焊料層的體積測量方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于半導體封裝領域，特別是涉及一種焊料層的體積測量方法。
【背景技術】
[0002]在現有的倒裝工藝中，一般先在半導體芯片的正面形成由下至上依次包括銅柱、Ni覆蓋層及SnAg焊料層的金屬凸塊結構，而后將所述半導體芯片倒置，使所述金屬凸塊結構的焊料層與基底接觸連接，實現所述半導體芯片與所述基底的互聯。
[0003]判斷所述焊料層與所述基底是否接觸良好的一種方法為通過量測所述焊料層的體積，進而根據所述焊料層的體積做出最終的判斷。然而，如圖1所示，用于定義所述金屬凸塊結構12圖形的光刻膠11內開口 111的側壁并非絕對垂直，會傾斜一定的角度Θ，這就使得在所述開口 111內形成的銅柱121、Ni覆蓋層122及SnAg焊料層123的剖面形狀并非為規則的豎直結構，從而使得所述SnAg焊料層123的體積無法通過數學方法進行準確測笪并ο

【發明內容】

[0004]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種焊料層的體積測量方法，用于解決現有技術由于形成的焊料層的剖面形狀并非為規則的豎直結構而導致的無法通過數學方法進行準確測算的問題。
[0005]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種焊料層的體積測量方法，所述焊料層的體積測量方法包括:
[0006]提供一基底；
[0007]在所述基底上形成凸塊結構，所述凸塊結構由下至上依次包括導電柱、覆蓋層及焊料層；
[0008]在第一溫度條件下，采用塑封工藝將所述凸塊結構塑封于塑封材料中；
[0009]繼續升溫至第二溫度，使所述凸塊結構與所述塑封材料相分離，并在所述塑封材料中形成與所述凸塊結構相對應的凹槽；
[0010]向所述凹槽內注入液體，注入的液體剛好填滿所述凹槽內對應于所述焊料層的區域；
[0011]量測所述凹槽內液體的體積，并依據所述液體的體積判斷每個所述凸塊結構內的所述焊料層的體積。
[0012]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，所述導電柱包括銅柱；所述覆蓋層包括Ni層；所述焊料層包括SnAg層。
[0013]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，所述第一溫度為160°C?180。。。
[0014]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，將所述凸塊結構塑封于所述塑封材料中之后，繼續升溫至第二溫度之前，還包括對所述塑封材料進行固化處理的步驟。
[0015]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，在所述第二溫度條件下，所述塑封材料仍保持固化狀態，所述焊料層熔化并使得所述凸塊結構與所述塑封材料相分離。
[0016]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，所述第二溫度為180°C?235 cC。
[0017]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，所述凹槽的側壁保留有所述導電柱、所述覆蓋層及所述焊料層的分界跡線。
[0018]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，向所述凹槽內注入液體，注入的液體剛好填滿所述凹槽內對應于所述焊料層的區域的具體方法為:在顯微鏡觀測條件下，使用毛細管向所述凹槽內注入液體，以確保注入的液體剛好達到所述焊料層與所述覆蓋層的分界跡線。
[0019]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，所述毛細管的內徑尺寸為微米級。
[0020]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，所述液體為去離子水。
[0021 ] 作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，向任一所述凹槽內注入液體，所述凹槽內液體的體積即為所述凸塊結構內的所述焊料層的體積。
[0022]作為本發明的焊料層的體積測量方法的一種優選方案，在所述基底上形成的所述凸塊結構的數量為多個，向所述多個凹槽內注入液體，多個所述凹槽內液體體積的平均值即為基底上每個所述凸塊結構內的所述焊料層的體積。
