TWI302921B - Method of forming a polyimide layer and photo-sensitive polymer layer, and a chip having the polyimide layer - Google Patents
Method of forming a polyimide layer and photo-sensitive polymer layer, and a chip having the polyimide layer Download PDFInfo
- Publication number
- TWI302921B TWI302921B TW094105550A TW94105550A TWI302921B TW I302921 B TWI302921 B TW I302921B TW 094105550 A TW094105550 A TW 094105550A TW 94105550 A TW94105550 A TW 94105550A TW I302921 B TWI302921 B TW I302921B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- photosensitive
- precursor
- forming
- polymer layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H10W72/012—
-
- H10W74/01—
-
- H10W72/019—
-
- H10W72/251—
-
- H10W72/252—
-
- H10W72/29—
-
- H10W72/923—
-
- H10W72/952—
-
- H10W74/131—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/907—Continuous processing
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
1302921 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種聚亞醯胺(polyimide)層的形成方法,特別係關於一 種使用於半導體後段製程的聚亞醯胺層的形成方法,以減少殘留在上述聚 亞醯胺層中#[氣泡j避免上述氣泡對後續製程造成不良影響 【先前技術】 聚亞醯胺是最早被應用於VLSI,作為金屬介電層的有機高分子,其具 鲁有良好的局部平坦性、低介電係數(介電係數為2·3〜2·9),且聚亞醯胺的熱 膨脹係數又介於金屬與矽之間。因此,聚亞醯胺常常被用於半導體晶片之 外層的護層(passivation)兼熱應力緩衝層(buffer layer)、前金屬介電層⑦代 metal dielectric ; PMD)、或金屬間介電層(hter_level didectric ; ILD)等。尤 其疋在覆日日(flip chip)封裝晶片或晶圓級封裝(wa色r ievei package)中,聚亞醯 胺通常是用於凸塊下金屬(under bump metallurgy ; UBM)下方,作為介電層 兼熱應力緩衝層。 隨著聚亞醯胺的應用日趨廣泛,光敏性聚亞醯胺前驅物,例如日本公開 特許公報制平M19478號、制平5_4晴鮮文獻所揭示者,陸續被 _開|^出來。所明光敏性聚亞酿胺前驅物,係指其本身具有阻劑的性質,可 以直接麵雜讀,再加上-魏的製程(通常為加熱製程),即可以成為 -聚亞醯胺層。·上述級性聚碰麟驅物倾細來簡化上述半導 體後段製程。 睛蒼考第1A〜1E圖,為一系列之剖面圖,係顯示美國專利第6,492,刚 唬所揭不的-晶圓級晶片尺寸封裝(wafer levd chip此也喊㈣肌七证) 中的UBM製程。 在第1A圖中,係提供一半導體基板犯,其一主動表面上具有一銲墊 44與-氮化物護層你。氮化物護層你係覆蓋半導體基板42的主動表面,
0503-9698TWF 1302921 並具有* 口,«銲墊44。在帛1B目中,形成一圖形化的聚亞酸胺層 48覆皿氮化物遵層46,並具有一開口抑,曝露辉塾.在第π圖中,形 成》順應性的UBM層50’覆蓋整個已曝露的半導體基板42駐動表面。 在第ID il中’以ubm層%為電極,分別以電躺方法在個^層%上 元成銅層52與金屬轉層Μ,覆蓋銲墊Μ與部分的圖形化的聚亞酿胺 •曰48在第1E圖中,以金屬阻障層54為罩幕,蝕刻UBM層50。 而在第1B圖中圖形化的聚亞醯胺層48的形成方法,例如日本公開特 5^119478 coating)#^ _法將水亞醯胺層48的光敏性前驅物(未繪示於圖面)形成於半導體基板42 的主動表面上,接下來,提供一光罩(未缘示於圖面)作為遮罩,將上述光敏 性^驅物曝光後,再將半導體基板42置於-顯影液(未緣示於圖面)中,去 除銲墊44上的上述光敏性前驅物,而將半導體基板⑽上的光敏性前驅物 圖形化;最後,依照上述聚亞_層48的光敏性_物的性質,在低於其 更化/^度的預熱狐度下隨常為⑽艺心吻預熱之^再於其硬化溫度下 (通吊'為250 C〜400 C)烘烤上述聚亞酸胺層48的光敏性前驅物,將其硬化 而成為圖形化的聚亞酿胺層48。 然而,在以旋轉塗佈法,將聚亞醯胺層48的光敏性前驅物形成於半導 鲁縣板42上時’上述光敏性前驅物通常都會循環回收使用,而在循環回收 的過程中,會在上述聚光敏性前驅物内形成許多氣泡,而使得半導體基板 42上的上述光敏性前驅物内部,亦具有許多的氣泡。因此,如第出〜正圖 所示的聚亞醯胺層48的内部,就存在有複數個氣泡41。