专利名称：修正凸块尺寸的方法及其凸块结构的制作方法
技术领域：
本发明有关一种形成凸块的方法，特别是有关一种通过修正光掩模图案， 以改善凸块的轮廓以增加其接触面积的方法。
背景技术：
在半导体工艺中，通常用来图案化光致抗蚀剂层的方法是使用光刻工艺。 然而，倘若光刻工艺中的一些参数的变异没有控制得当，可能会导致所形成的 光致抗蚀剂层图案的轮廓不理想。换言之，可能会使所形成的光致抗蚀剂层侧 壁的轮廓有不均匀的情形。如此，在后续以光致抗蚀剂层为屏蔽(或掩模)的蚀 刻工序中，可能会因光致抗蚀剂层轮廓的不均匀而造成蚀刻失败。
对于使用玻璃覆晶技术(COG, chip on glass)的微小面板元件(small panel device)而言，其凸块尺寸宽限值是很密集，其凸块的高宽比(ratio of width and length)是线性且较大。但是由于较大的高宽比，使得在曝光工序 中无法控制凸块在宽度的尺寸与长度相同。在进行显影工序之后，形成的凸块 的形状是对应于具有圆角的光致抗蚀剂层开口轮廓，使得凸块的形状不是垂直 的。
图1A是根据现有技术，表示在具有光致抗蚀剂层的晶片上执行一光刻工 序的示意图。首先，提供一晶片IOO其具有一主动面及一背面；接着，在晶片 100的主动面上形成一光致抗蚀剂层200。紧接着，在具有光致抗蚀剂层200 的晶片100上方提供具有凸块图案502的光掩模层500，此凸块图案502是凸 块形状的图案，如图1B所示。接着进行紫外光400照射(如图1A所示)，使 得光掩模层500上的图案502转移至光致抗蚀剂层200上。
在此，是利用光学轮廓器Fogale测量蚀刻光致抗蚀剂之后所形成的凸块 的尺寸，其发现在凸块的短侧边(即宽度部份)无法利用Fogale明确的限定且 不具有一致性。这会造成凸块尺寸大小测量的变异性以及无法控制每一个凸块 具有相同的尺寸大小，使得凸块的接触面积较小。
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通过修正凸块的光掩模 图案以改善凸块的轮廓。
本发明的另一目的在于通过修正凸块的光掩模图案，进而增加凸块的接触 面积。
根据上述的目的，本发明揭露一种形成凸块的方法，包括提供一晶片其 具有一主动面且于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；提供具有一图案的光掩模层，其中该图案为一几何形状；执行一曝光工 序，使得光掩模层的图案转移到光致抗蚀剂层上；执行一显影及蚀刻步骤，以 移除部份光致抗蚀剂层且在光致抗蚀剂层内形成具有几何形状的多个开口；填 满金属层在具有几何形状的多个开口内；移除光致抗蚀剂层，以形成具有几何 形状的多个凸块在晶片的主动面上。
本发明揭露一种凸块结构，设置在一晶片的一主动面上，其特征在于凸 块具有一几何形状。
为能更清楚理解本发明的目的、构造、特征、及其功能，以下将配合附图 对本发明的较佳实施例进行详细说明，其中-
图1A至图1C是根据现有技术，表示具有钝角的凸块的光掩模图案的各步 骤示意图2A至图2C是根据本发明所揭露的技术，表示修正凸块的光掩模图案的 各步骤示意图3A至图3C是根据本发明所揭露的技术，表示修正凸块的光掩模图案的 另一较佳实施例的各步骤示意图；及
图4A至图4C是表示修正凸块的光掩模图案的再一较佳实施例的各步骤示 意图。
具体实施例方式
本发明在此所探讨的方向为一种修正凸块的光掩模图案的方法，是利用修 正光掩模上的凸块图形，以增加凸块的接触面积且可以增加在工序中对于凸块的对位。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，其以所附的本申请的权利要求所限定的范围为准。
图2A至图2C是根据本发明所揭露的技术，表示修正凸块的光掩模图案的 各步骤示意图。首先，图2A是表示提供一晶片10，其具有一主动面及一背面； 接着，在晶片10的主动面上形成一光致抗蚀剂层20，且覆盖住整个晶片10的 主动面。紧接着，提供具有图案300的光掩模层30在光致抗蚀剂层20的上方； 在此，光掩模图案300是类似工字形的图案，如图2B所示，其目的是了在进 行蚀刻光致抗蚀剂层20的时候，利用凸块四个顶端的突出结构，可以避免在 进行蚀刻时，在光致抗蚀剂层20上形成边缘圆角化(edge round)的现象发生。 此外，形成具有突出结构的凸块图案300的另一目的是了在进行蚀刻时，有精 准的对位。
