一种晶圆凸块重布线层、改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法与流程

专利2026-08-06  12


本发明属于半导体制造和微电子制程,特别是涉及一种晶圆凸块重布线层、改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法。


背景技术:

1、在半导体芯片封装过程中,晶圆凸块重布线层起着至关重要的作用,它通过一系列精密的制程步骤实现电路的重新布局和连接。这些步骤主要包括:pi层形成,使用聚酰亚胺(pi)作为介电层,为电路提供绝缘保护;种子层形成,通过溅射沉积形成一层金属薄膜;trc pr,利用热回流涂层技术在种子层上形成图案化的光阻层,为蚀刻和金属化步骤做准备;plating cu trace,在定义区域电镀铜,形成电路连接;trc pr strip,去除多余的光阻,为下一步制程做准备;cap spt etch,蚀刻未被铜覆盖的种子层,完成重布线层的形貌。其中,在现有技术中,光阻脱层问题是一个主要挑战,它可能导致重布线层rdl trc线路桥接,影响产品的性能和可靠性。

2、光阻脱层问题通常由光阻与种子层表面结合力不足引起,为解决光阻脱层问题,现有技术主要通过以下方式优化光阻涂覆工艺:优化涂布参数,如涂布速度和压力,以提高光阻的均匀性和附着力;改进设备设计,如增加涂布头数量或改进形状,以提高涂布质量。

3、尽管现有技术在一定程度上改善了光阻脱层现象,但仍存在一些问题,高昂的设备投资和操作复杂性,对中小企业构成挑战;现有的解决方案可能只能部分改善问题,不能从根本上解决光阻脱层现象;现有的解决方案可能对晶圆重布线层的其他性能产生负面影响,如增加制程时间和降低生产效率。

4、因此,如何在不增加设备投资和操作复杂性的情况下,有效改善晶圆凸块重布线层的光阻脱层现象,从而提高产品的性能和可靠性,是当前该领域亟待解决的问题。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种晶圆凸块重布线层、改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,在不增加设备投资和操作复杂性的情况下,有效改善晶圆凸块重布线层的光阻脱层现象,并且不会对晶圆重布线层的其他性能产生负面影响。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,包括以下步骤:

3、提供一基底,所述基底包括衬底及位于所述衬底上方的电性连接层,其中,所述电性连接层包括介质层及嵌入所述介质层中并显露至少一部分表面的焊盘;

4、形成绝缘层于所述电性连接层上,所述绝缘层中具有位于所述焊盘上方并显露所述焊盘的至少一部分表面的第一开口;

5、形成溅镀层于所述绝缘层上,所述溅镀层填充于所述第一开口中以与所述焊盘连接;

6、对所述溅镀层进行化学预处理,以增加所述溅镀层远离所述基底的一面的表面粗糙度,形成表面粗糙的溅镀层;

7、形成光阻层于具有一定表面粗糙度的所述溅镀层的一面上,并图案化所述光阻层以得到pr开口,所述pr开口位于所述第一开口的上方;

8、形成铜迹线层于所述pr开口内;

9、去除图案化后的所述光阻层;

10、刻蚀所述溅镀层的显露部分,以得到晶圆凸块重布线层。

11、优选地,所述绝缘层的材料包括聚酰亚胺,所述绝缘层的厚度范围为6~7μm。

12、优选地,所述溅镀层包括ti层和cu层,所述ti层与所述钝化层相邻,所述cu层位于所述ti层远离所述钝化层的一面;且所述ti层的厚度范围为0.1~0.2μm,所述cu层的厚度范围为0.1~0.2μm。

13、优选地,对所述溅镀层进行化学预处理,包括以下步骤:

14、采用去离子水对所述溅镀层进行预润湿,然后采用含有氢氧化钾的碱性溶液对所述溅镀层远离所述基底的一面进行预处理一段时间;

15、采用去离子水洗涤,洗掉所述溅镀层表面残留的碱性溶液;

