專利名稱：用于共晶焊的硅片背面金屬化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明是一種用于共晶焊的硅片背面金屬化工藝，屬半導(dǎo)體工藝技術(shù)領(lǐng)域。工 藝使用了錫(Sn)、銅(Cu)或錫(Sn)、銻(Sb)的合金，合金采用特定的蒸發(fā)工藝，完全達(dá) 到常規(guī)金系合金的技術(shù)性能，且工藝性能有所突破，更適應(yīng)市場(chǎng)化，能滿足小到0. 30毫 米X0. 30毫米尺寸的管芯封裝。
背景技術(shù)：
中國(guó)專利CN1571131公布了一種表層為單質(zhì)層錫(Sn)的三層共晶焊背金工藝，由 于表層錫的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易氧化變黑，壓焊不牢固，且劃片時(shí)背金層邊緣不齊整，實(shí)際 使用受到限制。中國(guó)專利CN1466172公布了蒸鍍砷金的背金工藝，砷金層約厚2微米，且金的含量 在80%以上，金(Au)用量大，存在單片加工成本高的缺點(diǎn)。目前，共晶焊硅片背面金屬化主流工藝技術(shù)有兩類一類是由金和金/砷合金兩 層構(gòu)成，見中國(guó)專利CN1466172 ；第二類由多層金屬組成，底層是釩(V)、鈦(Ti)或鉻(Cr)， 第二層是鎳(Ni)，表面由金(Au)系合金組成。常規(guī)工藝采用蒸發(fā)，各金屬層蒸發(fā)速率一般 為10 20埃(A)/秒。這兩類技術(shù)都要用到金，且金是其中主要組分，因此共晶焊硅片背 面金屬化的成本很高，工藝有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，提供了一種新型工藝，該工藝不使用金(Au)，且組分簡(jiǎn) 單，既有效降低了現(xiàn)有硅片共晶焊背金成本，又能滿足小管芯封裝要求。本發(fā)明特征工藝表述背金層由三層組成，首層是600 1200A厚鈦，第二層是 3000 6000A厚的鎳，表層是8000 18000A厚的錫/銅或錫/銻合金，錫、銅合金中錫含 量(60士5) %，銅含量為(40士5) % ；錫、銻合金中錫含量(90士5) %，銻含量為(10士5) %。 表層合金層采用35 45埃(A) /秒的蒸發(fā)工藝。本發(fā)明工藝特點(diǎn)在于使用不含金(Au)的合金材料，且采取特定的蒸發(fā)工藝后適 用于小管芯的共晶封裝。


硅片背面金屬結(jié)構(gòu)示意圖表面層④(最上層)為錫/銅或錫/銻合金層。中間層③為鎳金屬層。底層②(與硅片背面接觸)為鈦金屬層?；贋楣杵?。
具體實(shí)施例方式加工工藝步驟依次為
1.錫/銅或錫/銻合金材料備料。2.硅片背面減薄，減薄后要求毛躁度5000 15000A。3.清洗。4.清洗后一小時(shí)內(nèi)硅片進(jìn)蒸發(fā)爐蒸發(fā)。5.蒸發(fā)。順序?yàn)?600 1200A厚的鈦一3000 6000A厚的鎳一8000 18000A
厚的錫/銅或錫/銻合金。第一、二層蒸發(fā)速率為10 20埃/秒，第三層蒸發(fā)速率為35 45埃/秒。6.硅片出爐后檢測(cè)。
權(quán)利要求
一種用于共晶焊的硅片背面金屬化工藝，其特征在于背面金屬的表面層使用錫/銅合金。
2.一種用于共晶焊的硅片背面金屬化工藝，其特征在于背面金屬的表面層使用錫/銻I=I 巫 O
3.一種用于共晶焊的硅片背面金屬化工藝，其特征在于背面金屬的表面層錫/銅或錫 /銻合金采用35 45埃/秒的蒸發(fā)工藝。
4.權(quán)利1所述的合金，其特征在于合金由錫、銅兩種元素組成，其中錫含量(60士5)%， 銅含量為(40 士 5)%。
5.權(quán)利2所述的合金，其特征在于合金由錫、銻兩種元素組成，其中錫含量(90士5)%， 銻含量為(10 士 5)%。
全文摘要
一種用于共晶焊的硅片背面金屬化工藝，屬于半導(dǎo)體器件制造工藝技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明工藝使用錫(Sn)、銅(Cu)或錫、銻(Sb)的合金，合金蒸發(fā)采用特定的工藝條件，完全達(dá)到常規(guī)使用金系合金材料工藝的技術(shù)性能，且工藝性能有所突破，能滿足小到0.30毫米×0.30毫米尺寸的管芯封裝，具有成本低和適用面廣的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C14/24GK101887862SQ200910098709
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者余之江, 傅勁松, 王國(guó)慶, 馬潔蓀 申請(qǐng)人:華越微電子有限公司;余之江