专利名称：形成金属凸块的方法
技术领域：
本发明关于一种形成金属凸块的方法，特别是一种应用于小间距 封装制程的形成金属凸块的方法。
背景技术：
请参阅图1A至图1E，为一种己知的形成金属凸块之制造方法的 流程剖面示意图。首先，如图1A所示，提供基板100，该基板100 上设有数个导电焊垫102。接着，在基板100上形成图案化的防焊层 110。其中，形成此图案化之防焊层110的方法即先在基板100上披 覆一层防焊层110，然后通过一图案化步骤(例如曝光显影)来形成 数个第一开口 112，并且露出导电焊垫102。之后，在图案化之防焊 层110上形成导电层120，该导电层120覆盖图案化之防焊层110的 第一开口 112的侧壁以及导电焊垫102。接着，如图1B所示，在导 电层120上形成图案化的光阻层130，该图案化之光阻层130具有数 个第二开口 132以露出导电层120。此外，形成此图案化的光阻层130 的方法即先在导电层120上披覆一层光阻层130，然后通过图案化步 骤(例如曝光显影)来形成数个第二开口 132，并且露出部分导电层 120。然后，如图1C所示，在露出的导电层130上电镀一金属层140，
以填满第一开口 112，但不完全填满第二开口 132。接着，如图1D所 示，移除图案化之光阻层130，并露出剩余的导电层120以及金属层 140。然后，对剩余的导电层120与金属层140进行全面的蚀刻处理， 由于导电层120的厚度很薄，所以导电层120很快就被蚀刻移除，只 留下金属层140以及位在金属层140下方的导电层120，如图1D所 示。 一般而言，如果此金属层140的材质是铜，就不进行回焊步骤， 则剩余的金属层140以及位在金属层140下方的导电层120就形成一 金属凸块(Metal bump);如果此金属层140的材质是锡，则会再进 一步地进行一回焊的步骤，以将金属层140以及位在金属层140下方 之导电层120形成一预焊料150 (Pre-solder)，如图1E所示。在上述现有技术中，由于金属层140的电镀厚度的均匀性不佳， 造成最后形成的金属凸块150的大小均匀性也不理想，因此造成封装 制程时产品的良率下降。在现今要求小间距(fine pitch)的封装制 程中，现有之制程方法不仅产品品质无法达到客户的要求，而且封装 制程之产品良率也难以提升，因此导致制造成本的提高。发明内容本发明的目的在于为克服上述现有技术的不足，提供一种改良之 形成金属凸块的方法，来解决上述现有技术制程成本的增加与产品良 率下降的问题，以达到提高制程良率与降低制程成本的目的。本发明的技术要点是提供一种形成金属凸块的方法，该方法至 少包含以下步骤提供一基板，其上设有数个导电焊垫；在基板上形 成第一光阻层，该第一光阻层即覆盖在该等导电焊垫上；进行平坦化， 以移除部分第一光阻层至暴露出导电焊垫；在第一光阻层和导电焊垫 上形成导电层；在导电层上电镀金属层；在金属层上形成图案化的第 二光阻层；以该第二光阻层为屏蔽移除未被该第二光阻层所覆盖的金 属层与导电层；移除该第二光阻层；以及在基板上形成防焊层，其中 防焊层具有数个开口以露出位于该些导电焊垫上的金属层。 该平坦化步骤可以采用砂带研磨机或刷轮研磨机。 该第一光阻层可以采用液态或固态的有机膜或无机膜。 该第二光阻层可以是干膜或有机膜。应用本发明之形成金属凸块的方法，由于其利用一全板电镀的步 骤，以在数个导电焊垫上形成一厚度均匀的金属层，之后再移除不需 要的部分金属层，以使位于每一个导电焊垫上的金属层皆具有实质相 同的厚度，从而得以防止在个别导电焊垫上电镀所形成的金属层厚度 大小不一的情形，因而解决了金属凸块大小均匀性不佳的问题。所以 本发明与现有制程方法相比，本发明之方法不仅较适用于小间距的封 装制程，更可有效降低封装制造的时间与成本。
图1A至图1E是一种已知之形成金属凸块的方法的流程剖面示意 图；以及图2A至图2F图是本发明之形成金属凸块的方法之一较佳实施例 的流程剖面示意图。
具体实施方式
