CN110690121A - 焊盘的保护方法及半导体器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种焊盘的保护方法及半导体器件的制造方法，所述焊盘的保护方法包括：提供一具有焊盘的晶圆；形成保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上，以在需要将所述焊盘向外引出之前保护所述焊盘，所述保护层的材质为能被预设溶剂溶解的可溶性材料；以及，在需要将所述焊盘向外引出时，采用所述预设溶剂去除所述保护层，以重新暴露出所述焊盘。本发明的技术方案避免所述焊盘上产生杂质缺陷，进而避免导致在将所述焊盘向外引出时的焊接不良，从而避免导致封装产品的不良。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种焊盘的保护方法及半导体器件的制造方法。
背景技术
在集成电路制造工艺中，需要形成焊盘(Bond Pad)来为后续的封装工艺做准备。而在封装工艺的焊接(Bonding)工序之前，焊盘始终保持裸露状态；在裸露状态下，焊盘中的金属容易与环境中的F、H2O等物质发生反应而形成杂质晶体(Crystal)，这样会导致焊接不良，进而导致焊接的可靠性受到影响。
因此，如何在封装工艺之前避免所述焊盘的表面形成杂质缺陷，以避免导致焊接不良成为目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊盘的保护方法及半导体器件的制造方法，避免焊盘上产生杂质缺陷，进而避免导致在将焊盘向外引出时的焊接不良，从而避免导致封装产品的不良。
为实现上述目的，本发明提供了一种焊盘的保护方法，包括：
提供一具有焊盘的晶圆；
形成保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上，以在需要将所述焊盘向外引出之前保护所述焊盘，所述保护层的材质为能被预设溶剂溶解的可溶性材料；以及，
在需要将所述焊盘向外引出时，采用所述预设溶剂去除所述保护层，以重新暴露出所述焊盘。
可选的，在形成所述保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上之前，通过所述焊盘对所述晶圆进行测试。
可选的，形成所述保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上的步骤包括：
至少在所述焊盘的表面上旋涂或喷涂所述可溶性材料；以及，
对所述可溶性材料进行烘烤，以形成至少覆盖于所述焊盘表面上的所述保护层。
可选的，所述烘烤的温度为30℃～200℃；所述烘烤的时间为1min～60min。
可选的，去除所述保护层的步骤包括：将所述晶圆具有所述保护层的一面浸泡在所述预设溶剂中，或者，采用所述预设溶剂对所述保护层进行冲洗。
可选的，所述可溶性材料为不与氟、水和所述焊盘中的金属发生化学反应的材料。
可选的，所述预设溶剂为极性溶剂，所述可溶性材料为水溶性材料；或者，所述预设溶剂为非极性溶剂，所述可溶性材料为脂溶性材料；或者，所述预设溶剂为植物油，所述可溶性材料为油溶性材料。
可选的，所述极性溶剂包括水、甲酰胺、甲醇、乙醇和丙醇中的至少一种；所述非极性溶剂包括苯、四氯化碳、二氯乙烷、乙醚和醋酸乙酯中的至少一种。
可选的，所述保护层的厚度为
～1000μm。
本发明还提供了一种半导体器件的制造方法，包括：采用本发明提供的所述焊盘的保护方法，在对所述焊盘进行包含焊接工艺在内的封装工艺之前，对所述焊盘的表面进行保护。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1、本发明的焊盘的保护方法，通过形成保护层至少覆盖于晶圆上的焊盘的表面上，以在需要将所述焊盘向外引出之前保护所述焊盘，并在需要将所述焊盘向外引出时，采用预设溶剂溶解去除所述保护层，以重新暴露出所述焊盘，避免所述焊盘上产生杂质缺陷，进而避免导致在将所述焊盘向外引出时的焊接不良，从而避免导致封装产品的不良。
