Cmp工藝制作焊盤(pán)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種晶圓級(jí)封裝中焊盤(pán)的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，集成電路的特征尺寸不斷縮小，器件互連密度不斷提高。于是，晶圓級(jí)封裝(Wafer Level Package，WLP)逐漸取代引線鍵合封裝成為一種較為常用的封裝方法。晶圓級(jí)封裝(Wafer Level Packaging，WLP)技術(shù)是對(duì)整片晶圓進(jìn)行封裝測(cè)試后再切割得到單個(gè)成品芯片的技術(shù)，封裝后的芯片尺寸與裸片完全一致，順應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)微電子產(chǎn)品日益輕、小、短、薄化和低價(jià)化要求。
[0003]晶圓級(jí)封裝需要在晶圓正面或者背面做RDL(再布線層)層和焊盤(pán)，通常采用大馬士革工藝，即在晶圓正面沉積較厚的底層絕緣層，然后在底層絕緣層中開(kāi)出等深的RDL線槽和焊盤(pán)槽;對(duì)晶圓正面進(jìn)行電鍍，使得底層絕緣層表面覆蓋金屬層，金屬層的金屬填充滿RDL線槽和焊盤(pán)槽;然后進(jìn)行CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)研磨，露出RDL線槽金屬和焊盤(pán)槽金屬；最后晶圓正面整面沉積上層絕緣層，最后用光刻和干法刻蝕的工藝刻開(kāi)焊盤(pán)槽金屬上方的上層絕緣層，露出焊盤(pán)；
上述工藝的缺點(diǎn)是，最后露出的焊盤(pán)表面低于上層絕緣層，焊盤(pán)處于上層絕緣層下方帶來(lái)一些不利因素，當(dāng)焊盤(pán)需要與其它焊柱進(jìn)行焊接時(shí)，對(duì)于越來(lái)越精密的焊接工藝，目前的焊柱高度越來(lái)越小，而上層絕緣層的厚度就對(duì)的較低高度的焊柱與上層絕緣層下的焊盤(pán)的焊接造成了影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，制作出的焊盤(pán)表面與晶圓正面的絕緣層表面處于同一平面，甚至略高于絕緣層表面，為后續(xù)焊盤(pán)的焊接工藝提供了方便。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，包括下述步驟:
步驟SI，提供晶圓，在晶圓正面用光刻和刻蝕工藝制作RDL線槽；
步驟S2，在晶圓正面用光刻和刻蝕工藝制作焊盤(pán)槽，焊盤(pán)槽一端與RDL槽連接;焊盤(pán)槽比RDL槽淺；
步驟S3，在晶圓正面沉積底層絕緣層；
步驟S4，在晶圓正面的底層絕緣層上鍍金屬層，金屬層的厚度超過(guò)焊盤(pán)槽的開(kāi)槽深度，但低于RDL線槽的開(kāi)槽深度；
步驟S5，在金屬層上沉積上層絕緣層；
步驟S6，通過(guò)CMP工藝對(duì)晶圓正面進(jìn)行研磨，露出焊盤(pán)槽中的金屬焊盤(pán);晶圓表面的CMP研磨停止于金屬層下的底層絕緣層上。
[0005]進(jìn)一步地，步驟SI中，RDL線槽刻蝕達(dá)到設(shè)計(jì)深度，后續(xù)步驟S2刻蝕焊盤(pán)槽前需要先用保護(hù)材料將RDL線槽保護(hù)住。
[0006]進(jìn)一步地，步驟SI中，RDL線槽先刻蝕一定深度，在后續(xù)步驟S2刻蝕焊盤(pán)槽時(shí)繼續(xù)被刻蝕至設(shè)計(jì)深度。
[0007]進(jìn)一步地，步驟S6中，CMP工藝使得金屬焊盤(pán)突出于底層絕緣層。
[0008]進(jìn)一步地，RDL線槽的設(shè)計(jì)深度為10nm?50μπι。
[0009]進(jìn)一步地，焊盤(pán)槽的深度在50nm?40μηι。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:當(dāng)焊盤(pán)需要與其它焊柱進(jìn)行焊接時(shí)，對(duì)于精密的焊接工藝，焊柱高度很小，傳統(tǒng)工藝焊盤(pán)上面有絕緣層，絕緣層厚度會(huì)限制焊柱的最小高度，如果絕緣層厚度較大，則焊柱太小就不能有效焊接在焊盤(pán)上。為了解決這個(gè)問(wèn)題，傳統(tǒng)工藝一般是在焊盤(pán)表面再做一層突出的金屬塊UBM(under bonding metal)。本發(fā)明提供的工藝做出的焊盤(pán)位于芯片的最上層，研磨之后突出于芯片表面，平整度較高，不用再做UBM工藝，節(jié)省了工藝成本。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1為本發(fā)明的工藝中刻蝕RDL線槽示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的工藝中刻蝕焊盤(pán)槽示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的工藝中沉積底層絕緣層示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的工藝中鍍金屬層示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的工藝中沉積上層絕緣層示意圖。
[0016]圖6為本發(fā)明的工藝中C晶圓正面CMP研磨示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]本發(fā)明提出的CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，包括下述步驟:
