提高底部金属与焊垫辨识度的方法

技术领域

本发明属于封装领域，特别是涉及一种提高底部金属与焊垫辨识度的方法。

背景技术

晶圆级封装(Wafer Level Packaging，WLP)的一般定义为：直接在晶圆(Wafer)上进行大多数或全部的封装及测试程序，之后再进行切割(Singulation)制成单颗芯片(Chip)。由于WLP具有较高的封装密度、较快的封装速度及较低的封装成本，已成为目前较为先进的封装方法之一，得到了广泛的应用。

现有封装工艺中，存在焊垫较粗糙，表面不平整以及焊垫表面存在缺陷等问题，另外，需要对金属层以及形成在这一金属层上的引出焊垫进行识别区分，存在二者之间难以有效区分的问题，例如，在封装工艺中，当在接地金属(如GND Cu)上形成焊垫金属之后，往往需要将二者辨识，从而可以在焊垫金属上制备金属线，如果裸露的接地金属的表面与焊垫金属的表面存在缺陷，或者二者之间的形貌、粗糙度等影响辨识的因素较接近，则难以将二者进行有效区分，势必影响后续金属线制备的良率，影响产品的良率。

因此，如何提供一种提高底部金属与焊垫辨识度的方法以解决上述问题实属必要。

发明内容

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提高底部金属与焊垫辨识度的方法，用于解决现有技术中焊垫表面不平整、表面存在缺陷以及焊垫与其周围的底部金属之间的辨识度较差难以有效区分等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种提高底部金属与焊垫辨识度的方法，所述方法包括：

提供基底；

于所述基底上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层包括定义底部金属位置的第一窗口；

于所述第一窗口中形成所述底部金属；

于形成有所述第一掩膜层及所述底部金属的结构上形成第二掩膜层，所述第二掩膜层包括定义焊垫的第二窗口，所述第二窗口显露所述底部金属；

于所述第二窗口中形成焊垫；以及

去除所述第二掩膜层及所述第一掩膜层，并于所述焊垫上形成金属线。

可选地，所述焊垫包括依次形成于所述第二窗口中所述底部金属表面的缓冲阻挡层及金属层。

可选地，所述缓冲阻挡层包括Ni层；所述金属层包括Au层；所述底部金属材料包括Cu。

可选地，所述缓冲阻挡层的厚度介于1.8μm-2.2μm之间；所述金属层的厚度介于0.1μm-1μm之间；所述底部金属的厚度介于3μm-6μm之间。

可选地，所述基底上还形成有种子层，所述第一窗口显露所述种子层，所述第一掩膜层及所述底部金属均形成于所述种子层上，其中，去除所述第二掩膜层及所述第一掩膜层之后还去除所述种子层。

可选地，所述种子层包括依次形成于所述基底上的粘附层及上金属层，其中，所述上金属层的材料与所述底部金属的材料相同，所述粘附层包括Ti层。

可选地，所述基底包括支撑层、形成于所述支撑层上的剥离层以及形成于所述剥离层上的介质层，其中，所述底部金属基于所述第一窗口形成于所述介质层上。

可选地，形成所述金属线的工艺包括打线工艺。

可选地，所述焊垫的面积介于所述底部金属面积的0.5％-2％之间。

可选地，所述第一掩膜层的材料包括光刻胶，所述第二掩膜层的材料包括光刻胶，基于同一工艺同时去除所述第一掩膜层及所述第二掩膜层。

可选地，采用去胶液去除所述第二掩膜层及所述第一掩膜层，其中，所述去胶液的温度介于55℃-65℃之间，去胶时间介于10min-15min之间。

如上所述，本发明的提高底部金属与焊垫辨识度的方法，可以防止在第一掩膜层的去除过程中对已经形成的底部金属的表面造成损害，可以使得后续形成的焊垫的表面变得平坦且缺陷少，可以使得焊垫的表面与焊垫周围的底部金属的表面之间的粗糙度差异变大，使得二者更容易辨识区分，从而有利于在焊垫上准确有效的制备金属线，提高金属线制备的良率。