特別是聚亞酿胺層 48表面附近的氣泡41會使其抵抗侵蝕的能力減弱,而在後續的製程中,液 、 體就會入侵到氣泡41中,進而使聚亞醯胺層48上的现%層5〇及其以上 - 的凡件發生剝離(Peelhg)的現象,而使後續所形成的半導體裝置失效。通 常,在-般半導體薇中約有20%〜60%的半導體晶片會因上述的聚亞醯胺層 中氣泡所造成的UBM層剝離而必須報廢,對半導體製程的良率與製造成本 0503-9698TWF 6 !3〇2921 造成相當巨大的損失。 另外,由於氣體的熱膨脹·係數遠較.固體的聚亞酸胺為高,因此,在後續 …衣私’氣泡41文熱會急速膨脹而造成所謂的爆米花效應㈣咖 .effeCt),亦會使圖形化的聚麵胺層48上的UBM層50及其以上的元件發 生剝離的現象’而使後續所形成的轉體裝置失效或使後續所形成的半導 •體裝置的可靠度不佳。 另外,如第2圖所繪示’揭露於中華民國專利公告第簡47號之覆晶 元件令,料體基板雇與麵層6之間的護層4為一聚亞酿胺層時,亦 鲁會發生如上所述的氣泡問題使UBM層6發生剝離,而使該覆晶元件失效。 【發明内容】 +有鏗於此’本發3月的主要目的係提供一種聚亞酿胺層的形成方法,辦 在丰導體後段製程中,減少在聚亞_層中氣泡的形成,以提升製 率、降低製程成本、並提升與所製造產品的可靠度。 、 為達成本發明之上述目的,本發明係提供_種聚亞醯胺層的形成 =伊提供、基板’於上述基板上形成一圖形化的光敏性聚亞醯胺前驅物' 乂及氧上述光敏性聚亞醯胺前驅物進行消泡處理。。 本發明係又提供-種半導體郎,包含:_半㈣基板,具有 ^糊,毅地絲社;處理之Ϊ _層,於上述導騎上,並暴露部分上料騎。 之來亞 本=叙跡^彻“,咖a%_雜,衫… ίϊ⑽動表面;—銲塾,紗上述主動表面上;-護層1於工 =表面上縣露上述銲墊;以及__,設於上賴異= 物墊,且上述封縣包含—_泡處理之聚亞醯腔層。卫暴路上 為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點 舉二較佳實關,並配合所_示,作詳細說•下··,、’下文特
0503-9698TWF 1302921 · 1 【實施方式】 弟一實施例: 請芬考第3A〜3G圖,為-系列之剖面圖,係顯示本發明第一實施例之 聚亞醒胺層_成方法之流程。本發明第—實施例__半導體晶月之護 .層為例,藉由本發明第-實施例之聚亞醯胺層的形成方法來形成上述護 •層,可財效地減少上賴層中的氣泡,躺在顧本發明第—實施例之 聚亞醯胺層的形成方法之後,提升半導體製程的良率、降低製程成本、並 提升上述半導體晶片的可靠度。 • 轉考第3A圖,首先,提供一半導體基板,具有-銲塾3〇2於盆 主動表面上。另外,轉縣板·更具錢_雛元件鱗金屬内連 線,但因非相關本發明之特徵,故予以省略不繪示。 明茶考第犯圖’將-光敏性高分子層例如光敏性聚亞醯胺前驅物·, 毯覆性地形成於半導體基板的主動表面上。在本實施例中,係使用 顧Π公司出品之LS800的光敏性聚麵胺前驅物,作為光敏性聚亞酿胺 I驅物3K)。其形成方法例如為以旋轉塗伟法,先將適量的光紐聚亞_ 剛驅物310置於半導體基板3〇〇的主動表面上,再將半導體基板3⑻置於 i轉台(未繪示於圖面)上,依照光敏性聚亞醯胺前驅物31〇的性質、膜厚 鲁等因素,設定適當的轉速旋轉轉體基板3〇〇,利用旋轉時的離心力,將光 敏性聚亞醯驅物310均勻地塗佈在半導體基板·的主動表面上。而 如上述習知技術所述之原因’在光敏性聚亞醯胺前驅物31〇具有複數個 泡 312。 ^ 接下來,將形成有光敏性聚亞醯胺前驅物31〇的半導體基板3〇〇送入普 , 光室中,進行以下的圖形化及消泡步驟。 ” - 請參考第3C圖,提供—光罩,具有-透明層210例如為石英層*
-圖形化的不透明層220例如為—鉻金屬層,圖形化的不透明層22〇並具 有-開口 222,曝露部分的透明層21〇。然後以光罩—為遮罩,以能量射 0503-9698TWF 8 1302921 線230照射半導體基板細,使光敏性聚亞酸胺前驅物曝光,而將圖形 化的不透明層220之光罩圖形轉移至光敏性聚亞醯胺前驅物31()上。能量 射線230可以疋可見光、紫外線、χ射線、或電子束,熟悉此技藝者可視 其製程需要而加以選用。 . 請參考第3D圖,對光敏性聚亞醯胺前驅物训施以顯影的步驟,使得 .轉移至光敏性聚亞醢胺前驅物310的圖案得以顯現出來。例如將轉體基 泊0〇浸入-顯影劑350中,顯影劑35〇便會與光敏性聚亞_前驅物3二 受到曝光的部分發生反應而將其移除,以顯現出上述的圖案。 鲁 月’考第3E圖’係緣不已完成顯影後的圖形化的光敏性聚亞酸胺前驅 物310具有一開口 314,至少暴露部分的銲墊314,使後製程所形成之卿^ 層(未、、’^示於圖面)、覆晶凸塊(未繪示於圖面)等能經由銲墊314與上述半導 體基板3〇0之金屬内連線與電性元件產生電性連結,而進一步盘一外部元 件(未繪示於圖面)電性連結,而使所製造的轉體晶片能發揮其功能。 如上所述’喊在光敏性聚亞醯胺前驅物⑽内,已具有複數個氣泡 312,較好為即時對光敏性聚亞醯猶驅物31〇進行消泡處理,以確保如因 製程上的需要,而在對光敏性聚亞醯胺前驅物训進行硬化處理之前,必 須加上其他的製程步驟時,不會因為氣泡312的存在而對上述製程步驟及 鲁其結果造成不良影響;亦可以避免因上述製程步驟的處理,而意外地增加 對光敏性聚亞醯胺前驅物31〇進行消泡處理時的固難度。 另外在本發明第-貫施例中’係建議在圖形化光敏性聚亞酿胺前驅物 ^之後,再對其做聽處理,為—最賴式化光敏性聚亞酸胺 則驅物310之後’可以增加光敏性聚亞醒胺前驅物3㈣表面積/體積之比, '因而可以縮短消泡處理所需的時間,亦可以降低消泡處理後,氣泡312仍 •殘留於光敏性聚亞醯胺前驅物310内的風險。但是不代表本發明之應用, 就讎在必須在卿錢敏性聚碰胺_物3ig之後,再對其做消泡處 理。熟悉此技藝者當可依其需要,在不脫離本發明之精神和範圍内,更動
