专利名称：在回焊前清洗焊料凸块的方法
技术领域：
本揭示内容大体有关于精密积体电路，且更特别的是，有关于形成无铅焊料凸块于半导体芯片的接触层上的方法。
背景技术：
在制造现代积体电路时，通常需要在构成微型电子装置的各种半导体芯片之间加上电气连接。取决于芯片的类型与整体的装置设计要求，可用各种方法实现这些电气连接，例如，打线接合法、卷带式自动接合法(TAB)，覆晶接合法及其类似者。近年来，利用覆晶技术，其中半导体芯片用由所谓焊料凸块形成的焊球来附着至基板、载体或其它芯片，已变成半导体加工工业的重要方面。在覆晶技术中，焊球形成于待连接芯片中的至少一的接触层 上，例如，在形成于包含多个积体电路的半导体芯片的最后金属化层上方的电介质钝化层上。同样，有适当大小及定位的接合垫形成于另一芯片上，例如，承载封装件，各个接合垫对应至形成于半导体芯片上的焊球。然后，这两种单元(亦即，半导体芯片与承载封装件)的电气连接通过“翻转”半导体芯片以及使焊球与接合垫物理接触，以及进行“回焊”工艺使得每个焊球粘着至对应接合垫。通常有数百甚至数千个焊料凸块可分布于整个芯片区域，由此提供，例如，现代半导体芯片所要求的输入及输出性能，而现代半导体芯片经常包括复杂的电路，例如微处理器、储存电路、三维(3D)芯片及其类似者，及/或形成完整复杂电路系统的多个积体电路。过去，用来形成使用于覆晶技术的焊球的材料包括各种所谓锡/铅(Sn/Pb)焊料中的任一。在最常见的商用Sn/Pb焊料合金中，锡(Sn)的数量可在约5原子重量百分比至约70原子重量百分比之间改变，以及焊料合金的平衡物(balance)为铅(Pb)。此外，Sn/Pb焊料合金的熔化温度会随着确切的合金构造而改变，此因素对整体加工参数有点影响。在半导体加工工业中，最常用的Sn/Pb焊料为5/95焊料(亦即，5%锡与95%铅)，60/40焊料(亦即，60%锡与40%铅)，以及63/37焊料(亦即，63%锡与37%铅，或所谓的“共晶”混合物)。共晶Sn/Pb焊料的优点是Sn/Pb焊料(183° C)的最低熔化温度为真正的一点，而其它非共晶Sn/Pb合金所展现的是一范围。不过，近年来，制造工业大体已放弃使用Sn/Pb焊料于大部份的商业应用，包括半导体加工。因此，已开发出无铅焊接材料，例如Sn/Ag(锡-银)、Sn/Cu(锡-铜)、Sn/Ag/Cu(锡-银-铜，或SAC)焊料及其类似者，作为用于形成焊料凸块的替代合金。不过，这些替代焊接材料通常有比大部份常用Sn/Pb焊料高一点的熔化温度。此外，这些无铅焊接材料中至少有一些显出与工艺有关的其它难题而在半导体装置制造期间必须予以处理，这在下文有更详细的讨论。图I的加工流程图根据一背景技术焊料凸块工艺图示包含形成无铅焊料凸块步骤的不同步骤顺序。一般而言，图示于图I的示范背景技术工艺顺序包括形成凸块下金属化(UBM)层的第一工艺步骤110，之后，在步骤130的焊料电镀工艺之前，进行形成光阻掩膜的工艺步骤120。之后，在工艺步骤140剥除光阻掩膜，在工艺步骤150蚀刻UBM层，以及最后，在工艺步骤160进行焊料凸块回焊工艺。标示于图I以及上文以大体方式描述的每个工艺步骤分别图示于图IA至图1F，这在下文会加以详述。图Ia示意图示图I的工艺步骤110，其中形成凸块下金属化(UBM)层104。凸块下金属化层104可形成于带图案钝化层103上，而带图案钝化层103可形成于半导体装置100的最后金属化层101上方。取决于整体装置架构要求，半导体装置100可包含多个积体电路组件，例如晶体管、电容器、电阻器、导线、接触组件及其类似者。