申请/专利权人：中北大学

申请日：2024-01-02

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117877996A

主分类号：H01L21/60

分类号：H01L21/60;H01L23/488;B82Y30/00;B82Y40/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明涉及半导体封装技术领域，更具体而言，涉及一种纳米叠层Cu‑Sn低温固态扩散键合工艺方法。本发明通过制作CuSnCuSnCuSnCu叠层结构的微凸点，利用纳米金属熔点降低效应和尺寸效应，降低键合温度和缩短Sn‑Cu界面扩散距离促进原子扩散和反应速率，快速并精确控制IMC的形成。沉积纳米金属层可以获得无污染、高活性的表面，提高金属键合层之间原子扩散速率，实现了快速、低温和低损伤的键合，微凸点表面进行预处理，防止Cu和Sn表面因吸附而产生的污染，提高键合质量。本发明工艺方法能够在低温环境下快速完成键合，优势为显著缩短了键合时间，有利于提高生产效率，进而降低生产成本。

主权项：1.一种纳米叠层Cu-Sn低温固态扩散键合工艺方法，其特征在于：所述工艺方法具体步骤如下：S1.备片单抛氧化片，改进的RCA清洗，利用负胶光刻和镀膜工艺在顶层芯片和底层芯片键合面上沉积图形化Al布线层，剥离光刻胶掩膜层和附着的Al布线层；再次利用负胶光刻和镀膜工艺在顶层芯片和底层芯片键合面上沉积图形化Ti粘附层和Cu种子层；S2.在顶层芯片Cu种子层表面用电镀工艺获得CuSn微凸点；在底层芯片Cu种子层表面用连续交替电镀工艺获得CuSnCuSnCuSnCu叠层结构的微凸点；S3.在顶层芯片和底层芯片键合面上形成图形化纳米金属层，在微凸点表面用新型镀膜工艺-飞秒脉冲激光系统沉积一层惰性纳米金属层，剥离光刻胶掩膜层和附着的Ti粘附层、Cu种子层和纳米金属层；S4.利用Ar等离子体预处理方法和自组装单分子层预处理方法复合的新型表面预处理方法对微凸点键合表面进行预处理；S5.利用热压方式对顶层芯片CuSnAu微凸点和底层芯片CuSnCuSnCuSnCuAu叠层结构的微凸点进行对准、键合。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中北大学 一种纳米叠层Cu-Sn低温固态扩散键合工艺方法

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