0503-9698TWF 9 1302921 消泡處理與圖形化光敏性聚亞醯胺前驅物31〇之間的順序。 請參考第3F目,對圖形化的光敏性聚亞_前驅物施以消泡處 理。例如使用加熱板_Plate)(未緣示於圖面)或是其他加熱裝置,依照光敏、 性聚亞醯胺前驅物310的性質,烘烤光敏性聚亞酿胺前驅物31〇,賴泡 312在等塵的情況下,因溫度的升高而使其體瓣脹,而增加氣泡扣在光 敏性聚亞醯胺前驅物310内的浮力,而使氣泡312加速逸出光敏性聚亞醯 胺前驅物310之外;然而,上述消泡處理的烘烤溫度,必須低於級性聚 亞《前驅物310的硬化溫度,以避免光敏性聚亞_前驅物31〇發生硬 化’而使氣泡312無法逸出光敏性聚亞醯胺前驅物31〇之外。以本發明第 -實施例所使用的ASAHI公司^^的光敏性聚亞醯胺前驅物為 例,其消泡處理的第一實施例所匕 使用的烘烤溫度為約250t:;而消泡處理的烘烤溫度紐 >^在本發明第-實施例所使用的。^上述消、、包一^ 處理的烘烤溫度低於赋,則無消泡的效果;而如果上述消泡處理胁烤 溫度高於2耽’則光敏性聚亞醯胺前驅物sl〇則有開始硬化的傾向,而使 氣泡312不容易逸出圖形化的光敏性聚亞醯胺前驅物310之外,有必要, 可以再加上-線上品管的步驟’檢測或監控製程上是否有異常情形的發 生。如果有例如氣泡312未完全逸出光敏性聚亞醯胺前驅物31〇之外 其他異常情形發生,可以即時作例如重^rewOTk)等的補救措施。/ 取接^,如第3F圖所示,經由上述的消泡處理之後,圖形化的光敏性 來亞醯胺刖驅物31〇内已無氣泡存在。 廿在完成光敏性聚亞_前驅物_的圖形化之後,可依照製 體基板移出黃光室外’進行其他的製程步驟,再進 “〜别驅物310的硬化處理步驟;亦可以在完成光敏性聚
驅,310的圖形化之後,就將轉體基板獨移出黃光室外,對 光敏性聚亞軸施物31G舰概輕_。 、 0503-9698TWF 1302921 , 請參考第3G圖,最後,對光敏性聚亞醯胺前驅物31〇施以硬化處理, 成為圖形化的聚亞_層316。上述的硬化處辦,财係將光敏性聚亞酿 胺前驅物310,加熱至低於其硬化溫度的預熱溫度下(通常為13叱〜細。〇 預熱之後,再加熱至硬化溫度,使其發生聚合反應而硬化,硬化過程中, •光敏性聚亞醯胺前驅物中的光敏性成分會,最後成為圖形化的聚 .亞醯胺層316。以本發明第一實施例所使用的ASAffl公司出品之㈣〇的 光敏性聚亞》前驅物為例,其硬化溫度通常為25Gt〜Wc,較好為35〇 C〜390°C,更好為約35〇t ;而硬化處理的加熱溫度較小時怜)以 卜 〇 一 --- * 雖然本發明第-實施例係以—半導體晶片之護層為例,說明本發明第一 實施例之聚亞醒胺層的形成方法之詳細步驟,但是不代表本發明的應用就 限定在形成上述半導體晶片之護層的用途。在其他半導體的製程方面,熟 心此技*者可以將㈣3〇2置換為一閘極(包含複晶石夕或/和金屬石夕化物等導 電層),而將本發明第一實施例之聚亞醯胺層的形成方法應用在前金屬介電 層㈣metal獅触;PMD)的形成上;熟悉此技藝者亦可以將銲墊搬置 換為任何層的金屬内連線結構,而將本發明第一實施例之聚亞酿胺層的 形成方法應用在金屬間介電層⑽吻erdidectric ;肋)的形成上。在半導 籲體以外的領域方面’熟悉此技藝者亦可以忽略銲塾302,並將半導體基板 3〇〇置換為任何型式的基板。 " 第二實施例: ^ 4A〜4G圖,為-系列之剖面圖,係顯示本發明第二實施例之 酿t的械方法之流程。本發明第二實施例係以適用於晶圓級封裝 2半,導體晶片之導層為例,藉由本發明第二實施例之聚碰胺層的形 2方法來形獻述封膠層,可以有效地減少上述封膠層中的氣泡,進而在 本U第例之聚亞酿胺層的形成方法之後,提升半導體製程的、 良率降低衣秩成本、並提升上述半導體晶片的可靠度。
0503-9698TWF 11 1302921 °月 > 考第4A圖’首先,提供一半導體基板400,具有-銲墊4〇2盥 護層—其主動表面上;其中,護層42。通常 開口 424暴露部分的鏵塾術。另外,半導體基板獅更具有複數個電^元 件與f屬峨,細咖嫌⑽喻=恤 艺,將—光敏性高分子層例如光敏性聚亞醯胺前驅物410’ %覆性地形成於半導體基板的主動表社。在本實施例中,传使用 的光敏性聚亞醯胺前驅物,作為光敏性聚亞醯胺 : 。/、形成方法例如為以旋轉塗佈法,先將適量的光敏性聚亞醯胺
::置於半導體基板姻的主動表面上,再將半導體基板400置於 一疑W未緣不於_上,依照光紐聚亞醯胺前驅物·的性質、膜厚 等因素,設定適當的轉速旋轉半導體基板彻,利用旋轉時的離心力,將光 敏性聚亞醯胺前驅物均勻地塗佈在轉體基板彻的主動表面上。而 如上述習知技術所述之賴’在級性聚亞醯胺前驅物仙具有複數個氣 泡 412。 接下來,將形成有光敏性聚亞酿胺前驅物的半導體基板柳送入普 光室中,進行以下的圖形化及消泡步驟。 清茶考第4C圖,提供一光罩500,具有一透明層510例如為石英層盥 籲-圖形化的不透明層汹例如為一絡金屬層,圖形化的不透明層52〇並具 有-開口 522,曝露部分的透明層51〇。然後以光罩為遮罩,以能量射 線530使光敏性聚亞酸胺前驅物曝光,而將圖形化的不透明層,之 光罩=形轉移至光敏性聚亞a!胺前驅物上。能量射線53〇可以是可見 光、紫外線、X射線、或電子束,熟悉此技藝者可視其製程需要而加以選 用。 請參考第4D ®,對光敏性聚亞醯胺前驅物41〇施賴影的步驟,使得 轉移至光概聚亞醯胺前驅物關案得簡現蜂。可將半導體基板 4〇〇浸入-顯影劑450巾,顯影劑450便會與光敏性聚亞醯胺前驅物受
