[發明專利]一種基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法

無效

• 申請號: 201310102243.1
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103178003A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 李克中;劉曉艷;施英鐸;楊燕
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第九研究院第七七一研究所
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

1.一種基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）采用酸洗的方式，清洗晶圓的鍵合點上表面的污染物；

2）用堿性微蝕法去掉鍵合點表面層的氧化物和污染物；

3）用鋅活化工藝，在鍵合點表面層上制作出鋅保護層；

4）使用硝酸去除鋅保護層表面不平整的鋅層，然后進行二次鋅活化；

5）使用去離子水清洗后在鋅保護層上進行化學鍍鎳，控制鍍鎳層厚度為3μm～5μm；

6）使用去離子水清洗后在鍍鎳層上進行化學鍍鈀，控制鍍鈀層厚度為0.2μm～0.5μm；

7）使用去離子水清洗后在鍍鈀層上進行化學鍍金，控制鍍金層厚度為0.2μm～0.5μm；鍍金完成后清洗、吹干；

8）將晶圓切割成單個芯片，將單個芯片裝片到封裝外殼上，通過金絲鍵合將芯片鍵合點與封裝外殼鍵合點連接。

2.如權利要求1所述的基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，所述步驟1）的酸洗是將晶圓放入pH小于1的稀硫酸溶液中浸泡1～2min后，用去離子水沖洗干凈。

3.如權利要求1所述基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，所述的步驟2）堿性微蝕是使用pH為10～10.5的堿性溶液將鍵合點表面氧化物及殘留物去除干凈。

4.如權利要求1所述基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，所述的步驟3）鋅活化是使用pH為5～6的二價鋅溶液在鍵合點表面與鋁發生置換反應，形成鋅保護層。

5.如權利要求1所述基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，所述的步驟4）是采用pH小于1的稀硝酸溶液在室溫下將鍵合點表面沉積的不均勻的鋅層去除掉；

所述的二次鋅活化是將晶圓浸入pH為5～6的二價鋅溶液中，于室溫下保留30～60s。

6.如權利要求1所述基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，所述的步驟5）化學鍍鎳是利用化學鍍鎳液在鋅保護層上進行鍍鎳，反應溫度控制在80℃～90℃，時間為20～30min；所述的化學鍍鎳液包含鎳鹽、還原劑、有機配位劑、緩蝕劑、穩定劑、活化劑、加濕劑、pH控制劑及光亮劑，pH為4.5～4.8。

7.如權利要求1所述基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，所述的步驟6）化學鍍鈀是利用化學鍍鈀液在鍍鎳層上進行鍍鈀，反應溫度控制在50℃～60℃，時間為10～15min；所述的化學鍍鈀液包括鈀鹽和作為還原劑的次磷酸鹽，pH為5～6。

8.如權利要求1所述基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，所述的步驟7）中化學鍍金是利用化學鍍金液在鍍鈀層上進行鍍金，反應溫度控制在80℃～90℃，時間為25～35min；化學鍍金液包括金鹽和作為還原劑的次磷酸鹽，pH為5.8～6.2。

9.如權利要求1所述基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，鍍金完成后將晶圓使用去離子水清洗10～20min，然后在室溫下用氮氣槍吹干。

10.如權利要求1所述基于鎳鈀金鍍層的金線鍵合互連方法，其特征在于，在金絲鍵合將芯片鍵合點與封裝外殼鍵合點連接后還在300℃下貯存考核24h。