另外，带图案钝化层103可包含开口 103a，其经定位成可暴露形成于最后金属化层101的上半部的导电接触垫102，它可提供至半导体装置100的多个积体电路组件中之一或更多的电气接点。如图IA所示，UBM层104可以实质共形的方式形成于带图案钝化层103上方以便覆盖导电接触垫102的暴露上表面，开口 103a的侧壁表面，以及钝化层103的上表面。取决于整体加工流程及装置要求，UBM层104可包含多个个别层，其中各层可经个别设计成可提供整体UBM层104的必要黏性、阻障、保护及导电特性。例如，UBM层104可包含但不必 受限于钛-钨/铬-铜/铜(TiW/CrCu/Cu)迭层、铬/铬-铜/铜(Cr/CrCu/Cu)迭层、钛-钨/铜(Tiff/Cu)迭层、钛/铜/镍(Ti/Cu/Ni)迭层、钛-钨/镍-钒/铜(Tiff/NiV/Cu)迭层及其类似者，其中最终铜层在随后进行的电镀工艺(参考工艺步骤130与图1C)中可用作电流分布层(current distribution layer)。可用经适当设计的沉积顺序111来形成UBM层104，取决于材料种类与所使用的层数，可包含溅镀沉积工艺、化学气相沉积(CVD)工艺及其类似者，或该等工艺的组合。图IB示意图示在后续制造步骤期间的图IA的半导体装置100。更特别的是，图IB图示图I的工艺步骤120，其中形成带图案光阻掩膜105于UBM层104上方。取决于想要的整合方案，带图案光阻掩膜105可用工艺顺序121形成，包括基于本领域技术人员所熟知的传统微影技术的多个步骤。如图IB所示，带图案光阻掩膜105可包含形成于带图案钝化层103的开口 103a上方的开口 105a，由此定义焊料凸块106在刚镀成状态(as-platedcondition)下的位置及初始形状，这在下文有更完整的描述。如图IC所示，在工艺步骤130期间继续进一步加工图IB的半导体装置100，其中各自形成无铅焊料凸块106于带图案钝化层103与光阻掩膜105的开口 103a、105a中。如前述，凸块下金属化层104在电化学沉积工艺131 (例如，电镀工艺)期间可用作电流分布层，由此协助用来形成焊料凸块106的焊接材料的电化学沉积。该焊料凸块材料可为本技术所熟知的数种无铅焊接材料中的任一，例如Sn/Ag、Sn/Cu、Sn/Ag/Cu(SAC)及其类似者。此外，取决于装置要求及/或想要的加工方案，焊料凸块106可形成于包含经电化学沉积的铜(Cu)或镍(Ni)的底下柱体及其类似者上。例如，在至少一具体实施例中，焊料凸块106可形成于镍柱体上，以及可由银含量约在I. 8至3. O重量百分比的范围内的锡/银(Sn/Ag)合金焊接材料构成，而该焊料合金的平衡物可为实质锡。取决于不同的加工考量，例如回焊温度及其类似者，也可使用有其它重量百分比的银及/或铜来与锡结合。图ID示意图示在图I的工艺步骤140期间的图IC的半导体装置100，其中移除在UBM层104上方的带图案光阻掩膜105。如图ID所示，可进行光阻剥除工艺141以便对于凸块下金属化层104及刚镀成焊料凸块106的材料有选择性地移除带图案光阻掩膜105。取决于所欲加工策略，光阻剥除工艺141，例如，可为湿式化学去除工艺或干蚀刻工艺，其处方为本技艺所熟知。在工艺步骤150期间，可图案化UBM层104以便使焊料凸块106与可能在用工艺步骤Iio至140描述的工艺顺序期间同时形成的其它毗邻焊料凸块电气隔离。如图IE所示，取决于构成UBM层104的任何子层的数目与材料多样性，UBM层104的图案化可通过进行蚀刻顺序151，它可包含多个湿及/或干式蚀刻技术。之后，包含半导体装置100的基板可输送至炉具(未图示)，在此随后会进行凸块回焊工艺步骤160。