附图说明

图1显示为本发明提高底部金属与焊垫辨识度的方法的流程图。

图2显示为本发明提高底部金属与焊垫辨识度的方法过程中提供基底的结构示意图。

图3显示为本发明提高底部金属与焊垫辨识度的方法过程中形成第一掩膜层的示意图。

图4显示为本发明提高底部金属与焊垫辨识度的方法过程中形成底部金属的示意图。

图5显示为本发明提高底部金属与焊垫辨识度的方法过程中形成第二掩膜层的示意图。

图6显示为本发明提高底部金属与焊垫辨识度的方法过程中形成焊垫的示意图。

图7显示为本发明提高底部金属与焊垫辨识度的方法过程中去除第二掩膜层及第一掩膜层的结构示意图。

图8显示为本发明提高底部金属与焊垫辨识度的方法过程中形成金属线的示意图。

图9显示为本发明对比例中一示例的底部金属与焊垫表面状态扫描图。

元件标号说明

101 基底

101a 支撑层

101b 剥离层

101c 介质层

102 第一掩膜层

102a 第一窗口

103 底部金属

104 第二掩膜层

104a 第二窗口

105 焊垫

105a 缓冲阻挡层

105b 金属层

106 金属线

S1～S6 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1-8所示，本发明提供一种提高底部金属与焊垫辨识度的方法，所述方法包括：

提供基底；

于所述基底上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层包括定义底部金属位置的第一窗口；

于所述第一窗口中形成所述底部金属；

于形成有所述第一掩膜层及所述底部金属的结构上形成第二掩膜层，所述第二掩膜层包括定义焊垫的第二窗口，所述第二窗口显露所述底部金属；

于所述第二窗口中形成焊垫；以及

去除所述第二掩膜层及所述第一掩膜层，并于所述焊垫上形成金属线。

下面将结合附图详细说明本发明的方案。

如图1中的S1及图2所示，提供基底101，所述基底101可以是任意在其上形成后续的底部金属103的结构，其可以是单层材料层，也可以是多层材料层构成的叠层结构。

在一示例中，所述基底101包括支撑层101a、形成于所述支撑层101a上的剥离层101b以及形成于所述剥离层101b上的介质层101c，其中，所述支撑层101a可以选择为玻璃；所述剥离层101b可以在后续工艺中将所述支撑层101a及所述剥离层101b上方的结构进行分离，可选地，所述剥离层101b可以选择为光热转换层(LTHC)，通过旋涂工艺形成于所述支撑层101a上后，并通过固化工艺使其固化成型，光热转换层(LTHC)性能稳定，表面较光滑，有利于后续获得平坦的，在后续的剥离工艺中，剥离的难度较低；所述介质层101c包括但不限于氧化硅层，后续的所述底部金属103形成在所述介质层101c上，当然，所述基底101中还可以包括其他结构，如经由所述介质层101c与所述底部金属103进行电连接的结构。

如图1中的S2及图3所示，于所述基底101上形成第一掩膜层102，所述第一掩膜层包括定义底部金属103位置的第一窗口102a，其中，所述第一窗口102a的数量及排布依据实际对所述底部金属103的需求进行选择，可选地，所述第一掩膜层102的材料可以是光刻胶，可以通过光刻胶涂覆、曝光以及显影的工艺制备得到。

如图1中的S3及图4所示，于所述第一窗口102a中形成所述底部金属103，所述底部金属103形成在所述第一窗口102a所限定的所述基底101上，所述底部金属103的材料可以是Cu，可以通过电镀工艺制备。在一示例中，所述底部金属103可以是用作接地连接的金属Cu(GND Cu)。可选地，所述底部金属的厚度介于3μm-6μm之间，如4μm、5μm，在一示例中，所述接地金属Cu的厚度可以是3μm、6μm，所述底部金属103的厚度依据实际设定。

如图1中的S4及图5所示，于形成有所述第一掩膜层102及所述底部金属103的结构上形成第二掩膜层104，所述第二掩膜层104包括定义焊垫105的第二窗口104a，所述第二窗口104a显露所述底部金属103。在一示例中，所述第二窗口104a与所述底部金属103一一对应，以在所述第二窗口104a所限定的所述底部金属103上制备焊垫，以用于将所述底部金属103进行电性引出，可选地，所述第二掩膜层104的材料可以是光刻胶，可以通过光刻胶涂覆、曝光以及显影的工艺制备得到。

本发明中，在形成完所述底部金属103之后，并没有去除所述第一掩膜层102，而是直接形成所述第二掩膜层104，并得到形成所述焊垫105需要的所述第二窗口104a，也即，所述第一掩膜层102及所述第二掩膜层104共同作为后续形成焊垫105的掩膜层，在一示例中，所述第一掩膜层102与所述第二掩膜层104的材料相同，从而二者连为一体，这里本领域技术人员可以理解的，如图4所示，通过上述方案，本发明可以无需去除所述第一掩膜层102，进而可以防止在所述第一掩膜层102的去除过程中对已经形成的所述底部金属103表面造成损害，例如，如果在形成所述底部金属103之后采用去胶液对所述第一掩膜层102进行去除，去胶液所述底部金属103(如Cu)的刻蚀速率为10-20A/min，致使去完胶后金属Cu表面变的粗糙，也就使得后续形成的所述焊垫105的表面变得粗糙，也就是说，本发明的上述方案可以使得后续形成的所述焊垫105的表面变得平坦。

