[發明專利]一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法

在審

• 申請號: 201710114388.1
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106835084A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 王超;陳雷達;張欲欣
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: C23C18/32
• 分類號: C23C18/32;C23C18/42;C23C18/18;C23C18/54;H01L21/60
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)微蝕：將除油后的半導體裸芯片表面或晶圓放入到硫酸與雙氧水的混合溶液中，在30-40℃下反應60-90s后水洗；

2)一次鋅活化：將經步驟1)微蝕的半導體裸芯片表面或晶圓采用活化液，在反應溫度為20-30℃下活化30-40s；

3)酸腐蝕：一次鋅活化后，進行酸腐蝕，將鋅腐蝕掉；

4)二次鋅活化：將經步驟3)酸腐蝕后的元件采用活化液在溫度為20-30℃下進行活化15-20s，然后水洗；

5)化學鍍Ni：采用鍍液，在經過二次鋅活化后的裸芯片或晶圓表面進行沉積形成2μm～4μm的Ni層；

6)化學鍍Pd：采用鍍液，在Ni層上沉積Pd層，厚度為0.2μm～0.5μm；

7)浸金：采用鍍液，在Pd層上沉積Au層，厚度為：0.05μm～0.1μm，然后水洗、烘干。

2.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟1)中硫酸的質量濃度為18.4mol/L，硫酸與雙氧水的體積比為(80-100)mL：(80-90)mL。

3.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟3)中酸腐蝕具體是在浸泡在硝酸水溶液中，浸泡15-30s后水洗；其中，硝酸水溶液是按體積比1:1將硝酸加入到水中制得。

4.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟2)和步驟4)中的活化液均是將氫氧化鈉、氧化鋅、三氯化鐵以及酒石酸鉀鈉加入到水中制得，并且活化液中氫氧化鈉的濃度為500-600g/L，氧化鋅的濃度為90-100g/L，三氯化鐵的濃度為1g/L，酒石酸鉀鈉的濃度為10g/L。

5.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟5)中鍍液是將NiSO₄與H₃BO₃加入到水中制得，并且鍍液中NiSO₄的濃度為300g/L，H₃BO₃的濃度為40g/L。

6.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟5)中以0.2μm-0.3μm/min的速率進行沉積。

7.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟6)中鍍液是將二氯二氨基鈀鹽、氯化銨、氨水以及NH₄OH加入到水中制得，并且鍍液中二氯二氨基鈀鹽的濃度為20～40g/L，氯化銨的濃度為10～20g/L，氨水的質量濃度為25％，NH₄OH的濃度為40～60g/L。

8.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟6)中在0.05μm-0.1μm/min的速率下進行沉積。

9.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟7)中鍍液是將亞硫酸金鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉以及硼砂加入到水中制得，并且鍍液中，亞硫酸金鈉的濃度為2g/L，亞硫酸鈉的濃度為15/L，硫代硫酸鈉的濃度為12.5g/L，硼砂的濃度為10g/L。

10.根據權利要求1所述的一種在半導體裸芯片上實現鍵合金屬化改性的方法，其特征在于，步驟7)中在0.01μm/min的速率下進行沉積。