2、本发明的半导体器件的制造方法，由于采用本发明提供的所述焊盘的保护方法，在对所述焊盘进行包含焊接工艺在内的封装工艺之前，对所述焊盘的表面进行保护，避免所述焊盘上产生杂质缺陷，进而避免导致焊接不良，从而避免导致封装产品的不良。
附图说明
图1是本发明一实施例的焊盘的保护方法的流程图；
图2a～2c是图1所示的焊盘的保护方法中的器件示意图。
其中，附图1～2c的附图标记说明如下：
11-焊盘；12-第一介质层；13-第二介质层；14-保护层。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1～2c对本发明提出的焊盘的保护方法及半导体器件的制造方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明一实施例提供一种焊盘的保护方法，参阅图1，图1是本发明一实施例的焊盘的保护方法的流程图，所述焊盘的保护方法包括：
步骤S1、提供一具有焊盘的晶圆；
步骤S2、形成保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上，以在需要将所述焊盘向外引出之前保护所述焊盘，所述保护层的材质为能被预设溶剂溶解的可溶性材料；
步骤S3、在需要将所述焊盘向外引出时，采用所述预设溶剂去除所述保护层，以重新暴露出所述焊盘。
下面参阅图2a～2c更为详细的介绍本实施例提供的焊盘的保护方法，图2a～2c是图1所示的焊盘的保护方法中的器件示意图，图2a～2c也是器件的纵向截面示意图。
参阅图2a，按照步骤S1，提供一具有焊盘11的晶圆，如图2a所示，所述晶圆至少将所述焊盘11的部分顶表面暴露出来，且所述焊盘11的未被暴露的区域上形成有第一介质层12和第二介质层13，所述第一介质层12位于所述焊盘11的外围，所述第二介质层13位于所述第一介质层12的外围。需要说明的是，所述焊盘11的底部还可连接有其它本领域技术人员所公知的所述晶圆中的结构，在此不再进行说明。
所述焊盘11的材质可以包括铝、铜、金、银和镍中的至少一种，所述第一介质层12和所述第二介质层13的材质可以包括二氧化硅、氮化硅、正硅酸乙酯、硼硅玻璃、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃和氮氧硅中的至少一种，需要说明的是，所述焊盘11、第一介质层12和第二介质层13的材质不仅限于上述的材质。
参阅图2b，按照步骤S2，形成保护层14至少覆盖于所述焊盘11的表面上，以在需要将所述焊盘11向外引出之前保护所述焊盘11，所述保护层14可以仅覆盖在暴露出的所述焊盘11的表面上，所述保护层14也可以将所述晶圆的表面(包含所述第一介质层12和第二介质层13的表面)均覆盖。
所述保护层14的材质为能被预设溶剂溶解的可溶性材料。所述可溶性材料为不与氟、水和所述焊盘11中的金属发生化学反应的材料，以避免所述水溶性材料与氟、水发生反应转变成其它材料而无法起到保护所述焊盘11的作用，且避免所述水溶性材料与所述焊盘11中的金属发生化学反应而导致所述焊盘11的表面产生杂质缺陷。并且，所述可溶性材料也不与所述晶圆表面的其它结构(例如所述第一介质层12和第二介质层13)的材料发生反应，例如不与多晶硅、氧化硅、氮化硅等发生反应，以避免影响所述晶圆表面的其它结构的性能。另外，所述可溶性材料形成的所述保护层14具有良好的密封性，以避免环境中的氟、水等物质穿过所述保护层14后与所述焊盘11的表面接触。所述可溶性材料可以为水溶性材料、脂溶性材料或者油溶性材料。其中，所述水溶性材料可以包括聚合型树脂或缩合型树脂，所述脂溶性材料可以包括脂肪、类脂或固醇，所述油溶性材料可以包括松香树脂或达玛树脂。需要说明的是，所述水溶性材料、脂溶性材料或者油溶性材料不仅限于上述列举的材料。