如图1中的S5及图6所示，于所述第二窗口104a中形成焊垫105，其中，所述焊垫105形成在所述第二窗口104a所限定的所述底部金属103上，可以采用电镀工艺形成。作为一示例，所述焊垫105包括依次形成于所述第二窗口104a中所述底部金属103表面的缓冲阻挡层105a及金属层105b。其中，所述缓冲阻挡层105a具有缓冲和阻挡的作用，在一示例中，所述缓冲阻挡层选择为Ni层，所述金属层选择为Au层，当然，二者的材料还可以依据实际进行选择设定。在进一步可选示例中，所述缓冲阻挡层的厚度介于1.8μm-2.2μm之间，如2μm；所述金属层的厚度介于0.1μm-1μm之间，如0.5μm；所述底部金属的厚度介于3μm-6μm之间，如可以为3μm、4μm、5μm、6μm。从而有利于在本发明所述底部金属103表面不受所述第一掩膜层102去除影响的前提下，进一步提高所述焊垫105的表面平坦度。

作为示例，所述焊垫105的面积介于所述底部金属103面积的0.5％-2％，可以是0.8％、1.2％、1.5％，在一示例中，焊垫开孔(所述第二窗口)面积，即形成的所述焊垫105的面积为736mm

如图1中的S6及图7-8所示，去除所述第二掩膜层104及所述第一掩膜层102，作为示例，所述第一掩膜层104的材料包括光刻胶，所述第二掩膜层的材料包括光刻胶，基于同一工艺同时去除所述第一掩膜层102及所述第二掩膜层104，可选地，采用去胶液去除所述第二掩膜层104及所述第一掩膜层102，其中，所述去胶液的温度介于55℃-65℃之间，如可以是60℃，去胶时间介于10min-15min之间，如可以是12min，在一示例中，去胶液主要组分：二甲基亚砜，添加剂，四甲基氢氧化铵。

去除所述第二掩膜层104及所述第一掩膜层102之后，于所述焊垫105上形成金属线106，可选地，形成所述金属线106的工艺包括打线工艺(wire bone)，其材料可以依据实际选择，通过上述描述可知，本发明的工艺可以使得所述焊垫105的表面变得平坦，从而在去除所述第二掩膜层104及所述第一掩膜层102之后，可以使得所述焊垫105的表面与所述焊垫105周围的所述底部金属103的表面之间的粗糙度差异变大，使得二者更容易辨识区分，例如，形成所述金属线106的过程中，打线机自动打线时需要机器自动识别所述焊垫105(Pad)，无法识别后，需要人工调整，影响效率，本发明的方案可以提高焊垫105与其周围的底部金属103之间的粗糙度的差异，可以在所述金属线106的制备过程中有利于进行二者的识别，从而有利于在所述焊垫105上准确有效的制备所述金属线106，提高金属线制备的良率。

作为示例，所述基底101上还形成有种子层(图中未示出)，所述第一窗口102a显露所述种子层，所述第一掩膜层102及所述底部金属103均形成于所述种子层上，其中，去除所述第二掩膜层104及所述第一掩膜层102之后还去除所述种子层。在一可选示例中，所述种子层包括依次形成于所述基底上的粘附层及上金属层，在一示例中，所述粘附层包括Ti层，但并不局限于此，所述上金属层的材料与所述底部金属103的材料相同，有利于保持材料的一致性，如可以均选择为Cu。其中，可以采用刻蚀工艺去除所述种子层。

对比例：

本发明提供一对比例，该对比例与本发明上述实施例的不同在于，形成所述底部金属103之后先去除所示第一掩膜层102，再在所述基底101上形成用于制备焊垫105的掩膜层，其他可以与上述实施例描述一致，所述底部金属103的表面受到所述第一掩膜层102去除过程的影响，其得到的焊垫105与周围底部金属103表面状态的扫描图如图9所示，焊垫105与周围底部金属103之间的粗糙度差异较小，二者之间的辨识度较差，且焊垫105表面较粗糙。

综上所述，本发明的提高底部金属与焊垫辨识度的方法，可以防止在第一掩膜层的去除过程中对已经形成的底部金属的表面造成损害，可以使得后续形成的焊垫的表面变得平坦且缺陷少，可以使得焊垫的表面与焊垫周围的底部金属的表面之间的粗糙度差异变大，使得二者更容易辨识区分，从而有利于在焊垫上准确有效的制备金属线，提高金属线制备的良率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。