在倒裝芯片互連方式中，UBM層是IC上金屬焊盤和金凸點或焊料凸點之間的關(guān)鍵界面層。該層是倒裝芯片封裝技術(shù)的關(guān)鍵因素之一，并為芯片的電路和焊料凸點兩方面提供高可靠性的電學(xué)和機械連接。凸點和I／O焊盤之間的UBM層需要與金屬焊盤和晶圓鈍化層具有足夠好的粘結(jié)性；在后續(xù)工藝步驟中保護金屬焊盤；在金屬焊盤和凸點之間保持低接觸電阻；可以作為金屬焊盤和凸點之間有效的擴散阻擋層；并且可以作為焊料凸點或者金凸點沉積的種子層。

 

UBM層通常是在整個晶圓表面沉積多層金屬來實現(xiàn)。用于沉積UBM層的技術(shù)包括蒸發(fā)、化學(xué)鍍和濺射沉積。在高級封裝中，無論從成本還是技術(shù)角度考慮，晶圓凸點制作都非常關(guān)鍵。在晶圓凸點制作中,金屬沉積占到全部成本的50%以上。晶圓凸點制作中最為常風(fēng)的金屬沉積步驟是凸點下金屬化層(UBM)的沉積和凸點本身的沉積,一般通過電鍍工藝實現(xiàn)。

 

電鍍技術(shù)可以實現(xiàn)很窄的凸點節(jié)距并維持高產(chǎn)率。并且該項技術(shù)應(yīng)用范圍也很廣，可以制作不同尺寸、節(jié)距和幾何形狀的凸點，電鍍技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛地在晶圓凸點制作中被采用，成為最具實用價值的方案。

 

首先在晶圓上完成UBM層的制作。然后沉積厚膠并曝光，為電鍍焊料形成模板。電鍍之后，將光刻膠去除并刻蝕掉暴露出來的UBM層。最后一部工藝是再流，形成焊料球。電鍍制作微凸點的詳細(xì)工藝步驟為：

 

(1)在晶元上蒸發(fā)／濺射籽晶導(dǎo)電層(seed conductive layer)的金屬層；

 

(2)在晶元上旋轉(zhuǎn)涂覆一層光刻膠；

 

(3)光刻電極窗口陣列圖形；

 

(4)通過光刻膠上小孔電鍍金屬微嵌入體；

 

(5)去除光刻膠；

 

(6)刻蝕已暴露的籽晶導(dǎo)電層。

 

(7)在金屬嵌入體上涂覆厚層光刻膠；

 

(8)套刻出Au凸點；

 

(9)刻蝕掉部分厚膠，使金屬嵌入體的突出部分得以顯現(xiàn)；

 

(10)電鍍Au凸點；

 

(11)在嵌入體頂部淀積一層很薄的Au或Cu層。

 

共面性是指晶元內(nèi)所有凸點高度的一致性，它在倒裝芯片鍵合工藝中有著嚴(yán)格的要求。在倒裝芯片鍵合中，凸點的高度變化會導(dǎo)致力的不均勻分布、芯片碎裂和電學(xué)開路。對于凸點共面性的典型要求是在整個芯片的凸點的高度差不能大于5μm。