现结合说明书附图，对本发明形成金属凸块的方法作进一步的详 细说明。请参阅图2A至图2F，为本发明之形成金属凸块的方法之一较佳 实施例的流程剖面示意图。本发明之方法包括以下步骤首先，如图2A所示，提供一基板200，其上设有数个导电焊垫 202，但尚未形成防焊层于其上。该基板200可以是一印刷电路板， 或者也可以采用其它具有电路之基板。接着，在基板200上形成第一光阻层210，该第一光阻层210即 覆盖在该等导电焊垫202上。该第一光阻层210可以是液态的有机膜 或无机膜，并可使用例如刮刀涂布(Blade coating)、滚轮涂布 (Ro 1 ler coating)、喷洒涂布(Spray coating)、帘幕式涂布(Curtain coating)以及旋转涂布(Spin coating)等方法来形成此第一光阻 层210。该第一光阻层210也可以是固态的有机膜或无机膜，并可利 用热压膜法或真空压膜法来形成。其中在该形成第一光阻层210的步 骤中还包含一硬化处理(Curing),用以硬化第一光阻层210。之后，如图2B所示，进行平坦化(Planarization)，以移除部 分第一光阻层210至暴露出导电焊垫202。该平坦化步骤采用砂带研 磨机或刷轮研磨机来研磨已部分移除的第一光阻层210，其中刷轮研 磨机采用不织布刷轮或陶瓷刷轮，砂带研磨机采用含有金刚砂的砂 带。其它能够平坦化第一光阻层210的研磨设备与研磨材料也可以使 用。接着，如图2C所示，在第一光阻层210以及导电焊垫202上形 成导电层220。该导电层220的材质可以是金、镍、铜、银、锡、铅、 铋、钯、铝、铁、镉、锌及其组合物中的一种。此外，形成该导电层 220的方法可以是真空溅镀、电镀、化学沉积或者无电解电镀法。然后，在导电层220上电镀一金属层230。金属层230的材质可 以是铜、银、锡、铅、铋及其组合物中的一种。此外，电镀该金属层 230的方法可以是垂直电镀或水平电镀。之后，在金属层230上形成图案化的第二光阻层240。该第二光 阻层240可以是干膜或有机膜(Organic film)。此外，该形成此图 案化的第二光阻层240的步骤还包括在第二光阻层240上进行曝光显 影，并接着移除第二光阻层240的一部份以形成图案化之第二光阻层 240。其中形成第二光阻层240的方法可采用印刷(Printing)、滚轮 涂布、喷洒涂布、帘幕式涂布或者旋转涂布法。曝光显影步骤所使用 的光源可以是紫外光(UV)或雷射光。接着，如图2D所示，以图案化的第二光阻层240为屏蔽(Mask) 移除未被该第二光阻层240所覆盖的金属层230与导电层220。接着，如图2E所示，移除该第二光阻层240。移除该第二光阻层 240的方法可以采用浸泡或喷洒一无机溶液或有机溶液。其中无机溶 液可以是氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)，有机溶液包含丙酮 (Acetone)、甲基吡咯烷酮(丽P)、 二甲基亚砜(DMSO)、氨基乙氧 基乙醇(AE)、 二甲基胺(DMA)、 二甲基甲醯胺(DMF)或者四氢呋喃
(THF)。之后，在基板200上形成一防焊层250，其中防焊层250具有数 个开口 252以露出位于导电焊垫202上的金属层230与导电层220。 该防焊层250的材质为绿漆。该防悍层250也可以是例如以刮刀涂布、 滚轮涂布、喷洒涂布、帘幕式涂布以及旋转涂布等方法所形成的液态 有机膜或无机膜，或者是利用热压膜法或真空压膜法所形成的固态有 机膜或无机膜。最后，如图2F所示，在露出之金属层230上形成一保护层260， 以增加金属层230的抗氧化性，其中保护层260的材质可以是金、镍、 铜、银、锡、铅、铋、钯、铝、铁、镉、锌及其组合物中的一种，或 者是有机保焊剂(OSP)。简言之，本发明之形成金属凸块的方法即采用一全板电镀的步骤 来精确控制位于导电悍垫上的金属层的电镀厚度，接着金属层经过蚀 刻步骤后所形成的金属凸块之间的厚度大小将不会有太大的差异性， 所以可有效提高小间距封装制程的产品良率。因此，本发明可克服现 有技术之缺点，应用本发明之方法不仅可获得较好品质的产品，更可 有效降低封装制造的时间及成本。由上述本发明之较佳实施例可知，应用本发明之形成金属凸块的 方法，其优点在于利用一全板电镀步骤，来防止在个别导电焊垫上电 镀所形成的金属层厚度大小不一的情形，因此解决了金属凸块大小均 匀性不佳的问题。所以对于有小间距要求的产品而言，本发明之金属 凸块制程方法可有效解决现有技术的问题。