不过，在装载包含半导体装置100的基板于炉具(未图示)内之前，装置100可暴露于周遭大气状态，在此期间，原生氧化锡层107可能形成于新成形焊料凸块106的暴露表面上，如图IE所示。在凸块回焊工艺步骤160期间，图IE的半 导体装置100可暴露于回焊工艺161，如图IF所示，其使图IE的焊料凸块106变形成为实质圆形焊球108。回焊工艺161可在例如有电阻加热器或红外线(IR)灯的可编程烤箱或炉子中进行，而且取决于包含焊料凸块106的焊接材料的组合物，可以约在200至300° C范围内的回焊温度完成。例如，对于银含量在I.8至3.0重量百分比范围内的Sn/Ag焊料凸块，回焊工艺161可在约225° C至250° C之间完成。另外，可用适于特定焊接材料组合物的持续时间来完成回焊工艺161以便改善焊料合金材料的整体均匀度，此外，可使焊料凸块材料扩散至UBM层104内，由此形成让圆形焊球108有高机械韧性(mechanical toughness)的介金属化合物(intermetalliccompound)。如上述，原生氧化锡层107可能在工艺步骤150与160之间形成于焊料凸块106的暴露表面上。通常在回焊工艺161期间移除此原生氧化锡层107使得在经回焊的焊球108的表面上不会有氧化物层。因此，可在经设计成可移除可能存在于焊料凸块106的暴露表面上的任何原生氧化锡层107的实质还原性气氛中进行回焊工艺161。在某些具体实施例中，该还原性气氛可包含气态蚁酸(CH2O2)，其在回焊工艺161期间通过与焊料凸块106表面上的氧化锡(SnO)化学反应以形成锡副产品,例如Sn(CH02)2(甲酸亚锡，tin II formate)及其类似者，来移除原生氧化锡层107。不过，也应注意，在正常基板加工期间，在工艺步骤150 (UBM蚀刻)与工艺步骤160(凸块回焊)之间可能出现显着的等待时间，有时这约有数小时，甚至一天或更多。尽管有如此长的等待时间，以及焊料凸块对应漫长地暴露于周遭状态，通常不会损害锡-铅(Sn/Pb)焊料凸块，有极高重量百分比锡浓度的焊料合金(例如，Sn/Ag焊料)可能明显高于典型Sn/Pb焊料的表面氧化率。因此，必须从由Sn/Ag合金焊料制成的焊料凸块106表面移除的氧化锡数量会成比例地更大。此外，在回焊工艺161期间形成的任何锡副产品倾向优先沉积于炉具及排气管的内表面上，而且随着时间推移，可能由表面剥落而再沉积于装置100的暴露表面(包括经回焊的焊球108)上成为粒子缺陷109，如图IF所示。粒子缺陷109也可能干扰在半导体芯片上的焊球108与封装件载体上的接合垫间得到的的电气连接，从而可能减少装置可靠性。为了避免出现此类粒子缺陷109，必须周期性地定期清洗回焊工艺161在其中进行的炉具。在一方面，通过增加工具清洗频率可提高装置可靠性，亦即，缩短工具清洗周期，不过，代价是工具停机时间以及整体生产率对应地减少。另一方面，通过减少工具清洗频率可提供生产率，亦即，加长工具清洗周期，不过，代价是粒子缺陷增加以及整体装置可靠性对应地减少。因此，及鉴于上述，有必要实现新的设计策略以应付与形成无铅焊料凸块于半导体芯片上有关的制造问题。本揭示内容是有关于加工方案用以避免或至少减少上述问题中的一或更多的影响。
发明内容
