[發明專利]一種制備Sn-Ag-In三元無鉛倒裝凸點的方法

無效

• 申請號: 201110149550.6
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN102222630A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 王棟良;羅樂;徐高衛;袁媛
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

1.一種制備Sn-Ag-In三元無鉛倒裝凸點的方法，其特征在于采用分步電鍍法在基板上電鍍三元無鉛焊料，分為兩大步：

A.采用IC工藝制備基板：

首先將硅片進行熱氧化處理形成一層SiO₂，隨后正面濺射Al金屬導電層，光刻腐蝕形成鋁焊盤，之后利用PECVD再沉積一層SiO₂鈍化層，并光刻、干法腐蝕出鈍化層開口，露出呂焊盤；之后濺射TiW/Cu分別作為粘附層和電鍍種子層；

B.在所屬的基板上制作凸點：

在步驟A制作的基板上接著進行厚膠光刻，并光刻出電鍍窗口，然后依次電鍍Cu、Sn-Ag和In焊料，電鍍完畢后由濕法腐蝕方法去除厚膠和多余的種子層金屬，最后回流焊料形成凸點。

2.按權利要求1所屬的方法，其特征在于具體步驟是：

A.采用IC工藝制備基板：

(1)首先將單面拋光N型或P型(100)硅片進行標準清洗，然后進行熱氧化處理生成，氧化硅層；

(2)正面真空濺射Al導電層，且Al導電層與步驟(1)生成的氧化硅層間有良好的粘附性；

(3)采用正型光刻膠LC100A光刻出Al焊盤圖形，并在H₃PO₄溶液中進行Al腐蝕，形成Al焊盤；

(4)PECVD沉積SiO₂鈍化層，之后光刻出鈍化層開口圖形并采用IBE干法刻蝕形成鈍化層開口；

(5)真空濺射金屬粘附層TiW和電鍍種子層Cu；

B.在所述的基板上制作凸點：

(1)涂覆AZ9260型厚光刻膠，隨后曝光，最后顯影，制作出電鍍窗口；

(2)在室溫條件下依次電鍍凸點下金屬層Cu、Sn-Ag焊料和In焊料，鍍層厚度分別為3-5微米、40～41微米和4～5微米；電鍍之前打底膜以去除殘留光刻膠等有機雜質，電鍍完畢由濕法腐蝕方法去除厚光刻膠；

(3)室溫下由濕法腐蝕去除多余種子層和金屬粘附層，腐蝕溶液為15vol.％H₂O₂+85vol.％NH₃·H₂O，該溶液對Sn-Ag和In焊料均無腐蝕性；

(4)涂覆5RMA型銦助焊劑后回流，采用五段式回流爐，選用氮氣氣氛，各溫區溫度值分別為80℃、160℃、200℃、260℃和80℃，每個溫區保溫時間30秒，相鄰兩溫區時間間隔15秒，回流后去除殘留助焊劑，最后依次用丙酮、無水乙醇和水徹底清洗凸點。

3.按權利要求2所述的方法，其特征在于所述的A步驟中：

a)所述的熱氧化處理工藝為濕法或干法，SiO₂層厚度為0.5-1.0微米；

b)所述的真空濺射的Al導電層厚度為0.5-2.0微米；

c)步驟(3)中所述的H₃PO₄溶液中腐蝕溫度為45℃；

d)所述的PECVD沉積的SiO₂鈍化層厚度為0.2-1.0微米；采用干法刻蝕形成鈍化層開口的刻蝕速率為0.06μm/mm，刻蝕時間為6分鐘；

e)步驟(5)中真空濺射的金屬粘附層厚度為0.05-0.1微米，作為電鍍種子層的Cu層厚度為0.2-0.5微米；

f)所述的基板包括熱氧化硅片、金屬Al導電層、SiO₂鈍化層和金屬種子層組成。

4.按權利要求3所述的方法，其特征在于所述的SiO₂鈍化層開口直徑為70微米。