0503-9698TWF 12 1302921 、光的邛刀發生反應而將其移除,以顯現出上述的圖案。
明茶考第犯目,係緣示已完成顯影後的圖形化的光敏性 物 410,具有 ”, w J 么备一 ,至。、暴鉻邛分的銲墊414,使後製程所形成之ubm (未、’、曰示於圖面)、凸塊(未繪示於圖面)等能經由銲墊Μ#與上述半導體基 =4〇0之金屬内連線舆電性元件產生電性連結,而進一步與一外部元件(未 •、曰不於圖面)電性連結,而使所製造的晶圓級封裝的半導體晶片能發揮其功 能。 ’、 斤C由於在光敏性聚亞酿胺前驅物内,已具有複數個氣泡 _⑽^好為卩¥對光破性聚亞醯胺前驅物彻進行消泡處理,以確保如因 製程上的需要,而在對光敏性聚亞酸胺驅物410進行硬化處理之前,必 須^^他的製程步驟時,不會因為氣泡仍的存在而對上述製程步驟及 其結果造成不良影響;亦可以避免因上述製程步驟的處理,而意外地增加 對光敏性聚亞ϋ胺前驅物410進行消泡處理時的困難度。 另外’在本發明第二實施例中,係建議在圖形化光敏性聚亞酿胺前驅物 之後,再對其做消泡處理,為一最佳模式。因為圖形化 聚亞醯胺 前驅物410之後,可以增^胺前驅物410的積多此, 因而可錢顧丄亦耳_以雜顧處 Φ殘留於光敏性聚亞醯胺前驅物内的風險。但是不代表本發明之應用, 就规在必須顧形化紐性聚亞__物之後,再對其做消泡處 理。熟悉此技藝者當可依其需要,在不脫離本發明之精神和範圍内,更動 消泡處理與圖形化光敏性聚亞醯胺前驅物410之間的順序。 請參考第4F ®,對圖形化的光敏性聚亞醯胺前驅物彻施以消泡處 理。例如使用加熱板(hotplate)(未繪示於圖面)或是其他加熱裝置,依照光敏 性聚亞醯胺前驅物410的性質,供烤光敏性聚亞_前驅物41〇,使氣泡 412在等壓的情況下,因溫度的升高而使其體積膨脹,而增加氣泡412在光 敏性聚亞醯胺前驅物410内的浮力,而使氣泡412加速逸出光敏性聚亞醯 0503-9698TWF 13 1302921 :之外⑽’上·處峨烤溫度,必舰於光敏性聚 i别驅物_的硬化溫度,以避免光敏性聚亞醯胺前驅物仙發生硬 化,而使氣泡412無法逸出光敏性聚亞醒胺前驅物410之外。以本發 ,實所使用的ASAffl公司出品之L_的光敏性聚亞醯胺前驅物為 例’,、如包處理的烘烤溫度較好為·t〜25〇t,而在本發明第一實施例所 使用的烘烤溫度為約25〇t ;而消泡處理的供烤溫度較好為$分鐘(含)以 上’而在本發娜二實補所使_烘烤溫度為約5分鐘。如果上述 $理烤溫度低於,酿舰果;而如紅料祕理的供烤 溫度面於25Gt: ’縣敏性聚亞_前驅物财開始硬化_向,而使 氣泡412 $容易逸出光敏性聚亞醯胺前驅物410之外。如有必要,可以再 加上-線上品管的步驟,檢測或監控製程上是否有異常情形的發生。如果 有例如乳泡4U未完全逸出光敏性聚亞醯胺前驅物之外、或其他異常 情形發生,可以即時作例如重工(rew〇rk)等的補救措施。 接下來’如第4F圖所經由上述的消泡處理之後,圖形化的光敏性 聚亞醯胺前驅物410内已無氣泡存在。 在元成光敏性聚亞醯胺前驅物41〇的圖形化之後,可依照製程需要,在 5光至喊將半導體基板移出黃光室外,進行其他的製程步驟,再進 籲讀光敏性聚魏胺脑物的硬化處理步驟;亦可以在完成光敏性聚 亞醯胺前驅物的圖形化之後,就將半導體基板4〇〇移出黃光室外,對 光敏性聚亞醯胺前驅物41〇施以硬化處理步驟。 口月參考弟4G圖’最後’對光敏性聚亞醯胺前驅物41〇施以硬化處理, 成為圖形化的聚亞酿胺層416。上述的硬化處理中,通常係將光敏性聚亞酿 胺月;1驅物410,加熱至低於其硬化溫度的預熱溫度下(通常為13〇。〇〜25〇。〇 預熱之後,再加熱至硬化溫度,使其發生聚合反應而硬化,最後成為圖形 化的聚亞醯胺層416。以本發明第二實施例所使用的ASAHI公司出品之 LS800的光敏性聚亞醯胺前驅物為例,其硬化溫度通常為25〇它〜4〇〇它,較
0503-9698TWF 14 1302921 ι 好為350t〜39(TC,更好躺35(TC ;而硬化處理的加熱溫度較好為約2小 時(含)以上。 本發明之特徵與效果: 如本發明第-及第二實施例所示,本發明之聚亞醯胺層的形成方法,係 •在圖形化光敏性聚亞醯胺前驅物之後,加上一消泡步驟,例如在低於上述 •光敏性聚亞醯胺前驅物的硬化溫度的一特定温度下(實施例中為2〇〇艺〜25〇 C) ’烘烤上述光敏性聚麵麟驅物,使其_氣泡逸出,而達到消泡的 目的。藉由即0請上述綠性聚亞醯胺_物進行消泡處理的步驟,以確 •保如因製程上的需要,而在對上述光敏性聚亞酸胺前驅物進行硬化處理之 、前,必須加上其他的製程步驟時,不會因為氣泡的存在而對上述製程及其 結果造成不良影響;亦可⑽免因上述製程步_處理,而意外地增加對 上述光敏性聚亞醯胺前驅物進行消泡處理時的困難度。 接下來’明翏考第5目’為-折線圖,係顯示本發明之聚亞醯胺層的形 成方法的具體成效。第5 _顯示的數據是在發辦請人的生產線上,實 施本發明之聚亞醯胺層的形成方法後,針對形成層後的51片晶圓施 、王‘的、、。果其中第5圖中的棱軸為晶圓編號,而縱軸為因聚亞醯胺層 中的氣泡而導致UBM層剝離而被判為不良品的晶片數量。而統計的結果顯 籲示僅有0·3%的晶片因聚亞醯胺層中的氣泡而導致刪層剝離而報廢,較 習知技術中裏〜60%的報廢率有明顯改善,係達成上述本發明之主要目的。 ★ _本發明已以触實關揭露如上,然錢_嫌定本發明,任何 熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍内,當可作些許之更動盘潤 飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準/、/ • 【圖式簡單說明】