16、放置于热氮气氛围下烘干,以得到表面粗糙的所述溅镀层。

17、优选地,含有氢氧化钾的碱性溶液的浓度为2%~4%,所述预处理的时间100s~300s。

18、优选地,放置于热氮气氛围下烘干的温度为100℃~200℃,烘干的时间为150s~250s。

19、优选地,得到的所述溅镀层的表面粗糙度为20nm~40nm。

20、优选地,所述光阻层的厚度范围为10~15μm。

21、优选地,所述铜迹线层的厚度为4~5μm。

22、本发明还提供一种晶圆凸块重布线层,采用上述的制作方法制作而成的。

23、如上所述,本发明的晶圆凸块重布线层、改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,具有以下有益效果:

24、本发明在重布线层制程中引入化学预处理的步骤,该步骤在光阻涂布前执行,使溅镀层的表面变的粗糙,从而增加光阻的附着力,增加光阻与溅镀层表面的结合力,减少光阻脱层现象,在不增加设备投资和操作复杂性的情况下,有效改善晶圆凸块重布线层的光阻脱层现象,适合规模化应用。

25、本发明通过优化化学预处理的工艺条件,以确保溅镀层的表面粗糙度在适当的范围内,既能从根本上改善了重布线层制程中的光阻脱层现象,又能避免因改进制程参数和设备而对晶圆重布线层的其他性能产生影响;并且,在化学预处理步骤后,立即进行光阻涂布和后续的制程步骤,以保证光阻与溅镀层表面的结合力,同时,这种连续制程还可以提高生产效率,降低制程时间,提高了晶圆凸块重布线层的整体质量,提高了产品性能和可靠性。



技术特征:

1.一种改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于:所述绝缘层的材料包括聚酰亚胺,所述绝缘层的厚度范围为6~7μm。

3.根据权利要求1所述的改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于:所述溅镀层包括ti层和cu层,所述ti层与所述钝化层相邻,所述cu层位于所述ti层远离所述钝化层的一面;且所述ti层的厚度范围为0.1~0.2μm,所述cu层的厚度范围为0.1~0.2μm。

4.根据权利要求1所述的改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于:对所述溅镀层进行化学预处理,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于:含有氢氧化钾的碱性溶液的浓度为2%~4%,所述预处理的时间100s~300s。

6.根据权利要求4所述的改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于:放置于热氮气氛围下烘干的温度为100℃~200℃,烘干的时间为150s~250s。

7.根据权利要求4所述的改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于:得到的所述溅镀层的表面粗糙度为20nm~40nm。

8.根据权利要求1所述的改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于:所述光阻层的厚度范围为10~15μm。

9.根据权利要求1所述的改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,其特征在于:所述铜迹线层的厚度为4~5μm。

10.一种晶圆凸块重布线层,其特征在于:采用如权利要求1-9任一项所述的制作方法制作而成的。


技术总结
本发明提供一种晶圆凸块重布线层、改善光阻脱层的晶圆凸块重布线层制作方法,包括以下步骤:提供基底,基底包括衬底及电性连接层,电性连接层包括介质层及焊盘;形成绝缘层于电性连接层上,绝缘层中具有第一开口;形成溅镀层于绝缘层上;对溅镀层进行化学预处理;形成光阻层于溅镀层上,并图案化光阻层以得到PR开口;形成铜迹线层于PR开口内;去除图案化后的光阻层;刻蚀溅镀层的显露部分,得到晶圆凸块重布线层。本发明引入化学预处理的步骤,使溅镀层表面变的粗糙,增加光阻与溅镀层表面的结合力,在不增加设备投资和操作复杂性的情况下,从根本上改善了重布线层制程中的光阻脱层现象,又避免了对晶圆重布线层的其他性能产生影响。

技术研发人员:何宇桁
受保护的技术使用者:矽品科技(苏州)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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