权利要求
1.一种形成金属凸块的方法，包括提供一基板，其上设有数个导电焊垫；在该基板上形成第一光阻层，该第一光阻层覆盖在该等导电焊垫上；进行平坦化，以移除部分该第一光阻层至暴露出该等导电焊垫；在该第一光阻层以及该等导电焊垫上形成一导电层；在该导电层上电镀一金属层；在该金属层上形成一图案化的第二光阻层；以该图案化的第二光阻层为屏蔽(Mask)移除未被该图案化之第二光阻层所覆盖的金属层与导电层；移除该图案化的第二光阻层；以及在该基板上形成一防焊层，其中该防焊层具有数个开口以露出位于该等导电焊垫上的该金属层。
2. 如权利要求1所述的形成金属凸块的方法，其特征在于进一步包 括在该露出之该金属层上形成一保护层。
3. 如权利要求2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于该保护层 的材质可以是金、镍、铜、银、锡、铅、铋、钯、铝、铁、镉、锌及其组 合物中的一种。
4. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于形成 该第一光阻层与形成该第二光阻层的方法可以采用刮刀涂布、滚轮涂布、 喷洒涂布、帘幕式涂布、旋转涂布、热压膜法以及真空压膜法的一种。
5. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于形成该第一光阻层的方法还包括一硬化处理，硬化该第一光阻层。
6. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于进行 平坦化时可以使用砂带研磨机以及刷轮研磨机中的一种。
7. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于形成 该导电层的方法可采用真空溅镀、电镀、化学沉积以及无电解电镀中的一 种。
8. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于该导 电层的材质可以是金、镍、铜、银、锡、铅、铋、钯、铝、铁、镉、锌及 其组合物中的一种。
9. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于电镀 该金属层的方法可采用垂直电镀或水平电镀中的一种。
10. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于该 金属层的材质可以是铜、银、锡、铅、铋及其组合物中的一种。
11. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于移 除第二光阻层可使用一无机溶液或一有机溶液；该无机溶液至少包含氢氧化钠或氢氧化钾，该有机溶液可以是丙酮、甲基吡咯垸酮、二甲基亚砜、 氨基乙氧基乙醇、二甲基胺、二甲基甲醯胺或者四氢呋喃。
12. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于形成该防焊层的方法可以采用印刷、滚轮涂布、喷洒涂布、帘幕式涂布、旋 转涂布、热压膜法或真空压膜法中的一种。
13. 如权利要求1或2所述的形成金属凸块的方法，其特征在于该防焊层至少包含液态之有机膜或无机膜、固态之有机膜或无机膜。
全文摘要
本发明关于提供一种形成金属凸块的方法，包括以下步骤提供一设有数个导电焊垫的基板；在该基板上形成第一光阻层，该第一光阻层覆盖在导电焊垫上；进行平坦化，以移除部分第一光阻层至暴露出导电焊垫；在第一光阻层和导电焊垫上形成导电层；在导电层上电镀金属层；在金属层上形成图案化的第二光阻层；以该图案化的第二光阻层为屏蔽移除未被该第二光阻层所覆盖的金属层与导电层；移除该第二光阻层；以及在基板上形成防焊层，其中防焊层具有数个开口以露出位于该等导电焊垫上的金属层。
文档编号H01L21/02GK101131949SQ20061012623
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月22日 优先权日2006年8月22日
发明者张国华, 张硕训, 王圣民, 陈志澄, 黄吉志 申请人:日月光半导体制造股份有限公司