第1諸圖為一系列之剖面圖,係顯禾美國專利第M92J98號所揭示 的-晶圓級晶片尺寸封裝中的聰^製程之流程。 0503-9698TWF 15 1302921 第2圖為之剖面圖,係顯示中華民國專利公告第撕⑽號之覆晶元 件之結構。 第3A 3G圖為一系列之剖面目,係顯示本發明第一實施例之聚亞酸胺 層的形成方法之流程。 第 ^ ®為系、列之剖面目,係顯示本發明第二實施例之聚亞酸胺 層的形成方法之流程。 第5圖為-折線圖’細示本個之聚亞_層的形成方法的具體成 效0 【主要元件符號說明】 4〜護層; 1〇〜覆晶凸塊; 42〜半導體基板; 46〜護層; 49〜開口 ; 52〜銅層; 100〜半導體基板; 210〜透明層; 222〜開口 ; 300〜半導體基板; 310〜光敏性聚亞醯胺前驅物; 314〜開口; 350〜顯影劑; 402〜銲墊; 412〜氣泡; 420〜護層; 2〜銲墊; 6〜UBM層; 41〜氣泡; 44〜銲墊; 48〜聚亞醯胺層,· 50〜UBM層; 54〜阻障層; I 200〜光罩; 220〜圖形化的不透明層; 230〜能量射線; 302〜銲墊; 312〜氣泡; 316〜聚亞醯胺層; 400〜半導體基板; 410〜光敏性聚亞醯胺前驅物; 414〜開口;
0503-9698TWF 16 1302921 424〜開口; 450〜顯影劑; 510〜透明層; 522〜開口; 416〜聚亞醯胺層; 500〜光罩; 520〜圖形化的不透明層; 530〜能量射線。
0503-9698TWF 17
Claims (1)
- β02921 第94105550號申請專利範圍修正本十、申請專利範圍: 1· 一種聚亞醯胺(polyimide 提供一基板; i公 ,修正 修令日期农7.V4 )層的形成方法,包含: 於該基板上形成一圖形化的光敏性聚亞醯胺前驅 物;以及 在低於该光敏性聚亞醯胺前驅物之硬化溫度的一特 定溫度下,烘烤該光敏性聚亞醯胺前驅物,對該光敏性 聚亞酿胺前驅物進行消泡處理。 2.如申請專利範圍第丨項所述之聚亞醯胺層的形成 方法,其中形成該圖形化的光敏性聚亞醯胺前驅物更包 含: 使用旋轉塗佈法(Spin c〇ating),將該光敏性聚亞 醯胺前驅物塗佈於該基板上; 提供一圖罩,具有一特定圖形; 2該圖罩為遮罩,使用一能量射線使該光敏性聚亞 醯胺前驅物曝光’將該特定圖形轉移至該光敏性聚亞酿 胺前驅物上;以及 1 將忒光破丨生水亞酿胺别驅物顯影,使該特定圖形顯 示於該光敏性聚亞醯胺前驅物上。 A、、、、 、3·如申請專利範圍帛2項所述之聚亞酿胺層的形成 方法’其中該能量射線為可見光、紫外線、X射線 子束。 /电 、4.如申請專利範圍第i項所述之聚亞醯胺層 方法,其中該特定温度為2〇〇π〜25〇π。 0503-9698TWF2/dwwang 18 1302921 第94105550號申請專利範圍修正本 R 修正日期:97·3·14 、·如申明專利範圍第丨項所述之聚亞醯胺層 ^法,其中烘烤該光敏性聚亞醯胺前驅物之時間為/分 • 、6•如申請專利範圍第1項所述之聚亞酿胺層的 _方法,其中烘烤該光敏性聚亞醯胺前驅物之時間為5分 _里0 7·如申請專利範圍第1項所述之聚亞醯胺層的形成 方法更包含·使該光敏性聚亞醯胺前驅物硬化而 籲一聚亞醯胺層的步驟。 #、、、 8· —種光敏性高分子(p〇lyn|er)層的形成方法,勹 含: 匕 提供一基板; 將一光敏性高分子層塗佈於該基板上; 提供一圖罩,具有一特定圖形; 以該圖罩為遮罩,使用一能量射線使該光敏性高分 子層曝光,將該特定圖形轉移至該光敏性高分子層上;刀 將該光敏性高分子層顯影,使該特定圖形顯示於該 光敏性咼分子層上;以及 在低於該光敏性高分子層之硬化溫度的一特定溫度 下,烘烤该光敏性高分子層,對該光敏性高分子層進 消泡處理。 9 9·如申請專利範圍第8項所述之光敏性高分子層的 形成方法,其中將該光敏性高分子層塗佈於該基板上 k ’係使用旋轉塗佈法(spin coating)。 0503-9698TWF2/dwwang 19 1302921 第94105550號申請專利範圍修正本 修正日期:97.3.14 …ίο.如+請專㈣圍第8項所述之光敏性高分子層的 形成方法,其中該能量射線為可見光、紫外線、X射i、 或電子束。 / 11·如申請專利範圍$ 8項所述之光敏性高分子層的 形成方法,其中該特定溫度為200。〇〜250艺。 /12·如申請專㈣_ 8項所述之光敏性高分子層的 ^/成方法纟巾烘烤该光敏性高分子層之時間為5分鐘 以上。 / 13·如申請專利範圍f 8項所述之光敏性高分子層的 形成方法’其中烘烤該光敏性高分子層之時間為5分鐘。 14·如申請專利範圍第8項所述之光敏性高分子層的 形成方法’更包含:硬化該光敏性高分子層的步驟。 15·—種聚亞醯胺(p〇lyimide)層的形成方法,適用 於半導體後段製程,包含: 提供一半導體基板,具有一導電層;(後段製程即金 屬化製私,其特徵在多敘述了此項元件;另外,可再芦 配附屬項claim 19) 以旋轉塗佈法形成一光敏性聚亞醯胺前驅物,覆蓋 該導電層; | 提供一圖罩,具有一特定圖形; 以该圖罩為遮罩,使用一能量射線使該光敏性聚亞 醯胺前驅物曝光,將該特定圖形轉移至該光敏性聚亞醯 胺前驅物上,暴露部分該導電層; 將该光敏性聚亞醯胺前驅物顯影,使該特定圖形顯 0503-9698TWF2/dwwang 20 ϋ02921 第94105550號申請專利範圍修正本 一 修正曰期:97.3.14 性聚亞酿胺前驅物上,以至少暴露部分該導 〜在低於光敏性聚亞酿胺前驅物之硬化溫度的-特 广溫度下’烘烤該光敏性聚亞醯坡前驅物,以對該光敏 性聚亞醯胺前驅物進行消泡處理。 