CN105609434B - 晶圆片级芯片封装凸点的返工方法 - Google Patents

晶圆片级芯片封装凸点的返工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，包括以下步骤：(1)去除凸点：使用第一湿法蚀刻液进行凸点溶解，形成表面焊锡附着残留；(2)去除表面焊锡附着残留：去除表面焊锡附着残留后裸露出凸块焊盘和钝化层，所述凸块焊盘的下方设有IMC，Intermetallic compound合金层；(3)去除凸块焊盘和IMC合金层；(4)去除14：得到的晶圆片为重新分布层的再布线状态。本发明为了使晶圆不造成报废和不具有较大的良率损失，本发明的工艺方法可以使用蚀刻技术将bump进行去除，并将wafer(晶圆片)恢复到RDL再布线状态，最终重新开始加工流程。

Description

晶圆片级芯片封装凸点的返工方法
技术领域
本发明涉及晶圆封装领域，具体涉及一种晶圆片级芯片封装凸点的返工方法。
背景技术
近年来，晶圆片级芯片封装(Wafer Level Chip Scale Packaging，简称WLCSP)工艺应用广泛，此种工艺封装后的芯片体积即等同IC(integrated circuit，集成电路)裸晶的原尺寸，不仅明显地缩小内存模块尺寸，而符合行动装置对于机体空间的高密度需求；另一方面在效能的表现上，更提升了数据传输的速度与稳定性。为了实现WLCSP工艺，在工艺流程中都是整张晶圆进行封装和测试，最后才切割成一个个的IC颗粒。然而整张晶圆进行封装异常报废风险就会很高，如图1所示，bump(凸点)爆锡、桥接、变形就是其中一种高风险异常。其中凸点11发生了该类异常，已经无法满足SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)组装工艺需求。
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，提供一种使晶圆不造成报废和不具有较大的良率损失的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，包括以下步骤：
(1)去除凸点：使用第一湿法蚀刻液进行凸点溶解，形成表面焊锡附着残留；
(2)去除表面焊锡附着残留：去除表面焊锡附着残留后裸露出凸块焊盘和钝化层，所述凸块焊盘的下方设有IMC，Intermetallic compound合金层；
(3)去除凸块焊盘和IMC合金层；
(4)去除钝化层：得到的晶圆片为重新分布层的再布线状态。
所述凸块焊盘为铜层。
所述步骤(3)还包括：通过第二湿法蚀刻液进行凸块焊盘的铜蚀刻，IMC合金层同时一起被剥离掉。
所述第二湿法蚀刻液为醋酸与双氧水的混合液。
所述醋酸与双氧水的体积比为1:2。
所述步骤(2)中通过RF，Radio Frequency无线电频率反溅射去除表面焊锡附着残留。
所述步骤(4)中通过灰化工艺进行干法蚀刻去除钝化层。
所述第一湿法蚀刻液为硝酸、甲基环酸和水的混合液。
所述第一湿法蚀刻液包括以下质量百分含量的物质：10％～15％硝酸、60％～70％甲基环酸、其余为纯水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
为了使晶圆不造成报废和不具有较大的良率损失，本发明的工艺方法可以使用蚀刻技术将bump进行去除，并将wafer(晶圆片)恢复到RDL再布线状态，最终重新开始加工流程。
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带有凸点的晶圆片级芯片封装的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的表面具有焊锡附着残留的晶圆片级芯片封装的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的去除表面焊锡附着残留的晶圆片级芯片封装的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的去除凸块焊盘和IMC合金层的晶圆片级芯片封装的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的恢复到RDL再布线状态的晶圆片级芯片封装的结构示意图。
附图标记：
1-凸点；12-凸块焊盘；13-IMC合金层；14-钝化层；15-重新分布层；16-焊锡附着残留。
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。
实施例1
一种晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，包括以下步骤：
参见图1和图2，(1)去除凸点：使用第一湿法蚀刻液进行凸点11溶解，形成表面焊锡附着残留16；第一湿法蚀刻液各物质的质量百分含量为：15％硝酸、65％甲基环酸、20％纯水。
参见图2和图3，(2)去除表面焊锡附着残留16：通过RF，Radio Frequency无线电频率反溅射去除表面焊锡附着残留16，去除表面焊锡附着残留后，裸露出凸块焊12和钝化层14，凸块焊盘12的下方设有IMC合金层13；即原凸点11处只留下凸块焊盘12和IMC合金层13；
参见图3和图4，(3)去除凸块焊盘12和IMC合金层13：通过第二湿法蚀刻液进行凸块焊盘的铜蚀刻，IMC合金层13同时一起被剥离掉；凸块焊盘12为铜层，是凸点11焊剂时的凸块焊盘，IMC合金层13为焊接过程产生的IMC合金层。所述第二湿法蚀刻液为醋酸与双氧水以1:2的体积比混合的混合液。
参见图4和图5，(4)去除钝化层14：由于在钝化层14材料上进行了较强的蚀刻工艺，钝化层14的厚度会存在一定程度降低，现通过灰化工艺进行干法蚀刻(CF4 Gas，CF4气体)去除钝化层14层，最终留下如图5所示，wafer晶圆片为重新分布层15(RDL)的再布线状态。
采用本发明的方法，使晶圆不造成报废，损失率小。
实施例2
与实施例1的方法相同，所不同的是：第一湿法蚀刻液各物质的质量百分含量为：10％硝酸、60％甲基环酸、30％纯水。
实施例3
与实施例1的方法相同，所不同的是：第一湿法蚀刻液各物质的质量百分含量为：12％硝酸、70％甲基环酸、18％纯水。
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 (9)

1.一种晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)去除凸点：使用第一湿法蚀刻液进行凸点溶解，形成表面焊锡附着残留；
(2)去除表面焊锡附着残留：去除表面焊锡附着残留后裸露出凸块焊盘和钝化层，所述凸块焊盘的下方设有IMC，Intermetallic compound合金层；
(3)去除凸块焊盘和IMC合金层；
(4)去除钝化层：得到的晶圆片为重新分布层的再布线状态。
2.根据权利要求1所述的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，所述凸块焊盘为铜层。
3.根据权利要求2所述的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，所述步骤(3)还包括：通过第二湿法蚀刻液进行凸块焊盘的铜蚀刻，IMC合金层同时一起被剥离掉。
4.根据权利要求3所述的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，所述第二湿法蚀刻液为醋酸与双氧水的混合液。
5.根据权利要求4所述的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，所述醋酸与双氧水的体积比为1:2。
6.根据权利要求1所述的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，所述步骤(2)中通过无线电频率反溅射去除表面焊锡附着残留。
7.根据权利要求1所述的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，所述步骤(4)中通过灰化工艺进行干法蚀刻去除钝化层。
8.根据权利要求1-7任一项所述的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，所述第一湿法蚀刻液为硝酸、甲基环酸和水的混合液。
9.根据权利要求8所述的晶圆片级芯片封装凸点的返工方法，其特征在于，所述第一湿法蚀刻液包括以下质量百分含量的物质：10％～15％硝酸、60％～70％甲基环酸、其余为纯水。
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