晶圆焊垫的化镀镍凸块结构制造技术

本实用型新涉及一种晶圆焊垫的化镀镍凸块结构，包含：一晶圆，其包含一表面、多个焊垫设在该表面及一保护层形成于该表面上并设有多个开口供对应显露该些焊垫；多个触媒层，其利用锌化处理以在该些焊垫的表面上分别形成一以锌构成的触媒层；多个化镀镍凸块，其是在设有光阻的状态下，利用无电解镍方式以在该些焊垫表面的触媒层的表面分别形成一具适当高度且以无电解镍构成的凸块；以及多个外护层，各外护层包含至少一保护层其由选自浸金（IG）层、化银（ES）层的族群中的一种材料所构成，该外护层是在设有光阻的状态下，利用选自化金制程、化银制程的族群中之一制程以分别形成在该些凸块的上表面上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本实用型新涉及一种晶圆焊垫的化镀镍凸块结构，特别涉及一种含有晶圆、多个触媒层、多个化镀镍凸块及多个外护层的晶圆焊垫的化镀镍凸块结构。
技术介绍
在有关半导体芯片或晶圆的连结(如焊垫凸块)、封装(package)或其相关制造方法的
中，目前已存在多种先前技术，如中国台湾M397591、M352128、M412460、 M412576、 M410659， 1306638、 1320588、 1255538、 1459362、 1253733、 1273651、1288447、 1295498、 1241658、 1259572、 1472371、 1242866、 1269461、 1329917、 1282132、1328266、1284949 ;及美国实用型新专利 US 8，030，767、US 7，981，725、US7, 969，003、US 7，960，214、US7, 847，414、US7, 749，806、US7, 651，886、U S7, 538，020、US7, 750，467、 US7, 364，944、US7, 019，406、US 6，507，120、U S7, 999，387、US7, 993，967、US7, 868，470、US7, 868，449、US7, 972，902、US7, 960，825、US7, 952，187、US7, 944，043、US7, 934，313、US7，906，855等。而经过研究上述该些先前
技术实现思路
可知，该些专利几乎都属于在其
中微小的改进。换言之，在有关半导体芯片或晶圆的连结、封装或其相关制备方法的
中，其技术发展的空间已相当有限，因此在此技术发展空间有限的领域中(in the fieldof the crowded art),如能在技术上有微小的改进,亦得视为具有「进步性」,仍能核准专利。本实用型新晶圆焊垫的化镀镍凸块结构，是在凸块结构及其制备方法的技术发展空间有限的领域中，提出一种具有简化制造过程及降低制作成本的功效，且进一步能有效改良并降低所成形的化镀镍凸块的硬度以满足后制程中接着程序的要求的实用型新。由于上述该些先前技术在形成该些凸块之前必须以凸块底层金属化(Under BumpMetallization,UBM)制程在该些焊垫上先形成一金属层,再以金属电镀或印刷银膏的方式在该些焊垫的金属层上形成该些凸块，因此，该些先前技术的制造过程不仅成本较高且制作困难度也较高，相对地造成制程较复杂化及产量降低，况且该些凸块需使用较多的贵金属材料。另，以银胶形成的凸块而言，银胶凸块的硬度范围较大，也就是硬度可以由较软改变至较硬，可利用烘烤条件来调整；然，以化镀镍凸块而言，化镀镍凸块的硬度范围较小，也就是化镀镍凸块的表面硬度过大且无法利用烘烤条件来调整，因此不利于后制程的接着程序。由上可知，该些先前技术的结构及制作方法难以符合实际使用时的需求，因此在晶圆焊垫的凸块结构及其制备方法的
中，发展并设计一种制作过程简化、制作成本降低且凸块的表面硬度符合后制程的接着程序要求的凸块结构，确实有其需要性。实用型新内容本实用型新主要目的是提供一种晶圆焊垫的凸块结构，其在设有光阻的状态下，利用无电解镍方式以在该些晶圆焊垫的表面的触媒层的表面分别形成一具适当高度且以无电解镍构成的凸块，再利用选自化金制程、化银制程的族群中之一制作过程以分别在各凸块的上表面上形成一外护层，以使该外护层包含至少一保护层其选自浸金(IG)层(在镍上长一层金，一般称为化学电镀镍/金，electroless nickel/immersion gold, ENIG)、化银(ES)层的族群中的一种材料所构成，藉以改良并降低该化镀镍凸块的硬度，并达成制作过程简化及制作成本降低的效果。