下文为本揭示内容的简化摘要供基本了解揭示于本文的一些方面。此摘要并非本揭示内容的详尽概述，也不是要用来区别本发明专利标的的关键或重要组件，也不是描述本发明揭示标的的范畴。反之，唯一的目的是要以简化的形式提出一些概念作为以下详细说明内容的前言。本发明大体有关于用以形成现代精密半导体装置的方法，且更特别的是，可在半导体芯片的接触层上方形成实质无铅焊料凸块的方法。揭示于本文的一示范方法包括下列步骤形成焊料凸块于半导体装置的金属化层上方，移除在该焊料凸块的表面上的氧化物膜，以及在移除该氧化物膜后，在还原性气氛中进行焊料凸块回焊工艺以回焊该焊料凸块。本揭示内容的另一示范具体实施例为包括下列步骤的方法在形成于半导体装置 上方的最后金属化层上方形成焊料凸块，以及暴露该焊料凸块于含氧环境。除了别的以外，本方法更包括暴露该焊料凸块于湿式化学清洗工艺以实质移除在该焊料凸块的表面上的原生氧化物膜，以及在暴露该焊料凸块于该湿式化学清洗工艺后，在包含蚁酸的回焊气氛中回焊该焊料凸块。本文也揭示一种方法，除了别的以外，包括下列步骤在半导体装置的凸块下金属化层上方形成实质无铅焊料凸块，进行湿式化学清洗工艺以通过暴露该焊料凸块于包含蚁酸及盐酸中的一者的酸性溶液来移除在该焊料凸块的表面上的氧化物膜，以及进行回焊工艺以在包含蚁酸的气氛中回焊该焊料凸块。
参考以下结合附图的说明可明白本揭示内容，其中类似的组件是以相同的组件符号表不。图I的加工流程图根据背景技术焊料凸块工艺图示包含形成无铅焊料凸块步骤的步骤顺序；图IA至第图IF示意图示概要列于图I的工艺步骤；图2的加工流程图根据本发明的一示范具体实施例图示包含形成无铅焊料凸块步骤的步骤顺序；以及图2A图至图2C示意图示概要列于图2的一些工艺步骤。尽管本发明容易做成各种修改及替代形式，本文仍以附图为例图示几个本发明的特定具体实施方式
且详述其中的细节。不过，应了解本文所描述的特定具体实施方式
不是想要把本发明限定成本文所揭示的特定形式，反而是，本发明是要涵盖落在如随附权利要求所界定的本发明精神及范畴内的所有修改、等价及替代性陈述。
具体实施例方式以下描述本发明的各种示范具体实施方式
。为了清楚说明，本专利说明书没有描述实际具体实作的所有特征。当然，应了解，在开发任一此类的实际具体实施方式
时，必需做许多与具体实作有关的决策以达成开发人员的特定目标，例如遵循与系统相关及商务有关的限制，这些都会随着每一个具体实作而有所不同。此外，应了解，此类开发即复杂又花时间，决不是本技艺一般技术人员在阅读本揭示内容后即可实作的例行工作。此时以参照附图来描述本发明。示意图示于附图的各种结构及装置是仅供解释以及避免本领域技术人员所熟知的细节混淆本揭示内容。尽管如此，仍纳入附图用来描述及解释本揭示内容的示范实施例。应使用与相关技艺技术人员所熟悉的意思一致的方式理解及解释用于本文的字汇及片语。本文没有特别定义的用语或片语(亦即，与本领域技术人员所理解的普通惯用意思不同的定义)是想要用用语或片语的一致用法来暗示。在这个意义上，希望用语或片语具有特定的意思时(亦即，不同于本领域技术人员所理解的意思)，则会在本专利说明书中以直接明白地提供特定定义的方式清楚地陈述用于该用语或片语的特定定义。一般而言，本发明提供用以形成无铅焊料凸块(例如，Sn/Ag焊料凸块及其类似者)的制造技术而可减少包含在已进行焊料凸块回焊工艺后由锡副产品引起的粒子缺陷 的可能性。例如，在进行焊料凸块回焊工艺之前可进行中间清洗步骤以便实质移除在暴露焊料凸块于周遭大气状态期间可能形成于新成形焊料凸块的表面上的任何原生氧化物。在一些具体实施例中，该中间清洗步骤，例如，可为湿式清洗工艺，其经设计成可移除实质所有原生氧化物，以及可立即在进行回焊工艺之前执行。该中间清洗工艺减少与以下事项有关的整体加工问题在凸块下金属化层蚀刻及图案化之后与在进行焊料凸块回焊工艺之前可能发生长时间的等待时间。此外，在回焊工艺期间存在于焊料凸块表面上的原生氧化物层减少有助于对以下情形有较高耐受性在进行回焊工艺时，还原性气氛可能无意中存在自由氧。