Cmp工藝制作焊盤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種晶圓級封裝中焊盤的制作方法。
【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。晶圓級封裝(Wafer Level Packaging，WLP)技術(shù)是對整片晶圓進行封裝測試后再切割得到單個成品芯片的技術(shù)，封裝后的芯片尺寸與裸片完全一致，順應(yīng)了市場對微電子產(chǎn)品日益輕、小、短、薄化和低價化要求。
[0003]晶圓級封裝需要在晶圓正面或者背面做RDL(再布線層)層和焊盤，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出等深的RDL線槽和焊盤槽;對晶圓正面進行電鍍，使得底層絕緣層表面覆蓋金屬層，金屬層的金屬填充滿RDL線槽和焊盤槽;然后進行CMP(化學(xué)機械研磨)研磨，露出RDL線槽金屬和焊盤槽金屬；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焊盤槽金屬上方的上層絕緣層，露出焊盤；
上述工藝的缺點是，最后露出的焊盤表面低于上層絕緣層，焊盤處于上層絕緣層下方帶來一些不利因素，當(dāng)焊盤需要與其它焊柱進行焊接時，對于越來越精密的焊接工藝，目前的焊柱高度越來越小，而上層絕緣層的厚度就對的較低高度的焊柱與上層絕緣層下的焊盤的焊接造成了影響。

【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工藝制作焊盤的方法，制作出的焊盤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槽，焊盤槽一端與RDL槽連接;焊盤槽比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，金屬層的厚度超過焊盤槽的開槽深度，但低于RDL線槽的開槽深度；
步驟S5，在金屬層上沉積上層絕緣層；
步驟S6，通過CMP工藝對晶圓正面進行研磨，露出焊盤槽中的金屬焊盤;晶圓表面的CMP研磨停止于金屬層下的底層絕緣層上。
[0005]進一步地，步驟SI中，RDL線槽刻蝕達到設(shè)計深度，后續(xù)步驟S2刻蝕焊盤槽前需要先用保護材料將RDL線槽保護住。
[0006]進一步地，步驟SI中，RDL線槽先刻蝕一定深度，在后續(xù)步驟S2刻蝕焊盤槽時繼續(xù)被刻蝕至設(shè)計深度。
[0007]進一步地，步驟S6中，CMP工藝使得金屬焊盤突出于底層絕緣層。
[0008]進一步地，RDL線槽的設(shè)計深度為10nm?50μπι。
[0009]進一步地，焊盤槽的深度在50nm?40μηι。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于:當(dāng)焊盤需要與其它焊柱進行焊接時，對于精密的焊接工藝，焊柱高度很小，傳統(tǒng)工藝焊盤上面有絕緣層，絕緣層厚度會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上。為了解決這個問題，傳統(tǒng)工藝一般是在焊盤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。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]本發(fā)明提出的CMP工藝制作焊盤的方法，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達到設(shè)計深度，則后續(xù)步驟刻蝕焊盤槽3前需要先用保護材料將RDL線槽2保護?。?br> 也可以RDL線槽2先刻蝕一定深度(小于設(shè)計深度)，在后續(xù)刻蝕焊盤槽3時繼續(xù)被刻蝕至設(shè)計深度;RDL線槽2的設(shè)計深度為10nm?50μηι;
步驟S2，在晶圓I正面用光刻和刻蝕工藝制作焊盤槽3，焊盤槽3—端與RDL槽2連接;如圖2所示;焊盤槽3比RDL槽2淺;焊盤槽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的厚度超過焊盤槽3的開槽深度，但低于RDL線槽2的開槽深度;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、有機薄膜等;上層絕緣層6的厚度在I OOnm?50μηι ；
步驟S6，通過CMP工藝對晶圓I正面進行研磨，露出焊盤槽3中的金屬焊盤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；
由于此步驟進行CMP研磨，因此可使得露出的金屬焊盤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】
1.一種CMP工藝制作焊盤的方法，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槽(3)，焊盤槽(3)—端與RDL槽(2)連接;焊盤槽(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)的厚度超過焊盤槽(3)的開槽深度，但低于RDL線槽(2)的開槽深度； 步驟S5，在金屬層(5)上沉積上層絕緣層(6); 步驟S6，通過CMP工藝對晶圓(I)正面進行研磨，露出焊盤槽(3)中的金屬焊盤(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工藝制作焊盤的方法，其特征在于: 步驟SI中，RDL線槽(2)刻蝕達到設(shè)計深度，后續(xù)步驟S2刻蝕焊盤槽(3)前需要先用保護材料將RDL線槽(2)保護住。3.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤的方法，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刻蝕焊盤槽(3)時繼續(xù)被刻蝕至設(shè)計深度。4.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤的方法，其特征在于: 步驟S6中，CMP工藝使得金屬焊盤(301)突出于底層絕緣層(4)。5.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤的方法，其特征在于: RDL線槽(2)的設(shè)計深度為10nm?50μπι。6.如權(quán)利要求1所述的CMP工藝制作焊盤的方法，其特征在于: 焊盤槽(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槽，焊盤槽一端與RDL槽連接；焊盤槽比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，金屬層的厚度超過焊盤槽的開槽深度，但低于RDL線槽的開槽深度；在金屬層上沉積上層絕緣層；通過CMP工藝對晶圓正面進行研磨，露出焊盤槽中的金屬焊盤；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)焊盤的焊接工藝提供了方便。
【IPC分類】H01L21/48
【公開號】CN105551975
【申請?zhí)枴緾N201510939852
【發(fā)明人】馮光建
【申請人】華進半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月16日