍金凸块的制作方法及镍金凸块组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种镍金凸块制作方法及镍金凸块组件。
【背景技术】
[0002]凸块常用于集成电路晶圆封装技术中，随着越来越多的晶圆需要改变原来的设计及制作来适应不同的封装模式，随之需要在晶圆上制作相应凸块图型来满足需求，同时对凸块结构与材料需求也越来越多。
[0003]在制作凸块的过程中，需要在晶圆上形成金属材质的衬底层和种子层，然后在种子层上生成凸块待凸块制作完成后需要对凸块外侧多余二层金属层进行去除。目前凸块使用较多的材质为金，铜和铜镍金等，一般金质凸块配合设置有钛钨+金材质的种子层，其他材质的凸块配合钛或钛钨+铜材质的种子层。然而有些特殊功能的芯片，需要特殊的凸块结构，如镍金材质凸块，但若要配合常用的钛钨+金、钛，或者钛钨+铜材质种子层时，在凸块生成后对凸块底部外侧多余的种子层采取湿蚀刻方式去除时，由于铜、镍和金的金属电位差异，加上湿药液的辅助，导致铜质金属层发生原电池反应，加速种子层的蚀刻，另外，也会导致整个镍质凸块的过度底切，减小凸块与金属层的结合面积，导致结合力下降，进而产生凸块过早剥离晶圆的现象。
[0004]有鉴于此，有必要提供一种改进的镍金凸块的制作方法及镍金凸块组件以解决上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种防止凸块下方的种子层在蚀刻时发生过度根切、且能保证凸块与晶圆的结合面积和结合力的镍金凸块制作方法及其镍金凸块组件。
[0006]为实现上述发明目的，本发明提供了一种镍金凸块的制作方法，包括以下步骤: 提供一晶圆，所述晶圆上设置有金属垫块；
在所述晶圆及所述金属垫块的上方设置有钝化保护层，在所述钝化保护层和部分所述金属垫块上溅镀第一金属层，并在第一金属层上溅镀第二金属层；
在所述第二金属层上设置光阻层；
曝光显影，在所述光阻层上制造所述凸块的窗格，所述窗格正对于所述金属垫块的位置；
在所述窗格内电镀镍质金属层，并在所述镍质金属层上电镀形成金质金属层，所述镍质金属层和金质金属层的侧面贴合在所述窗格的侧面上；
去除光阻层，用化学药剂去除所述窗格之外的光阻层；
通过物理轰击的干蚀刻方式自上向下均匀蚀刻去除位于所述凸块底部外侧的第二金属层;
利用湿蚀刻方式蚀刻去除第一金属层；
高温烘烤释放应力后，完成所述凸块的制作。
[0007]作为本发明的进一步改进，通过设定蚀刻机的蚀刻量参数不小于所述第二金属层的厚度来确保位于所述凸块外侧的所述第二金属层被完全蚀刻去除。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述金质金属层上还电镀有预留层，以补偿通过所述干蚀刻的方式对所述凸块厚度的蚀刻损失。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述第一金属层的材质为钛或钛钨。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述第二金属层的材质为金。
[0011]本发明还提供一种镍金凸块组件，凸出形成于半导体晶圆组件上方，所述镍金凸块组件包括下端带凸出部的凸块、粘合在所述凸块与所述晶圆组件之间的金属层，所述凸块包括金质金属层、设置于所述金质金属层下的镍质金属层以及设置于所述金质金属层上的预留层，所述凸块和金属层分别具有位于顶端的上表面和位于底端的下表面，所述金属层包括设置在所述凸块下方的种子金属层、及设置在所述种子金属层下的衬底金属层，所述凸块和种子金属层分别具有位于四周的第一侧面和第二侧面，所述凸块的第一侧面和所述种子金属层的对应第二侧面在竖直方向上相平齐。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述晶圆组件包括晶圆、设置于所述晶圆上的金属垫块，以及设置在所述金属垫块和所述晶圆上的钝化保护层，所述钝化保护层上具有一与所述凸块的凸出部相配合的倒锥台孔。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述预留层的材质为金。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述衬底金属层的材质为钛或钛钨。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述种子金属层的材质为金。
[0016]本发明的有益效果是:本发明在晶圆组件上先后形成第一金属层、第二金属层和镍金材质的凸块，所述凸块与所述第二金属层相贴合，通过使用物理轰击的干蚀刻方式自上向下去除位于所述凸块底部外侧的第二金属层，再使用湿蚀刻的方式去除第一金属层，并且所述种子金属层的侧面与凸块的侧面在竖直方向上相平齐，保证了凸块组件与晶圆组件之间的结合面积和结合力，避免因湿蚀刻方式造成原电池反应，以及所述凸块底部的镍材质过度蚀刻，从而避免凸块与金属层的结合面积和结合力的减小。
【附图说明】
[0017]图1是本发明镍金凸块生成后的示意图。
[0018]图2是本发明对生成后的镍金凸块的金属层采取湿蚀刻后的示意图。
[0019]图3是本发明对生成后的镍金凸块的金属层采取干蚀刻后的示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述，以下为本发明一较佳实施方式。
[0021]请参见图1，图3，本发明涉及一种镍金材质的凸块组件100，凸出形成于半导体晶圆组件200上。所述凸块组件100包括下端带有凸出部110的镍金材质凸块10、粘合在所述凸块10与所述晶圆组件200之间即其上下表面分别与所述凸块10的底端和晶圆组件200的顶端相贴合的金属层20。
[0022]所述凸块10包括金质金属层11、设置于所述金质金属层11下的镍质金属层12以及设置于所述金质金属层11上的预留层13。所述金属层20包括溅镀在所述凸块10底端的种子金属层221、及溅镀在所述种子金属层221下表面的衬底金属层211。所述衬底金属层211的材质为钛或钛钨，所述种子金属层221的材质为金，所述预留层13的材质亦为金。
[0023]所述凸块10和种子金属层221分别具有位于四周的第一侧面14和第二侧面222，所述凸块10的第一侧面14和所述种子金属层221对应的第二侧面222在竖直方向上相平齐。所述衬底金属层211亦具有位于四周的第三侧面212，所述第三侧面212位于所述第二侧面222的内侧。
[0024]所述第一侧面14与所述第二侧面222在竖直方向上相平齐，能够保证所述种子金属层221和所述衬底金属层211具有较大的下表面面积，从而保证凸块组件100底端与所述晶圆组件200的结合面积和两者的结合力。
[0025]所述晶圆组件200包括晶圆210、形成于所述晶圆210上的金属垫块220，以及形成在所述金属垫块220和所述晶圆210上表面的钝化保护层230。所述钝化保护层230上具有一与所述凸出部110相配合的倒锥台孔240，倒锥台孔240具有一孔侧壁241，所述孔侧壁241自上而下延伸设置在所述金属垫块220的上表面，且所述孔侧壁241底端形成的面积小于所述金属垫块220上表面的面积。所述衬底金属层211的下表面贴合在所述钝化保护层230和部分所述金属垫块220的上表面。
[0026]本发明还提供制作所述镍金材质凸块10的方法，包括以下步骤:
提供所述晶圆210，所述晶圆210上设置有金属垫块220，并在所述晶圆210和四周部分所述金属