此外，由于在任何给定回焊工艺循环期间需要由焊料凸块移除较少的原生氧化物，因此回焊工艺炉具也可实现较长的清洗周期，因为有较少数量的反应材料(形式为锡副产品及其类似者)在给定回焊循环期间可能沉积于炉具的内表面上。应注意，在适当的情况下，用于描述图2及图2A至图2C示范具体实施例中的各种组件的组件符号在适当的情况下实质对应至用于以上描述图I及图IA至图IF中的相关组件的组件符号，除了图中组件符号的前头数目字由“I”换成“2”以外。例如，工艺步骤“130”对应至工艺步骤“230”，半导体装置“100”对应至半导体装置“200”，最后金属化层“101”对应至最后金属化层“201”，焊料凸块“106”对应至焊料凸块“206”，等等。因此，用于识别本揭示内容中的一些组件的组件符号可能图示于图2及图2A至图2C，但是不一定具体描述于以下说明。在此情况下，应了解，以下未详述而图示于图2A至图2C的带符号组件是与图示于图I有类似组件符号以及描述于以上所提出的相关揭示内容的对应物实质对应。此外，也应了解，除非另有特定说明，可用于以下说明的任何相对位置或方向用语，例如“上”、“下”、“上面”、“邻近”、“上方”、“下方”、“之上”、“之下”、“顶面”、“底面”、“垂直”、“水平”及其类似者，应被视为是按照该用语的正常及日常意思来描述附图的组件或组件。例如，请参考图IC的半导体装置100的示意横截面，应了解，带图案钝化层103形成于最后金属化层101 “上方”，以及导电接触垫102位于凸块下金属化(UBM)层104 “下方”或“之下”。同样，也应注意，在该等具体实施例中，焊料凸块106可位在UBM层104“上面”，其中没有其它层或结构介于其间。图2的加工流程图根据本发明的一示范具体实施例图示包含形成无铅焊料凸块步骤的一步骤顺序。一般而言，图示于图2的示范工艺顺序包括形成凸块下金属化(UBM)层的第一工艺步骤210，之后，在工艺步骤220形成光阻掩膜，接着是步骤230的焊料电镀工艺。之后，在工艺步骤240剥除光阻掩膜，以及在工艺步骤250蚀刻UBM层。不过，在比较图2的工艺顺序与图I的背景技术加工流程顺序时，可注意到，图2的顺序包括附加凸块清洗工艺步骤255，用来移除在UBM蚀刻工艺步骤250、凸块回焊工艺步骤260之间可能形成于焊料凸块上的原生氧化物。在凸块清洗工艺步骤255后，在工艺步骤260回焊焊料凸块。图2中的工艺步骤250、255及260分别图示于图2A至图2C，以下会加以详述。如图2A所示的工艺步骤250实质对应至图示于图IE的上述工艺步骤150。更特别的是，在工艺步骤250期间，可图案化UBM层204以便使焊料凸块206与可能已在工艺步骤210至240的工艺顺序期间同时形成的其它毗邻焊料凸块电气隔离。如图2A所示，UBM层204的图案化可通过进行本技艺一般技术人员所熟知的蚀刻顺序251。之后，包含半导体装置200的基板可输送至炉具(未图示)，在此是随后会进行凸块回焊工艺步骤260。在一些示范具体实施例中，在蚀刻UBM层204的工艺步骤250与凸块回焊工艺步骤260之间的时间可能出现显着的等待时间，在此期间，焊料凸块206可能暴露于周遭大气状态，以及原 生氧化锡层207可能形成于新成形焊料凸块206的暴露表面上，如图2A所示。如图2B所示，在有些示范具体实施例中，在进行凸块回焊工艺步骤260之前，可进行凸块清洗工艺步骤255。例如，焊料凸块206可暴露于湿式清洗工艺256，其设计成可用莫耳浓度约在O. 05M至4. OM的范围内的适当酸性溶液以在15至330秒范围内的时间来移除原生氧化锡层207。