为达成上述目的，本实用型新晶圆焊垫的凸块结构的一优选实施例，包含一晶圆，其包含一表面、多个焊垫设在该表面及一保护层形成于该表面上并设有多个开口供对应显露该些焊垫；多个触媒层，其是利用锌化处理以在该些焊垫的表面上分别形成一以锌构成的触媒层；多个化镀镍(electroless nickel)凸块,其是在设有光阻的状态下,利用无电解镍方式以在该些焊垫表面的触媒层的表面分别形成一具有适当高度且以无电解镍构成的凸块；以及多个外护层，其中各外护层包含至少一保护层其选自浸金(IG)层、化银(ES)层的族群中的一种材料所构成，该外护层是在设有光阻的状态下，利用选自化金制程、化银制程的族群中之一制程以分别形成在该些凸块的上表面上。则通过该外护层的形成，用以改良并降低该化镀镍凸块的硬度，以避免化镀镍凸块的表面硬度过大而不利于后制程的接着程序。所述化金是化学镀金，化银是化学镀银，也就是将镍凸块的表面沉浸在具有金离子或银离子的溶液中一段时问，以使镍凸块的表层镍完全地被金或银取代(故称为“化学镀”)，而在镍凸块的表面上形成一浸金层，此技术属于本领域习知技术。附图说明图I为本实用型新晶圆焊垫的化镀镍凸块结构的一实施例的截面示意图；图2为本实用型新晶圆焊垫的化镀镍凸块结构的另一实施例的截面示意图；图3为本实用型新晶圆焊垫的化镀镍凸块结构的又一实施例的截面示意图；图4A-4F为本实用型新晶圆焊垫的化镀镍凸块结构的制程一实施例的截面示意图。附图标记说明1_化镀镍凸块结构；10_晶圆；11_表面；12-焊垫；13-保护层；14-开口 ;20_触媒层;30_化镀镍凸块；40-外护层;40a-浸金(IG)层;40b_厚金(EG)层；40c-化银(ES)层;40d-化银(ES)层；40e-浸金(IG)层;50_光阻层;51_开口。具体实施方式为使本实用型新更加明确详实，将本实用型新的结构、技术特征及其制作过程，配合下列图示详述如后如图I至图3所示，其分别是本实用型新晶圆焊垫的化镀镍凸块结构的不同实施例的截面示意图。本实用型新的晶圆焊垫的化镀镍凸块结构I包含一晶圆10、多个触媒层20、多个化镀镍(electroless nickel)凸块30及多个外护层40。该晶圆10包含一表面11 ;复数个焊垫12，焊垫12设在该表面11上；及第一保护层13，其形成于该表面11上并设有多个开口 14供对应显露该些焊垫12。该晶圆10 —般由晶圆制造厂提供，其中多个焊垫12设在该表面11上的布局(layout)并不限制，可随客户需要而设计为各种数组的排列方式。其中该第一保护层13—般为氮化物材质。该多个触媒层20是利用锌化(Zincating)处理以在该些焊垫12的表面上形成一以锌构成的触媒层20。该触媒层20是利用锌化处理(Zincating)所构成的锌化层，其主要功能是用以连接该些焊垫(die pad) 12，并同时作为在进行后续的无电解金属方式时的沉积媒介层，以形成一以无电解镍构成的凸块(bump)30。在本实施例中，该触媒层20是采用重量百分比浓度为15-30%的锌盐水溶液，在溶液温度20-35° C中经过时间10-60秒(sec)以形成一以锌构成的触媒层。该多个凸块30是利用无电解镍(Electroless Nickel)的无电解金属方式,并配合有光阻方式，以在该些焊垫12表面的该些触媒层20的表面形成一具适当高度且以无电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆焊垫的化镀镍凸块结构，包含：？一晶圆，其包含：一表面；多个焊垫设在该表面；及一保护层形成于该表面上并设有多个开口供对应显露该些焊垫；？多个触媒层，其是利用锌化处理以在该些焊垫的表面上分别形成一以锌构成的触媒层；？多个化镀镍凸块，其是利用无电解镍的无电解金属方式，并配合光阻方式，以在该些焊垫表面的触媒层的表面分别形成一具适当高度且以无电解镍构成的凸块；及？多个外护层，其分别设在该些化镀镍凸块层的上表面上，其中各外护层包含至少一选自浸金（IG）层、化银（ES）层的族群中之一种材料所构成的保护层，其是配合光阻方式并利用选自化金制程、化银制程的族群中之一制程所形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋大仑，朱贵武，赖东昇，
申请(专利权)人：讯忆科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：