步驟SI，提供晶圓I，在晶圓I正面用光刻和刻蝕工藝制作RDL線槽2;如圖1所示；
此步驟中，若RDL線槽2達(dá)到設(shè)計(jì)深度，則后續(xù)步驟刻蝕焊盤(pán)槽3前需要先用保護(hù)材料將RDL線槽2保護(hù)住；
也可以RDL線槽2先刻蝕一定深度(小于設(shè)計(jì)深度)，在后續(xù)刻蝕焊盤(pán)槽3時(shí)繼續(xù)被刻蝕至設(shè)計(jì)深度;RDL線槽2的設(shè)計(jì)深度為10nm?50μηι;
步驟S2，在晶圓I正面用光刻和刻蝕工藝制作焊盤(pán)槽3，焊盤(pán)槽3—端與RDL槽2連接;如圖2所示;焊盤(pán)槽3比RDL槽2淺;焊盤(pán)槽3的深度在50nm?40μπι;
步驟S3，在晶圓I正面沉積底層絕緣層4;如圖3所不；
底層絕緣層4的材料可以是氧化硅、氮化硅、光阻、有機(jī)薄膜等；
步驟S4，在晶圓正面I的底層絕緣層4上鍍金屬層5，金屬層5的厚度超過(guò)焊盤(pán)槽3的開(kāi)槽深度，但低于RDL線槽2的開(kāi)槽深度;如圖4所示；
此步驟中具體可利用電鍍工藝或化學(xué)鍍工藝對(duì)晶圓正面整面電鍍金屬層5;
步驟S5，在金屬層5上沉積上層絕緣層6 ；如圖5所示；
上層絕緣層6可以保護(hù)住RDL線槽3中的RDL金屬線路;上層絕緣層6的材料可以是氧化娃、氮化娃、光阻、有機(jī)薄膜等;上層絕緣層6的厚度在I OOnm?50μηι ；
步驟S6，通過(guò)CMP工藝對(duì)晶圓I正面進(jìn)行研磨，露出焊盤(pán)槽3中的金屬焊盤(pán)301;晶圓表面的CMP研磨停止于金屬層下的底層絕緣層4上;如圖6所示；
由于此步驟進(jìn)行CMP研磨，因此可使得露出的金屬焊盤(pán)301表面同底層絕緣層4表面處于同一平面，有利于后續(xù)焊盤(pán)與焊柱的焊接；
此步驟中，還可以適當(dāng)調(diào)整CMP工藝，使得金屬焊盤(pán)301突出于底層絕緣層4，則更利于后續(xù)焊接工藝。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，其特征在于，包括下述步驟: 步驟SI，提供晶圓(I)，在晶圓(I)正面用光刻和刻蝕工藝制作RDL線槽(2); 步驟S2，在晶圓(I)正面用光刻和刻蝕工藝制作焊盤(pán)槽(3)，焊盤(pán)槽(3)—端與RDL槽(2)連接;焊盤(pán)槽(3)比RDL槽(2)淺； 步驟S3，在晶圓(I)正面沉積底層絕緣層(4)； 步驟S4，在晶圓正面(I)的底層絕緣層(4)上鍍金屬層(5)，金屬層(5)的厚度超過(guò)焊盤(pán)槽(3)的開(kāi)槽深度，但低于RDL線槽(2)的開(kāi)槽深度； 步驟S5，在金屬層(5)上沉積上層絕緣層(6); 步驟S6，通過(guò)CMP工藝對(duì)晶圓(I)正面進(jìn)行研磨，露出焊盤(pán)槽(3)中的金屬焊盤(pán)(301);晶圓表面的CMP研磨停止于金屬層下的底層絕緣層(4)上。2.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，其特征在于: 步驟SI中，RDL線槽(2)刻蝕達(dá)到設(shè)計(jì)深度，后續(xù)步驟S2刻蝕焊盤(pán)槽(3)前需要先用保護(hù)材料將RDL線槽(2)保護(hù)住。3.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，其特征在于: 步驟SI中，RDL線槽(2)先刻蝕一定深度，在后續(xù)步驟S2刻蝕焊盤(pán)槽(3)時(shí)繼續(xù)被刻蝕至設(shè)計(jì)深度。4.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，其特征在于: 步驟S6中，CMP工藝使得金屬焊盤(pán)(301)突出于底層絕緣層(4)。5.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，其特征在于: RDL線槽(2)的設(shè)計(jì)深度為10nm?50μπι。6.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，其特征在于: 焊盤(pán)槽(3)的深度在50nm?40μηι。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種CMP工藝制作焊盤(pán)的方法，包括下述步驟：提供晶圓，在晶圓正面用光刻和刻蝕工藝制作RDL線槽；在晶圓正面用光刻和刻蝕工藝制作焊盤(pán)槽，焊盤(pán)槽一端與RDL槽連接；焊盤(pán)槽比RDL槽淺；在晶圓正面沉積底層絕緣層；在晶圓正面的底層絕緣層上鍍金屬層，金屬層的厚度超過(guò)焊盤(pán)槽的開(kāi)槽深度，但低于RDL線槽的開(kāi)槽深度；在金屬層上沉積上層絕緣層；通過(guò)CMP工藝對(duì)晶圓正面進(jìn)行研磨，露出焊盤(pán)槽中的金屬焊盤(pán)；晶圓表面的CMP研磨停止于金屬層下的底層絕緣層上。本發(fā)明制作出的焊盤(pán)表面與晶圓正面的絕緣層表面處于同一平面，甚至略高于絕緣層表面，為后續(xù)焊盤(pán)的焊接工藝提供了方便。
【IPC分類】H01L21/48
【公開(kāi)號(hào)】CN105551975
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510939852
【發(fā)明人】馮光建
【申請(qǐng)人】華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日