在一些具体实施例中，用于湿式清洗工艺256的酸性物质可包含，例如，甲基磺酸(或甲磺酸；CH3S03H)、蚁酸(CH2O2)、硝酸(HNO3)、或盐酸(HCl)。在至少一些示范具体实施例中，可用莫耳浓度在O. 3M至O. 5M之间的蚁酸或盐酸以约20至120秒的持续时间来完成湿式清洗工艺256。在本揭示内容的一些具体实施例中，随后可进行凸块回焊工艺步骤260，其中图2B的半导体装置200的洗净焊料凸块206可暴露于回焊工艺261。如图2C所示，回焊工艺261使图2B的焊料凸块206变形成为实质圆形焊球208，以及可实质完成，如以上在说明工艺步骤160及图IF时所述。如前述，包含相对高重量百分比的锡的无铅焊接合金材料(例如，Sn/Ag焊料合金及其类似者)对于氧有较高的亲和力，因此有相对高的表面氧化率。因此，在有些示范具体实施例中，在凸块清洗工艺步骤250完成后约12小时内，洗净焊料凸块206可经受焊料凸块回焊工艺步骤260以便限制可能形成于洗净焊料凸块206表面上的原生氧化锡数量。接着，这可减少粒子缺陷(例如，图示于图IF的粒子缺陷109)再沉积于经回焊的焊球208的表面上的可能性，以及炉具(回焊工艺261在其中进行)可增加在清洗周期之间的时间。结果，本发明可提供用以形成无铅焊料凸块于半导体芯片的接触层上而可减少粒子缺陷的可能性的制造技术。另外，本发明方法使得工具在清洗周期之间有较长的运行时间，从而提高整体装置的生产率。以上所揭示的特定具体实施方式
均仅供图解说明，因为本领域技术人员在受益于本文的教导后显然可以不同但等价的方式来修改及实施本发明。例如，可用不同的顺序完成以上所提出的工艺步骤。此外，除非在以下权利要求有提及，不希望本发明受限于本文所示的构造或设计的细节。因此，显然可改变或修改以上所揭示的特定具体实施方式
而所有此类变体都被认为仍然是在本发明的范畴与精神内。因此，本文提出以下的权利要求寻求保 护。
权利要求
1.一种方法，包含下列步骤 形成焊料凸块于半导体装置的金属化层上方； 移除在该焊料凸块的表面上的氧化物膜；以及 在移除该氧化物膜后，在还原性气氛中进行焊料凸块回焊工艺以回焊该焊料凸块。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，在该还原性气氛中进行该焊料凸块回焊工艺的步骤包括在包含蚁酸的气氛中进行该焊料凸块回焊工艺。
3.根据权利要求I所述的方法，更包括在移除该氧化物膜之前，暴露该焊料凸块的该表面于氧化性气氛。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，移除该氧化物膜的步骤包括进行湿式化学清洗工艺。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，进行该湿式化学清洗工艺的步骤包括暴露该焊料凸块的该表面于包含甲基磺酸、蚁酸、硝酸及盐酸中的一者的酸性溶液。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，进行该湿式化学清洗工艺的步骤包括使用莫耳浓度约在O. 05M至4. OM的范围内的酸性溶液。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，进行该湿式化学清洗工艺的步骤包括暴露该焊料凸块的该表面于该酸性溶液持续一段约15秒至约330秒的范围内的时间。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，进行该湿式化学清洗工艺的步骤包括暴露该焊料凸块的该表面于包含蚁酸及盐酸中的一者的酸性溶液，该酸性溶液的莫耳浓度约在O. 3M至O. 5M的范围内。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，进行该湿式化学清洗工艺的步骤包括暴露该焊料凸块的该表面于该酸性溶液持续一段约20秒至约120秒的范围内的时间。