[0023]如上所述，本發明的焊料層的體積測量方法，具有以下有益效果:本發明先將凸塊結構的形狀轉移至塑封材料中，在塑封材料中形成與所述凸塊結構相對應的凹槽，而后在所述凹槽內注入剛好填滿對應于所述焊料層區域的液體，最后通過量測注入的液體的體積即可得到所述焊料層的體積；上述量測方法，快速便捷，精確度高，可以非常精確地量測所述焊料層的體積。
【附圖說明】
[0024]圖1顯示為現有技術中使用光刻膠定義形成的金屬凸塊的結構示意圖
[0025]圖2顯示為本發明焊料層的體積測量方法的流程圖。
[0026]圖3顯示為本發明焊料層的體積測量方法中SI?S2步驟呈現的結構示意圖。
[0027]圖4顯示為本發明焊料層的體積測量方法中S3步驟呈現的結構示意圖。
[0028]圖5顯示為本發明焊料層的體積測量方法中S4步驟呈現的結構示意圖。
[0029]圖6顯示為本發明焊料層的體積測量方法中S5步驟呈現的結構示意圖。
[0030]元件標號說明
[0031]11光刻膠
[0032]12金屬凸塊結構
[0033]121 銅柱
[0034]122 Ni 覆蓋層
[0035]123 SnAg 焊料層
[0036]21基底
[0037]22凸塊結構
[0038]221導電柱
[0039]222覆蓋層
[0040]223焊料層
[0041]23塑封材料
[0042]24凹槽
[0043]25液體
【具體實施方式】
[0044]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0045]請參閱圖1至圖6。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，雖圖示中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0046]請參閱圖1，本發明提供一種焊料層的體積測量方法，所述焊料層的體積測量方法包括以下步驟:
[0047]S1:提供一基底；
[0048]S2:在所述基底上形成凸塊結構，所述凸塊結構由下至上依次包括導電柱、覆蓋層及焊料層；
[0049]S3:在第一溫度條件下，采用塑封工藝將所述凸塊結構塑封于塑封材料中；
[0050]S4:繼續升溫至第二溫度，使所述凸塊結構與所述塑封材料相分離，并在所述塑封材料中形成與所述凸塊結構相對應的凹槽；
[0051]S5:向所述凹槽內注入液體，注入的液體剛好填滿所述凹槽內對應于所述焊料層的區域；
[0052]S6:量測所述凹槽內液體的體積，并依據所述液體的體積判斷每個所述凸塊結構內的所述焊料層的體積。
[0053]在步驟SI中，請參閱圖2中的SI步驟，提供一基底21。
[0054]作為不例，所述基底21為半導體晶圓。
[0055]在步驟S2中，請參閱圖2中的S2步驟及圖3，在所述基底21上形成凸塊結構22，所述凸塊結構22由下至上依次包括導電柱221、覆蓋層222及焊料層223。
[0056]作為示例，所述凸塊結構22可以直接形成于所述基底21的表面，也可以在所述基底21上形成有相應的結構之后，所述凸塊22形成于所述結構的表面；優選地，本實施例中，所述基底21為半導體晶圓的基礎上，所述半導體晶圓的表面形成有金屬焊墊(未示出)及介質層(未示出)，所述介質層內形成有暴露所述金屬焊墊的開口，所述凸塊結構22經由所述開口形成于所述金屬焊墊上。
[0057]作為示例，所述導電柱221包括但不限于銅柱；所述覆蓋層222包括但不限于Ni層；所述焊料層223包括但不限于SnAg層。
[0058]作為示例，所述基底21可以包括多個分割區域，在每個所述分割區域內形成有多個所述凸塊結構22 ;所述分割區域及每個所述分割區域內所述凸塊結構22的數量可以根據實際需要進行設定，優選地，本實施例中，所述分割區域的數量為5個，每個所述分割區域內所述凸塊結構22的數量為5個。
[0059]在步驟S3中，請參閱圖2中的S3步驟及圖4，在第一溫度條件下，采用塑封工藝將所述凸塊結構22塑封于塑封材料23中。
[0060]作為示例，所述塑封材料23包括但不僅限于環氧樹脂、酚醛樹脂等聚合物。優選地，在本實施例中，所述塑封材料23為環氧樹脂。
[0061]作為示例，在所述第一溫度條件下，所述塑封材料23處于軟化狀態，以確保可以使得所述塑封材料23根據需要形成覆蓋所述凸塊結構22的塑封材料層。優選地，本實施例中，所述第一溫度為160 °C?180 °C。
[0062]作為示例，將所述凸塊結構22塑封于所述塑封材料23中之后，還包括對所述塑封材料23進行固化處理的步驟。對所述塑封材料23進行固化的方法可以