成方1專·圍第15項所述之聚亞醒胺層的形 或一銲墊。 巧閘極、一金屬内連線結構、 成方專利範圍第15項所述之聚亞醯胺層的形 “中該能量射線為可見光、紫外線、χ射線、或 :如申:青專利範圍第15項所述之聚 成方法,其中該特定溫度為200t:〜25()t。 成方Ϊ如::專利範圍第15項所述之聚亞酿胺層的形 之時間為5分鐘以上。 私刚驅物進行消泡處理 2〇·如申請專利範圍第H g 成方法,其中對細二二項所逑之聚亞酿胺層的形 之時間為5分鐘Γ 胺前驅物進行消泡處理 成方Ϊ如更申f人專利Γ圍第15項所述之聚亞醯胺層的形 Λ ^ 匕3.使该光敏性聚亞醯胺前驅物硬化而成 為-聚亞醯胺層的步驟。 ㈣更化而成 22.—種半導體晶片,包含: 一半導體基板,具有一主動表面; 〇503-9698TWF2/dwwang 21 1302921 修正日期:97.3.14 第94105550號申請專利範圍修正本 一導電層,設於該主動表面上;以及 、一圖形化且經申請專利範㈣1項所述方法完成消 泡處理之聚亞醯胺層,於該導電芦 電層。 电層上亚暴露部分該導 23.如申請專利範圍第22項所述之 中該導電層為一閘極、一金屬内連 、體曰曰片八 羁鬥遝綠結構、或一銲墊。 種半導體晶片,適用於晶圓級封裝,包含. 一半導體基板’具有一主動表面; 一銲墊,設於該主動表面上; 一濩層,設於該主動表面上 墊;以及 上I至上暴露部分該銲 -封膠層,設於該護層上並暴 層包含一經申請專利範圍第i 巧且°亥封膠 之聚亞醯胺層。 _1項所逑方法完成消泡處理 25.如申請專利範圍第24項所述之半導 ,盆 中該護層為氮化矽層。 日日片其 0503-9698TWF2/dwwang 22
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/788,739 US6951803B2 (en) | 2004-02-26 | 2004-02-26 | Method to prevent passivation layer peeling in a solder bump formation process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200602395A TW200602395A (en) | 2006-01-16 |
| TWI302921B true TWI302921B (en) | 2008-11-11 |
Family
ID=34887069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW094105550A TWI302921B (en) | 2004-02-26 | 2005-02-24 | Method of forming a polyimide layer and photo-sensitive polymer layer, and a chip having the polyimide layer |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6951803B2 (zh) |
| TW (1) | TWI302921B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI470811B (zh) * | 2011-08-03 | 2015-01-21 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10213296B9 (de) * | 2002-03-25 | 2007-04-19 | Infineon Technologies Ag | Elektronisches Bauteil mit einem Halbleiterchip, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zur Herstellung eines Nutzens |
| KR100632472B1 (ko) * | 2004-04-14 | 2006-10-09 | 삼성전자주식회사 | 측벽이 비도전성인 미세 피치 범프 구조를 가지는미세전자소자칩, 이의 패키지, 이를 포함하는액정디스플레이장치 및 이의 제조방법 |
| JP4322189B2 (ja) * | 2004-09-02 | 2009-08-26 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体装置 |
| US7241678B2 (en) * | 2005-01-06 | 2007-07-10 | United Microelectronics Corp. | Integrated die bumping process |
| US20060160267A1 (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Stats Chippac Ltd. | Under bump metallurgy in integrated circuits |
| US20060205200A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Dominick Richiuso | Low capacitance solder bump interface structure |
