制作晶圓凸點的關(guān)鍵是UBM(under ball metal，沉積凸點下金屬層)。影響焊錫凸點結(jié)構(gòu)可靠性的最直接因素就是UBM的制作質(zhì)量。 UBM的主要作用是：a.作為互聯(lián)的鍵合層；b. 阻擋ball材料原子擴(kuò)散至下層金屬材料；c. 粘接下層介電材料和金屬層，并阻擋污染物沿介電層水平方向遷移至下層金屬。 考慮到成本效益高于其他工藝特別是蒸鍍，目前UBM多數(shù)由濺鍍工藝制作。一般而言，UBM必須要承受多次回流（經(jīng)常高達(dá)20次）而不損壞。由于UBM是將焊錫凸點和焊盤金屬化層粘貼在一起的結(jié)構(gòu)，所以它還必須通過切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力的測試。因此，UBM必須具有足夠的強度，不會因為時間、溫度、濕氣和偏置電壓等因素發(fā)生性能退化。
凸點工藝介紹： 1. 蒸鍍 蒸鍍法凸點制作技術(shù)由IBM發(fā)明并應(yīng)用與量產(chǎn)。其采用Cr和Cu材料，通過鉬投影掩膜進(jìn)行蒸鍍制作UBM。對于高含鉛焊料凸點具有極高的可靠性。蒸鍍工藝中，掩膜對中十分重要，并且掩膜設(shè)計必須考慮CTE和晶圓的動態(tài)溫度變化。 由于蒸鍍工藝材料利用率較低，所以工藝成本極高。同時蒸鍍工藝一般可接受的面陣列節(jié)距極限為225um,不適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)品對于低節(jié)距的要求。
2. 模板印刷/濺鍍工藝 在模板印刷工藝中，典型的UBM結(jié)構(gòu)為Al/Ni-V/Cu、Ti/W/Cu等。模板可以是金屬掩膜或光學(xué)掩膜。 光學(xué)掩膜可以制作較細(xì)節(jié)距的凸點，但用于更細(xì)節(jié)距的話良率是主要問題，對于較大節(jié)距本工藝也收到限制，比如較薄或較脆的晶圓。模板印刷工藝的的低成本是有限制的，電鍍時必須使用光學(xué)掩膜。 細(xì)節(jié)距凸點容易產(chǎn)生凸點的空洞缺陷。由于助焊劑必須與焊膏混合，回流工藝必須監(jiān)測和控制空洞的形成。
3. 電鍍工藝 電鍍工藝應(yīng)用于極細(xì)節(jié)距凸點的成本效益最好，良率最高，速度最快，凸點密度高。 一般流程是通過盲鍍或濺射（成本更低）一層UBM，再使用光刻膠制成的電鍍掩膜，通過顯影形成側(cè)壁斜率精確控制的焊壩。然后電鍍凸點，回流后刻蝕UBM。

該方法可以制作pitch低至50um的凸點，且分布均勻。

最后，附一張Copper pillar bump 截面圖~

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的晶圆凸点技术概述的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。