接着，进行曝光的步骤，是利用紫外光40(如图2A所示)照射具有凸块图 案300的光掩模层30，使得光掩模层30上的凸块图案300转移到光致抗蚀剂 层20上(未在图中表示)。然后，进行显影及蚀刻步骤，以移除部份光致抗蚀 剂层20，并且在光致抗蚀剂层20内形成具有几何形状的多个开口(未在图中表 示)，在此，几何形状是与光掩模层30上的凸块图案300相同。
接着，图2C是表示凸块形成在晶片上的俯视图。在图2C中形成凸块的方 式是利用半导体工艺，其步骤包含首先，在光致抗蚀剂层20上所形成的具有 图案的开口内形成一金属层(未在图中表示)。首先，将晶种层(seed layer)(未 在图中表示)形成在部份光致抗蚀剂层20上以及覆盖在多个开口内。接着，在 晶种层上形成一屏蔽层(未在图中表示)；然后进行蚀刻，以移除在光致抗蚀剂 层上的部份晶种层；接着再剥除屏蔽层，只保留在多个开口内的晶种层。接下 来，利用电镀的方式，在多个开口内填满金属层。在此，晶种层与之后电镀形 成的金属层具有相同的材料，例如金(Au)。接下来，是将晶片上的光致抗蚀剂 层剥除，以形成多个具有突出结构310的凸块31在晶片的主动面上。在此图 中，由于原来的光掩模图案300具有突出结构图案，因此，在金属层形成在多 个开口内且剥除光致抗蚀剂层20之后，所形成的每一个金属凸块31都具有突 出结构310。接着，请参考图3A至图3C，其是根据本发明所揭露的技术，表示修正凸 块的光掩模图案的另一较佳实施例的各步骤示意图。首先，图3A是表示提供 一晶片10，其具有一主动面及一背面；接着，在晶片10的主动面上形成一光 致抗蚀剂层20,且覆盖住整个晶片10的主动面。紧接着，提供具有图案320 的光掩模层32在光致抗蚀剂层20的上方；在此，光掩模层32上的图案320， 如图3B所示。在图3B中，光掩模图案320也是类似工字形的图案，与图2B 的差异在于，其在结构的四个顶端是具有微小突出结构322，其目的是了在进 行蚀刻光致抗蚀剂层20的时候，利用凸块四个顶端的突出结构322,避免在光 致抗蚀剂层20上形成边缘圆角化(edge round)的现象发生。此外，形成具有 突出结构322的凸块图案320的另一 目的是了在迸行蚀刻时，有精准的对位。
接着，进行曝光的步骤，是利用紫外光40(如图3A所示)照射具有凸块图 案320的光掩模层32，使得光掩模层32上的凸块图案320转移到光致抗蚀剂 层20上(未在图中表示)。然后，进行显影及蚀刻步骤，以移除部份光致抗蚀 剂层20，并且在光致抗蚀剂层20内形成具有几何形状的多个开口 (未在图中表 示)，在此，几何形状是与光掩模层32上的凸块图案320相同。
接着，图3C是表示凸块形成在晶片上的俯视图。在图3C中形成凸块的方 式是利用半导体工艺，其步骤包含首先，在光致抗蚀剂层20上所形成的具有 图案的开口内形成一金属层(未在图中表示)。首先，将晶种层(seed layer)(未 在图中表示)形成在部份光致抗蚀剂层20上以及覆盖在多个开口内。接着，在 晶种层上形成一屏蔽层(未在图中表示)；然后进行蚀刻，以移除在光致抗蚀剂 层上的部份晶种层；接着再剥除屏蔽层，只保留在多个开口内的晶种层。接下 来，利用电镀的方式，在多个开口内填满金属层。在此，晶种层与之后电镀形 成的金属层具有相同的材料，例如金(Au)。接下来，是将晶片上的光致抗蚀剂 层剥除，以形成多个具有突出结构330的凸块33在晶片的主动面上。在此图 中，由于原来的光掩模图案320是具有突出结构图案32，因此，在金属层形成 在多个开口内且剥除光致抗蚀剂层20之后，所形成的每一个金属凸块33都具 有突出结构330。
接下来，图4A至图4C是表示修正凸块的光掩模图案的再一较佳实施例的 各步骤示意图。首先，图4A是表示提供一晶片10,其具有一主动面及一背面; 接着，在晶片10的主动面上形成一光致抗蚀剂层20，且覆盖住整个晶片10的 主动面。紧接着，提供具有图案340的光掩模层34在光致抗蚀剂层加的上方;在此，光掩模层34上的图案340,如图4B所示。在图4B中，光掩模图案340 是类似牛角形的图案，采用牛角形的图案340其目的是了在进行蚀刻光致抗蚀 剂层20的时候，利用凸块四个顶端的突出结构342，可以避免在蚀刻时，在光 致抗蚀剂层20上形成边缘圆角化(edge round)的现象发生。此外，形成具有 突出结构342的凸块图案340的另一目的是了在进行蚀刻时，有精准的对位。