| TWI275151B (en) * | 2005-06-03 | 2007-03-01 | Advanced Semiconductor Eng | Method for forming bumps |
| US7635643B2 (en) * | 2006-04-26 | 2009-12-22 | International Business Machines Corporation | Method for forming C4 connections on integrated circuit chips and the resulting devices |
| US20070287209A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-12-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing light-emitting device |
| CN100459082C (zh) * | 2006-08-10 | 2009-02-04 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 铅锡合金凸点制作方法 |
| US8759209B2 (en) * | 2010-03-25 | 2014-06-24 | Stats Chippac, Ltd. | Semiconductor device and method of forming a dual UBM structure for lead free bump connections |
| TWI419285B (zh) * | 2010-07-29 | 2013-12-11 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 基板上的凸塊結構與其形成方法 |
| US8796851B2 (en) * | 2012-01-05 | 2014-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Bonding pad and method of making same |
| US9607862B2 (en) * | 2012-09-11 | 2017-03-28 | Globalfoundries Inc. | Extrusion-resistant solder interconnect structures and methods of forming |
| US9082765B2 (en) * | 2013-03-08 | 2015-07-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Bump-on-trace (BOT) structures and methods for forming the same |
| US10163828B2 (en) * | 2013-11-18 | 2018-12-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor device and fabricating method thereof |
| US10283469B1 (en) | 2017-10-27 | 2019-05-07 | Globalfoundries Inc. | Method of forming a passivation layer |
| US11670608B2 (en) | 2019-09-27 | 2023-06-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Prevention of metal pad corrosion due to exposure to halogen |
| US11890788B2 (en) * | 2020-05-20 | 2024-02-06 | The Regents Of The University Of Michigan | Methods and process for producing polymer-metal hybrid components bonded by C—O-M bonds |
| CN111696861B (zh) * | 2020-07-31 | 2022-10-25 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 钝化层的处理方法和设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2831909A1 (de) * | 1978-07-20 | 1980-02-07 | Basf Ag | Fluessig-kristalline polymerphase mit cholesterischer struktur, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
| US6884156B2 (en) * | 2003-06-17 | 2005-04-26 | Cabot Microelectronics Corporation | Multi-layer polishing pad material for CMP |