10.一种方法，包含下列步骤 在形成于半导体装置上方的最后金属化层上方形成焊料凸块； 暴露该焊料凸块于含氧环境； 暴露该焊料凸块于湿式化学清洗工艺以实质移除在该焊料凸块的该表面上的原生氧化物膜；以及 在暴露该焊料凸块于该湿式化学清洗工艺后，在包含蚁酸的回焊气氛中回焊该焊料凸块。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在暴露于该含氧环境期间，该原生氧化物膜形成于该焊料凸块的该表面上。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，暴露该焊料凸块于湿式化学清洗工艺的步骤包括暴露该焊料凸块于包含蚁酸及盐酸中的一者的酸性溶液，该酸性溶液的莫耳浓度约在O. 3M至O. 5M的范围内。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，暴露该焊料凸块于该湿式化学清洗工艺的步骤包括暴露该焊料凸块的该表面于该酸性溶液持续一段约20秒至约120秒的范围内的时间。
14.根据权利要求10所述的方法，更包括形成附加原生氧化物膜，该附加原生氧化物膜是于暴露该焊料凸块于该湿式化学清洗工艺后形成于该焊料凸块的该表面上，以及在回焊该焊料凸块时移除该附加原生氧化物膜。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，形成该焊料凸块的步骤包括由包含锡、银及铜中的至少一者的实质无铅材料形成该焊料凸块。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，由实质无铅材料形成该焊料凸块的步骤包括由包含锡及约I. 8至3. O重量百分比的银的合金形成该焊料凸块。
17.一种方法，包含下列步骤 在半导体装置的凸块下金属化层上方形成实质无铅焊料凸块； 进行湿式化学清洗工艺以通过暴露该焊料凸块于包含蚁酸及盐酸中的一者的酸性溶液来移除在该焊料凸块的表面上的氧化物膜；以及 进行回焊工艺以回焊该焊料凸块在包含蚁酸的气氛中。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在该焊料凸块暴露于含氧气氛中时，该氧化物膜形成于该焊料凸块的该表面上。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，在进行该湿式化学清洗工艺之后约12小时内，进行该回焊工艺。
全文摘要
本发明涉及一种在回焊前清洗焊料凸块的方法，大体有关于用以形成现代精密半导体装置的方法，且更特别的是，可在半导体芯片的接触层上方形成实质无铅焊料凸块的方法。揭示于本发明的一示范方法包括下列步骤形成焊料凸块于半导体装置的金属化层上方，移除在该焊料凸块的表面上的氧化物膜，以及在移除该氧化物膜后，在还原性气氛中进行焊料凸块回焊工艺以回焊该焊料凸块。
文档编号B23K1/20GK102881604SQ20121024165
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者R·维勒克, S·泽纳尔 申请人:格罗方德半导体公司