一种导电柱的激光形成方法

文档序号:685736 发布日期:2021-04-30 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种导电柱的激光形成方法 (Laser forming method of conductive column ) 是由 陈洁 于 2021-01-19 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种导电柱的激光形成方法,其利用激光对导电柱的第二端进行局部退火工艺,以形成具有保形功能和防止漏电功能的金属硅化物层,然后再进行刻蚀形成露头结构。后续在导电柱的第二端形成焊球时,该金属硅化物的硅材料进入焊球中可以保证焊球的接合可靠性且能够抑制氧化。(The invention provides a laser forming method of a conductive column, which utilizes laser to carry out local annealing process on a second end of the conductive column so as to form a metal silicide layer with the functions of shape keeping and electric leakage prevention, and then carries out etching to form an exposed structure. When a solder ball is formed at the second end of the conductive post, the silicon material of the metal silicide enters the solder ball, so that the bonding reliability of the solder ball can be ensured, and the oxidation can be inhibited.)

一种导电柱的激光形成方法

技术领域

本发明涉及半导体工件封装测试领域,具体为一种导电柱的激光形成方法。

背景技术

在中介板或转接板的制造中,导电柱的形成需要设置露头结构,其目的是为了电连接的可靠性。然而,导电柱从所述中介板或转接板的表面突出的露头结构容易在刻蚀过程中以及以后,产生变形,并且还容易产生导电柱的材料向周围扩散导致漏电的问题。

发明内容

基于解决上述问题,本发明提供了一种导电柱的激光形成方法,包括如下步骤:

(1)提供一硅材料的中介板,所述中介板具有相对的第一表面和第二表面;

(2)在所述中介板中形成多个导电柱,所述多个导电柱的第一端从所述第一表面露出,所述多个导电柱具有第一孔径;

(3)在所述第一表面上形成电连接所述多个导电柱的再分布层;

(4)翻转所述中介板,并研磨所述第二表面,以使得所述多个导电柱的第二端露出;

(5)利用激光束分别照射所述多个导电柱的第二端,其中,所述激光束的直径大于所述第一孔径,以在所述多个导电柱的第二端的侧壁上形成金属硅化物层;

(6)继续蚀刻所述第二表面,以使得所述多个导电柱的第二端从所述第二表面上突出形成露头部分;

(7)在所述多个导电柱的第二端上形成多个焊球并进行回流,以使得所述焊球中至少包括硅。

根据本发明的实施例,在所述步骤(6)和步骤(7)之间还包括:在所述第二表面上覆盖钝化层,并在所述钝化层中形成露出所述多个导电柱的第二端的多个开口。

根据本发明的实施例,其中,所述多个开口完全露出所述露头部分。

根据本发明的实施例,在步骤(6)中,形成露头部分时,位于所述露头部分的下方的导电柱的侧壁上还具有部分所述金属硅化物层。

根据本发明的实施例,所述激光束在所述第二表面上的光斑面积是所述导电柱在所述第二表面上的投影面积的1.1-1.2倍。

根据本发明的实施例,所述导电柱通过电镀方式形成,且包括电镀铜、电镀镍等。

根据本发明的实施例,所述再分布层包括层叠的多层布线层和多层介质层。

本发明的优点如下:本发明利用激光对导电柱的第二端进行局部退火工艺,以形成具有保形功能和防止漏电功能的金属硅化物层,然后再进行刻蚀形成露头结构。后续在导电柱的第二端形成焊球时,该金属硅化物的硅材料进入焊球中可以保证焊球的接合可靠性且能够抑制氧化。

附图说明

图1-7为本发明的导电柱的激光形成方法的示意图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种兼具保形功能和防止漏电功能的导电柱的激光形成方法。

参加图1-7,本发明的导电柱的激光形成方法,包括如下步骤:

参见图1,提供一硅材料的中介板1,所述中介板1具有相对的第一表面和第二表面。该硅材料可以是多晶硅或者单晶硅材料,且该中介板1可以具有1-5mm的厚度。该中介板1作为转接板应当具有一定的刚性。

接着,在所述中介板1中形成多个导电柱2,所述多个导电柱2的第一端从所述第一表面露出,所述多个导电柱2具有第一孔径。多个导电柱2可以通过在所述中介板1的第一表面进行激光烧蚀形成盲孔并电镀填充金属材料形成,该金属材料优选为电镀镍或电镀铜等。

参见图2,在所述中介板1的第一表面上形成电连接所述多个导电柱2的再分布层3。再分布层3可以包括层叠的多层布线层和多层介质层(未示出),其中所述多层布线层可以通过CVD、PVD、磁控溅射等方式形成,而多层介质层的形成方式可以选自PECVD、磁控溅射方法形成。

参见图3,翻转所述中介板1,并研磨所述中介板1的第二表面,以使得所述多个导电柱2的第二端露出。该研磨可以通过CMP常规工艺实现,并且还可以包括酸洗、水洗等清洗步骤,以保证第二表面的平整性。

参见图4,利用激光束分别照射所述多个导电柱2的第二端,其中,所述激光束的直径大于所述第一孔径,以在所述多个导电柱2的第二端的侧壁上形成金属硅化物层4。所述金属硅化物层4介于导电柱2和中介板1之间的位置,且其不易被后续的湿法蚀刻工艺刻蚀掉。激光束的能量应当高于形成金属硅化物4的临界温度,该临界温度可以根据导电柱2的材料进行确定。激光束的产生可以由氦氖激光器或二氧化碳激光器实现,并且为了不影响第二表面的其他中介板1的材料,所述激光束在所述第二表面上的光斑面积是所述导电柱2在所述第二表面上的投影面积的1.1-1.2倍。

特别的,激光束照射过程,使得导电柱2的第二端的顶部具有圆滑的曲面。该曲面的一部分被金属硅化物层4覆盖,这样可以保证后续焊球内的硅的含量。

参见图5,继续蚀刻所述第二表面,以使得所述多个导电柱2的第二端从所述第二表面上突出形成露头部分。该露头结构的外侧壁被所述金属硅化物4完全包裹,这样可以使得该露头结构被保形且能够防止漏电的问题。进一步的,在蚀刻之后,金属硅化物4还具有位于导电柱2和中介板1之间的部分,该部分可以保证较好的接合可靠性和抗漏电能力。

参见图6,在所述第二表面上覆盖钝化层5,所述钝化层5可以是聚合物材料或无机材料,例如聚酰亚胺或氮化硅等。并且,在所述钝化层5中形成露出所述多个导电柱2的第二端的多个开口6。多个第二开口6至少露出所述金属硅化物层4的一部分,优选的,所述多个开口完全露出所述露头部分,以保证后续较多的硅可以进入焊球。

参见图7,在所述多个导电柱2的第二端上形成多个焊球7并进行回流,以使得所述焊球7与部分金属硅化物层4进行混合,此时,焊球7中至少包括硅。该焊球7可以是铅锡焊料,其包括硅之后,可以保证焊球7的可靠性。

本发明利用激光对导电柱2的第二端进行局部退火工艺,以形成具有保形功能和防止漏电功能的金属硅化物层4,然后再进行刻蚀形成露头结构。后续在导电柱2的第二端形成焊球7时,该金属硅化物层4的硅材料进入焊球中可以保证焊球7的接合可靠性且能够抑制氧化。

最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

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