所述保护层14的厚度可以为
～1000μm(例如为1μm、100μm、500μm、900μm等)，所述保护层14的厚度越厚，则所述保护层14对所述焊盘11的保护效果越好，但是后续去除所述保护层14所需的时间越长，因此可以根据实际生产需求选择合适的厚度。需要说明的是，所述保护层14的厚度不仅限于上述的范围。
形成所述保护层14至少覆盖于所述焊盘11的表面上的步骤可以包括：首先，至少在所述焊盘11的表面上旋涂或喷涂所述可溶性材料，可以直接对所述晶圆的表面进行喷涂，以使得所述可溶性材料至少覆盖所述焊盘11的表面，或者，可以将所述晶圆置于一旋转状态的支撑结构上之后再对所述晶圆的表面进行涂覆，以使得所述可溶性材料在所述晶圆的表面上涂覆的更加均匀；接着，对所述可溶性材料进行烘烤，以形成至少覆盖于所述焊盘11表面上的所述保护层14。所述烘烤的温度可以为30℃～200℃(例如为50℃、100℃、180℃等)；所述烘烤的时间可以为1min～60min(例如为5min、30min、50min等)。需要说明的是，所述烘烤的温度和时间不仅限于上述的范围，可以根据所述可溶性材料的烘烤效果进行调整。
由于至少在所述焊盘11的表面上覆盖了所述保护层14，使得在将所述焊盘11向外引出之前，所述焊盘11中的金属不会与环境中的氟、水等物质发生化学反应，使得所述焊盘11上不会形成杂质缺陷，进而避免导致后续在将所述焊盘11向外引出时的焊接不良，从而避免导致封装产品的不良。
另外，在所述焊盘11制作完成之后且在形成所述保护层14至少覆盖于所述焊盘11的表面上之前，可以通过所述焊盘11对所述晶圆进行测试，以筛除所述晶圆上的不良晶片，确保后续进行焊接工艺的晶片为良品。或者，如果由于某些原因(例如测试机台异常、待测试的晶圆过多使得晶圆不能及时被测试等)导致不能在所述焊盘11制作完成之后及时地对所述晶圆进行测试，则可以在所述焊盘11制作完成之后立即形成所述保护层14至少覆盖于所述焊盘11的表面上；待需要对所述晶圆进行测试时，先将所述保护层14去除，再对所述晶圆进行测试，接着再重新形成所述保护层14。
参阅图2c，按照步骤S3，在需要将所述焊盘11向外引出时，采用所述预设溶剂去除所述保护层14，以重新暴露出所述焊盘11。由于所述保护层14的材质为能被所述预设溶剂溶解的所述可溶性材料，当所述可溶性材料为水溶性材料时，所述预设溶剂可以为极性溶剂；当所述可溶性材料为脂溶性材料时，所述预设溶剂可以为非极性溶剂；当所述可溶性材料为油溶性材料时，所述预设溶剂可以为植物油。所述极性溶剂可以包括水、甲酰胺、甲醇、乙醇和丙醇中的至少一种；所述非极性溶剂可以包括苯、四氯化碳、二氯乙烷、乙醚和醋酸乙酯中的至少一种。需要说明的是，所述预设溶剂的种类不仅限于上述的范围，可以根据所述可溶性材料的种类选择对应的所述预设溶剂，以使得所述保护层14能够被快速且完全地去除。
去除所述保护层14的步骤可以包括：将所述晶圆具有所述保护层14的一面浸泡在所述预设溶剂中，或者，采用所述预设溶剂对所述保护层14进行冲洗。所述浸泡和所述冲洗的时间可以根据去除所述保护层14的效果进行调整，以将所述晶圆上的所述保护层14去除完全。若所述保护层14在经过上述步骤S2中的烘烤之后较难去除，则可以先对所述保护层14进行等离子体轰击，以使得所述保护层14中的化学键断裂而软化之后，再采用所述预设溶剂去除所述保护层14，以使得所述保护层14更加容易被去除且被去除的更加完全，进而避免导致所述保护层14残留在所述焊盘11的表面而导致在将所述焊盘11向外引出时的焊接不良。
另外，上述的焊盘的保护方法的各个步骤不仅限于上述的形成顺序，各个步骤的先后顺序可适应性的进行调整。