接着，进行曝光的步骤，是利用紫外光40(如图4A所示)照射具有凸块图 案340的光掩模层34,使得光掩模层32上的凸块图案340转移到光致抗蚀剂 层20上(未在图中表示〉。然后，进行显影及蚀刻步骤，以移除部份光致抗蚀 剂层20，并且在光致抗蚀剂层20内形成具有几何形状的多个开口 (未在图中表 示)，在此，几何形状是与光掩模层34上的凸块图案340相同，如图4C表示。
接着，图4C是表示凸块形成在晶片上的俯视图。在图4C中形成凸块的方 式是利用半导体工序，其步骤包含首先，在光致抗蚀剂层20上所形成的具有 图案的开口内形成一金属层(未在图中表示)。首先，将晶种层(seed layer)(未 在图中表示)形成在部份光致抗蚀剂层20上以及覆盖在多个开口内。接着，在 晶种层上形成一屏蔽层(未在图中表示)；然后进行蚀刻，以移除在光致抗蚀剂 层上的部份晶种层.，接着再剥除屏蔽层，只保留在多个开口内的晶种层。接下 来，利用电镀的方式，在多个开口内填满金属层。在此，晶种层与之后电镀形 成的金属层具有相同的材料，例如金(Au)。接下来，是将晶片上的光致抗蚀剂 层剥除，以形成多个具有突出结构350的凸块35在晶片的主动面上。在此图 中，由于原来的光掩模图案340具有突出结构图案34，因此，在金属层形成在 多个幵口内且剥除光致抗蚀剂层20之后，所形成的每一个金属凸块35都具有 突出结构350。
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， 任何熟悉本技术的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，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
1.一种形成凸块的方法，包括提供一晶片，其具有一主动面且该主动面上具有多个焊垫；形成一光致抗蚀剂层在该晶片的该主动面上；提供一具有图案的光掩模层，其中该图案是一几何形状；执行一第一曝光工序，使得该光掩模层的该图案转移到该光致抗蚀剂层上；执行一显影及蚀刻步骤，以移除部份该光致抗蚀剂层且在该光致抗蚀剂层内形成具有该几何形状的多个开口；填满一金属层在具有该几何形状的这些开口内；及移除该光致抗蚀剂层，以形成具有几何形状的多个凸块在该晶片的该主动面上。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于几何形状可以是工字形或牛角形。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于这些凸块的一顶端的两侧边具有突 出结构。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于该突出结构的形状是选自于矩形、 三角形及其它几何形状。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于这些凸块为金凸块。
6. —种凸块结构，设置在一晶片的一主动面上，其特征在于； 该凸块是一立体几何形状。
7. 根据权利要求6所述的凸块结构，其特征在于该立体几何形状可以是工字形 或牛角形。
8. 根据权利要求6所述的凸块结构，其特征在于这些凸块的一顶端的两侧边具 有突出结构。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于该突出结构选自于矩形、三角形及 其它几何形状。
全文摘要
本发明是一种修正凸块尺寸的方法，包括提供一晶片且具有一主动面；形成一光致抗蚀剂层在晶片的主动面上；提供具有一图案的光掩模层，其中该图案为一几何形状；执行一第一曝光工序，使得光掩模层的图案转移到光致抗蚀剂层上；执行一显影及蚀刻步骤，以移除部份光致抗蚀剂层且在光致抗蚀剂层内形成具有几何形状的多个开口；填满金属层在具有几何形状的多个开口内；及移除光致抗蚀剂层，以形成具有几何形状的多个凸块在晶片的主动面上。
文档编号G03F1/72GK101655663SQ20081021364
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月19日 优先权日2008年8月19日
发明者齐中邦 申请人:南茂科技股份有限公司