CN105428253B - 半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法 - Google Patents

半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法，给设置凸点的晶圆以预定流量喷淋药液到晶圆表面，对整张晶圆进行刻蚀，所述晶圆以预定转速进行旋转，所述预定流量为0.8‑1.2L/min，所述预定转速为300‑700转/分钟。所述凸点的密度为pitch 50um以下。所述预定流量为0.8‑1.2L/min，所述预定转速为500转/分钟。还包括对晶圆中心进行二次喷淋。所述二次喷淋的预定流量为0.3‑0.5L/min，所述二次喷淋的预定转速为100‑300转/分钟。所述二次喷淋的预定流量为0.4L/min，所述二次喷淋的预定转速为200转/分钟。本发明通过晶圆wafer转速调整和喷淋药液的流量来控制实现整张wafer晶圆的钛溅射层均匀蚀刻，保证蚀刻率和蚀刻底切的均一性。

Description

半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法
技术领域
本发明涉及半导体封装领域，特别涉及一种半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法。
背景技术
半导体封装工艺中，为了保证凸点bump结合力和底层板pad的保护，需要严格控制bump蚀刻工序的底切，如果底切过大，会造成bump结合力差，后续制程中bump脱落，或来料金属pad露出被腐蚀造成可靠性问题。
通常底切可通过蚀刻液中的添加剂和蚀刻的时间温度参数来控制。但当bump密度提高(即bump pitch凸点间距变小)到某一程度时，仅通过蚀刻液和添加剂的调整，就无法保证钛蚀刻率和蚀刻底切的均一性。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种保证蚀刻率和蚀刻底切的均一性的半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法，给设置凸点的晶圆以预定流量喷淋药液到晶圆表面，对整张晶圆进行刻蚀，所述晶圆以预定转速进行旋转，所述预定流量为0.8-1.2L/min，所述预定转速为300-700转/分钟。
所述凸点之间的间距为50um以下。
所述预定流量为0.8-1.2L/min，所述预定转速为500转/分钟。
进一步地，还包括对晶圆中心进行二次喷淋。
所述二次喷淋的预定流量为0.3-0.5L/min，所述二次喷淋的预定转速为100-300转/分钟。
所述二次喷淋的预定流量为0.4L/min，所述二次喷淋的预定转速为200转/分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过晶圆wafer转速调整和喷淋药液的流量来控制实现整张wafer的钛溅射层均匀蚀刻，保证蚀刻率和蚀刻底切的均一性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的蚀刻率均一性箱线图；
图2为本发明实施例提供的产品结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法，给设置凸点的晶圆以预定流量喷淋药液晶圆表面，对整张晶圆进行刻蚀，所述晶圆以预定转速进行旋转，所述预定流量为0.8-1.2L/min，所述预定转速为300-700转/分钟。
所述凸点与凸点之间的间距为50um以下。
优选地，预定流量为0.8-1.2L/min，所述预定转速为500转/分钟。
进一步地，还包括对晶圆中心进行二次喷淋。
优选地，二次喷淋的预定流量为0.3-0.5L/min，所述二次喷淋的预定转速为100-300转/分钟。
更优选地，所述二次喷淋的预定流量为0.4L/min，所述二次喷淋的预定转速为200转/分钟。
本发明通过管控整个蚀刻过程中的wafer转速和药液喷淋流量来控制蚀刻率均一性和底切的均一性。
下面通过具体实验来说明本发明的效果：
实验1：通过没有bump的wafer测试蚀刻率的均一性
条件 step1流量×转速 均一性
sample1 0.4L/min×300rpm 17.４9％
sample2 0.8L/min×300rpm 17.89％
sample3 1.2L/min×300rpm 14.05％
sample4 0.4L/min×500rpm 13.96％
sample5 0.8L/min×500rpm 8.19％
sample6 1.2L/min×500rpm 6.62％
sample7 0.4L/min×700rpm 18.52％
sample8 0.8L/min×700rpm 19.58％
sample9 1.2L/min×700rpm 20.04％
其中：sample：样本，step1步骤1，rpm(revolutions per minute每分钟转速)。
参见图1，从图1可以看出，步骤5、6的均一性最佳，当wafer转速在500rpm，药液喷淋流量为0.8-1.2L/min时有较好的蚀刻率均一性。
图1的横坐标sample代表各个样品，纵坐标代表蚀刻率，Min outier表示最小异常值，Max outier表示最大异常值。
实验2：通过蚀刻终止点，确认有bump镀层的wafer蚀刻率实际分布
实验发现wafer中心与wafer边缘的蚀刻终止点差异较大，中心需要两倍时间蚀刻，所以增加一步低转速，低流量的喷淋，结果增加第二步0.4L/min×200rpm的喷淋后，wafer中心与wafer边缘蚀刻终止点一致，最终测量wafer内13点under cut底切尺寸均一性在2％以内。即通过调整转速和流量，最终边缘和中心的蚀刻终止点相同。终止点指蚀刻刚刚结束的时间点。
条件 step1流量×转速 step2流量×转速 蚀刻终止点残留分布
1 0.8L/min×500rpm 0.4L/min×100rpm 中心残留
2 0.8L/min×500rpm 0.4L/min×200rpm OK
3 0.8L/min×500rpm 0.4L/min×300rpm 中心残留
4 0.8L/min×500rpm 0.8L/min×100rpm 边缘残留
5 0.8L/min×500rpm 0.8L/min×200rpm 边缘残留
6 0.8L/min×500rpm 0.8L/min×300rpm 边缘残留
7 0.8L/min×500rpm 1.2L/min×100rpm 边缘残留
8 0.8L/min×500rpm 1.2L/min×200rpm 边缘残留
9 0.8L/min×500rpm 1.2L/min×300rpm 边缘残留
综上所述，对于高密度bump的蚀刻，需要在选择控制底切的药液同时，还需要通过流量与wafer转速比例来获得良好的蚀刻均一性，以获得最短的工艺时间，从而更好的控制蚀刻底切。本发明蚀刻速率差不多的药液都可以使用，当bump pitch凸点间距过小时，需要通过流量和转速的调整来控制底切，这时药液中的添加剂无法起主要作用。
参见图2，本发明通过参数调整在保证蚀刻效果的前提下，保证了对凸点底部钛的较少蚀刻。底切1大的地方底部钛尺寸会偏小，影响可靠性和强度。本发明底切1底部钛尺寸大，可靠性和强度高。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法，其特征在于，给设置凸点的晶圆以预定流量喷淋药液到晶圆表面，对整张晶圆进行刻蚀，所述晶圆以预定转速进行旋转，所述预定流量为0.8-1.2L/min，所述预定转速为500转/分钟；
还包括对晶圆中心进行二次喷淋；
所述二次喷淋的预定流量为0.4L/min，所述二次喷淋的预定转速为200转/分钟。
2.根据权利要求1所述的半导体封装中控制凸点蚀刻底切的方法，其特征在于，所述凸点之间的间距为50um以下。
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