[發明專利]用于非貴金屬接合搭接墊的薄NiB或CoB封蓋層

有效

• 申請號: 201510093579.5
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN104882429B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: E·貝內;J·德沃斯;J·德拉克山得;L·英格蘭;G·瓦喀納斯
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L21/48
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張靜;王穎

本發明涉及一種基板，該基板具有至少一個主表面，所述主表面包括被封蓋層覆蓋的至少一個非貴金屬接合搭接墊，從而將非貴金屬接合搭接墊從環境掩蔽開來。該封蓋層包括合金，合金是NiB或CoB并且含有原子濃度百分率為10?50％的硼。

領域

本發明涉及覆蓋基板上非貴金屬接合墊的封蓋層。

背景技術

開發了采用接合結構的新技術，由此熱-壓制接合(TCB)的使用變得更為普及。例如，TCB可用于引線接合、倒裝芯片(Flip Chip)接合或芯片堆疊。它需要凸出的觸點，例如由Au或Cu引線或含Sn基焊料觸頭的Cu柱形成的釘頭凸點。這些凸出的觸點可位于基板上或者在接合結構的另一組件上。在凸出的觸點的相對面，平坦的觸點(優選與凸出的觸點是相同材料)用作接合部件，稱為接合搭接墊。該材料可以是非貴金屬。

TCB工藝通過在需要接合的兩種組件上應用壓力方案和熱方案實現了接合結構的兩種組件之間的最終接合。通常，TCB工藝期間兩種組件之間存在底部填充材料。

通常，在它們接合之前，接合結構中需要接合的組件的制造期間存在儲存時間。還應注意，組裝工藝本身以及儲存不一定是在非氧化環境中。這些因素最終可能導致非貴金屬接合搭接墊的氧化。眾所周知的事實是，非貴金屬接合搭接墊的氧化常常導致接合工藝期間焊點形成問題。當底部填充材料的熔解能力不足以去除接合工藝期間的非貴金屬氧化物時尤其是這樣。

利用無電沉積(ELD)厚(>0.5μm)的NiP、低(最高至5重量％)硼含量的NiB、Au、Pd或其堆疊組合來涂覆或封蓋金屬接合搭接墊，以防止金屬接合搭接墊的氧化。例子參見US 7,078,796B2。這些解決方案需要具有優異非氧化性質的貴金屬如Au或Pd，但是這些材料非常昂貴。這些貴金屬具有優異的抗氧化性，但它們是稀有材料并且昂貴。本發明的目的是用常規可得的較便宜的替代品代替這些材料。

附圖簡要說明

圖1a,b,c,d顯示了根據本發明第一方面可能的實現形式，其中封蓋層完全覆蓋非貴金屬接合搭接墊。

圖2a,b,c顯示了根據本發明第二方面可能的實現形式，其中封蓋層部分覆蓋非貴金屬接合搭接墊。

圖3顯示了根據本發明的實施方式，對于不同厚度的NiB封蓋層的Cu-氧化物和NiB氧化物的表面濃度(原子百分率:At％)。

圖4顯示了根據本發明的實施方式，對于不同厚度的NiB封蓋層的接觸菊鏈的產率。

詳細描述

將就具體實施方式并參照某些附圖對本發明進行描述，但本發明并不受此限制。所述附圖僅為示意性而不具限制性。在附圖中，為達到說明的目的，可能放大一些元件的尺寸而未按比例繪制。所述尺寸和相對尺寸不必然對應于本發明付諸實施的實際情況。

另外，在說明書以及權利要求書中，術語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅是用來區別類似的元件，而不是用來描述次序或時間順序。在適當的情況下，這些術語可互換，且本發明的實施方式可以如本文所述和所示以外的其它順序操作。

此外，在說明書和權利要求書中，術語“頂部”、“底部”、“上方”、“下方”等用于描述目的，而不一定用于描述相對位置。在適當的情況下，這些術語可互換，且本發明的實施方式可以如本文所述和所示以外的其它順序操作。

應注意，權利要求書中使用的術語“包含”不應解釋為被限制為其后列出的技術手段，其不排除其它元件或步驟。因此應將其解釋為詳細說明存在所提到的所述特征、整數、步驟或組分，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數、步驟或組分或其組合。因此，“包含技術手段A和B的裝置”表述的范圍不應限于僅由組件A和B組成的裝置。其表示就本發明而言，所述裝置僅有的相關組件是A和B。