综上所述，本发明提供的焊盘的保护方法，包括：提供一具有焊盘的晶圆；形成保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上，以在需要将所述焊盘向外引出之前保护所述焊盘，所述保护层的材质为能被预设溶剂溶解的可溶性材料；以及，在需要将所述焊盘向外引出时，采用所述预设溶剂去除所述保护层，以重新暴露出所述焊盘。本发明的焊盘的保护方法避免所述焊盘上产生杂质缺陷，进而避免导致后续在将所述焊盘向外引出时的焊接不良，从而避免导致封装产品的不良。
本发明一实施例提供一种半导体器件的制造方法，包括：采用本发明提供的所述焊盘的保护方法，在对所述焊盘进行包含焊接工艺在内的封装工艺之前，对所述焊盘的表面进行保护。由于采用上述步骤S1至步骤S3的方法对晶圆上的所述焊盘的表面进行保护，至少在所述焊盘的表面上覆盖了所述保护层，使得在对所述焊盘进行包含焊接工艺在内的封装工艺之前，所述焊盘中的金属不会与环境中的氟、水等物质发生化学反应，避免所述焊盘上产生杂质缺陷，进而避免导致焊接不良(例如脱焊、虚焊等)，从而避免导致封装产品的不良。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种焊盘的保护方法，其特征在于，包括：
提供一具有焊盘的晶圆；
形成保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上，以在需要将所述焊盘向外引出之前保护所述焊盘，所述保护层的材质为能被预设溶剂溶解的可溶性材料；以及，
在需要将所述焊盘向外引出时，采用所述预设溶剂去除所述保护层，以重新暴露出所述焊盘。
2.如权利要求1所述的焊盘的保护方法，其特征在于，在形成所述保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上之前，通过所述焊盘对所述晶圆进行测试。
3.如权利要求1所述的焊盘的保护方法，其特征在于，形成所述保护层至少覆盖于所述焊盘的表面上的步骤包括：
至少在所述焊盘的表面上旋涂或喷涂所述可溶性材料；以及，
对所述可溶性材料进行烘烤，以形成至少覆盖于所述焊盘表面上的所述保护层。
4.如权利要求3所述的焊盘的保护方法，其特征在于，所述烘烤的温度为30℃～200℃；所述烘烤的时间为1min～60min。
5.如权利要求1所述的焊盘的保护方法，其特征在于，去除所述保护层的步骤包括：将所述晶圆具有所述保护层的一面浸泡在所述预设溶剂中，或者，采用所述预设溶剂对所述保护层进行冲洗。
6.如权利要求1所述的焊盘的保护方法，其特征在于，所述可溶性材料为不与氟、水和所述焊盘中的金属发生化学反应的材料。
7.如权利要求6所述的焊盘的保护方法，其特征在于，所述预设溶剂为极性溶剂，所述可溶性材料为水溶性材料；或者，所述预设溶剂为非极性溶剂，所述可溶性材料为脂溶性材料；或者，所述预设溶剂为植物油，所述可溶性材料为油溶性材料。
8.如权利要求7所述的焊盘的保护方法，其特征在于，所述极性溶剂包括水、甲酰胺、甲醇、乙醇和丙醇中的至少一种；所述非极性溶剂包括苯、四氯化碳、二氯乙烷、乙醚和醋酸乙酯中的至少一种。
9.如权利要求1所述的焊盘的保护方法，其特征在于，所述保护层的厚度为
10.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：采用权利要求1至9中任一项所述的焊盘的保护方法，在对所述焊盘进行包含焊接工艺在内的封装工艺之前，对所述焊盘的表面进行保护。
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2019
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