CN101887862B - 用于共晶焊的硅片背面金属化工艺 - Google Patents
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Abstract
一种用于共晶焊的硅片背面金属化工艺,属于半导体器件制造工艺技术领域。该发明工艺使用锡(Sn)、铜(Cu)或锡、锑(Sb)的合金,合金蒸发采用特定的工艺条件,完全达到常规使用金系合金材料工艺的技术性能,且工艺性能有所突破,能满足小到0.30毫米×0.30毫米尺寸的管芯封装,具有成本低和适用面广的优点。
Description
技术领域
该发明是一种用于共晶焊的硅片背面金属化工艺,属半导体工艺技术领域。工艺使用了锡(Sn)、铜(Cu)或锡(Sn)、锑(Sb)的合金,合金采用特定的蒸发工艺,完全达到常规金系合金的技术性能,且工艺性能有所突破,更适应市场化,能满足小到0.30毫米×0.30毫米尺寸的管芯封装。
背景技术
中国专利CN1571131公布了一种表层为单质层锡(Sn)的三层共晶焊背金工艺,由于表层锡的化学性质不稳定,易氧化变黑,压焊不牢固,且划片时背金层边缘不齐整,实际使用受到限制。
中国专利CN1466172公布了蒸镀砷金的背金工艺,砷金层约厚2微米,且金的含量在80%以上,金(Au)用量大,存在单片加工成本高的缺点。
目前,共晶焊硅片背面金属化主流工艺技术有两类:一类是由金和金/砷合金两层构成,见中国专利CN1466172;第二类由多层金属组成,底层是钒(V)、钛(Ti)或铬(Cr),第二层是镍(Ni),表面由金(Au)系合金组成。常规工艺采用蒸发,各金属层蒸发速率一般为10~20埃/秒。这两类技术都要用到金,且金是其中主要组分,因此共晶焊硅片背面金属化的成本很高,工艺有待改进。
发明内容
本发明解决的技术问题是,提供了一种新型工艺,该工艺不使用金(Au),且组分简单,既有效降低了现有硅片共晶焊背金成本,又能满足小管芯封装要求。
本发明特征工艺表述:背金层由三层组成,首层是600~厚钛,第二层是3000~厚的镍,表层是8000~厚的锡/铜或锡/锑合金,锡、铜合金中锡含量(60±5)%,铜含量为(40±5)%;锡、锑合金中锡含量(90±5)%,锑含量为(10±5)%。表层合金层采用35~45埃/秒的蒸发工艺。
本发明工艺特点在于使用不含金(Au)的合金材料,且采取特定的蒸发工艺后适用于小管芯的共晶封装。
附图说明
硅片背面金属结构示意图:表面层④(最上层)为锡/铜或锡/锑合金层。
中间层③为镍金属层。
底层②(与硅片背面接触)为钛金属层。
基片①为硅片。
具体实施方式
加工工艺步骤依次为:
1.锡/铜或锡/锑合金材料备料。
3.清洗。
4.清洗后一小时内硅片进蒸发炉蒸发。
6.硅片出炉后检测。
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