-
2004
- 2004-02-26 US US10/788,739 patent/US6951803B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-02-24 TW TW094105550A patent/TWI302921B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI470811B (zh) * | 2011-08-03 | 2015-01-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6951803B2 (en) | 2005-10-04 |
| US20050191836A1 (en) | 2005-09-01 |
| TW200602395A (en) | 2006-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI302921B (en) | Method of forming a polyimide layer and photo-sensitive polymer layer, and a chip having the polyimide layer | |
| EP2618216B1 (en) | Positive photosensitive resin composition, method of creating resist pattern, and electronic component | |
| TWI658063B (zh) | 感光性樹脂組成物、使用其的圖案硬化膜的製造方法、圖案硬化膜及半導體裝置 | |
| EP1965256B1 (en) | Positive photosensitive resin composition, and use of the same for manufacturing a semiconductor device and a display | |
| TWI460543B (zh) | 正型感光性樹脂組成物、光阻圖案的製造方法以及電子零件 | |
| JP5339087B2 (ja) | ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜、保護膜、絶縁膜および半導体装置 | |
| JP3958011B2 (ja) | ポジ型感光性樹脂組成物、ポジ型感光性樹脂組成物の製造方法及び半導体装置 | |
| EP2221666A1 (en) | Positive-type photosensitive resin composition, method for production of resist pattern, semiconductor device, and electronic device | |
| JP6225585B2 (ja) | 耐熱性樹脂組成物、該樹脂組成物を用いたパターン硬化膜の製造方法及び電子部品 | |
| US5340684A (en) | Photosensitive composition and resin-encapsulated semiconductor device | |
| TWI472875B (zh) | 感光性樹脂組成物、圖案硬化膜的製造方法以及電子零件 | |
| JP5919896B2 (ja) | 硬化膜の処理方法および半導体装置の製造方法 | |
| JP5099336B2 (ja) | ネガ型感光性樹脂組成物 | |
| CN101529332A (zh) | 感光性树脂组合物、绝缘膜、保护膜以及电子设备 | |
| JP2014145957A (ja) | ネガ型感光性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン硬化膜の製造方法及び電子部品 | |
| TW201740196A (zh) | 正型感光性樹脂組成物、圖案硬化膜的製造方法、硬化物、層間絕緣膜、面塗層、表面保護膜以及電子零件 | |
| JP4581706B2 (ja) | ポジ型感光性樹脂組成物、該ポジ型感光性樹脂組成物を用いた半導体装置及び表示素子、並びに半導体装置及び表示素子の製造方法 | |
| JP6673369B2 (ja) | ポジ型感光性樹脂組成物 | |
| JP3485484B2 (ja) | 感光性ポリベンゾオキサゾール樹脂多層有機膜のレリーフパターンの形成方法 | |
| JP7677408B2 (ja) | 感光性樹脂組成物の選定方法、パターン硬化膜の製造方法、硬化膜、半導体装置、及び半導体装置の製造方法 | |
| TWI909046B (zh) | 感光性樹脂組成物的選擇方法、圖案固化膜的製造方法、固化膜、半導體裝置及半導體裝置的製造方法 | |
| JPH1135915A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| JP6776733B2 (ja) | ポジ型感光性樹脂組成物 | |
| JP5625378B2 (ja) | 樹脂膜パターンの形成方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JP4332958B2 (ja) | ポジ型感光性樹脂組成物の加工方法及び半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |