一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，包括如下步骤：S1、在第一金属层上沉积BPSG层，并在BPSG层上溅射第一铝层；S2、在第一铝层上对应第一金属层中金属连线和金属焊块区域涂覆光刻胶；S3、曝光与蚀刻；S4、采用沉积法在金属焊块上沉积二氧化硅层；S5、将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉；S6、在二氧化硅层上溅射第二铝层；S7、在第二铝层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉。本发明专利技术采用逐层溅射的方式进行对焊盘厚铝，一定程度上行能根据实际的需求达到指定的厚度，并且克服常规工艺铝层薄带来的铜丝键合弹坑或者击穿的问题；到达了小尺寸芯片的铜丝键合技术要求，工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺
本专利技术属于集成电路的生产领域，更具体地说，尤其涉及一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺。
技术介绍
在对键合铜丝焊接在焊盘上的时候，由于铜的强度和屈服度等物理参数高于金和铝，铝层厚度太薄，铜丝焊接容易把铝层打穿，造成弹坑，导致产品的电性能及可靠性问题而失效，而如果直接溅射一层厚度不会在铜丝焊接时打穿的铝层，在铝腐蚀工艺时存在胶厚度不够及条宽控制不好等问题，将影响小尺寸芯片的电性能，因此，我们提出一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，包括硅底衬以及覆盖在硅底衬上的第一金属层，包括如下步骤：S1、在第一金属层上沉积BPSG层，并在BPSG层上溅射第一铝层；S2、在第一铝层上对应第一金属层中金属连线和金属焊块区域涂覆光刻胶，并在光刻胶层上粘贴与金属连线和金属焊块相对应的菲林片；S3、曝光与蚀刻，通过曝光机将菲林片覆盖的位置进行曝光，让后通将金属连线和金属焊块以外的光刻胶蚀刻掉；S4、清除第一铝层中金属连线和金属焊块上的光刻胶，并采用沉积法在金属焊块上沉积二氧化硅层；S5、在二氧化硅层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉；S6、清除二氧化硅层上涂覆的光刻胶，然后在二氧化硅层上溅射第二铝层；S7、在第二铝层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉，然后清除第二铝层上涂覆的光刻胶，根据实际的需求重复步骤S4-S7。优选的，步骤S1中所述的溅射第一铝层，其厚度为1.1μm-1.3μm，溅射的温度为150℃-200℃。优选的，所述第一铝层和第二铝层均包含比重为99.3％的铝和0.7％的导电金属，所述导电金属包括金、银、铜中的一种或者多种混合物。优选的，步骤S4中所述的沉积法具体为等离子体化学气相沉积，在高频或直流电场作用下，源气体电离形成等离子体，基体浸没在等离子体中或放置在等离子体下方，吸附在基体表面的反应粒子受高能电子轰击，结合键断裂成为活性粒子，化学反应生成固态膜。优选的，所述第一铝层的厚度与所述第二铝层的厚度的和值，大于打线深度，所述打线深度为采用金属线对所述芯片进行打线过程中所述金属线在所述压焊块区域所形成的凹槽的深度。优选的，步骤S1中所述的BPSG层的厚度为0.72-0.88μm，BPSG层设置为掺杂硼和磷的硅酸盐膜，这种掺杂可以让该玻璃层在更低的温度下软化熔融并且流动，利用液体最小化表面张力的特性来最大程度的平整表面；同时还具有良好的吸收和阻挡钠离子的能力。优选的，所述第一铝层中除覆盖在所述压焊块区域的金属层之外的区域覆盖有钝化层，所述钝化层采用等离子体化学气相沉积法形成。优选的，所述等离子体化学气相沉积采用的等离子体的混合气体主要成分是流量为24-27sccm的Cl2，43-46sccm的BCl3。优选的，步骤S4中采用剥离液将光刻胶层溶解，所述剥离液由表面活性剂、有机胺、有机溶剂、螯合剂、缓蚀剂以及蒸馏水制备而成。本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提供的一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，与传统的厚铝工艺相比，本专利技术采用逐层溅射的方式进行对焊盘厚铝，一定程度上行能根据实际的需求达到指定的厚度，并且克服常规工艺铝层薄带来的铜丝键合弹坑或者击穿的问题；到达了小尺寸芯片的铜丝键合技术要求；工艺简单。附图说明图1为本专利技术用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了如图1所示的一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，包括硅底衬以及覆盖在硅底衬上的第一金属层，其特征在于，包括如下步骤：S1、在第一金属层上沉积BPSG层，并在BPSG层上溅射第一铝层；步骤S1中所述的溅射第一铝层，其厚度为1.1μm-1.3μm，溅射的温度为150℃-200℃；步骤S1中所述的BPSG层的厚度为0.72-0.88μm，BPSG层设置为掺杂硼和磷的硅酸盐膜，这种掺杂可以让该玻璃层在更低的温度下软化熔融并且流动，利用液体最小化表面张力的特性来最大程度的平整表面；同时还具有良好的吸收和阻挡钠离子的能力；其中，BPSG层要求有以下特性:均匀的台阶覆盖能力，无空隙填充高深宽比间隙的能力，厚度均匀性，高纯度和高密度，受控制的化学剂量，高度的结构完整性和低的膜应力，良好的电学特性以及对下层材料好的黍占附性；在BPSG层，由于硼、磷原子进入二氧化硅网络，取代了部分硅原子，形成悬空状态的电子键和离子键，即非桥键氧离子，取代硅原子数目越多，则形成的悬空键也越多，在高温条件具有像液体一样的流动能力就越强；因此BPSG层所形成的薄膜具有更好的填孔能力，并且能够提高整个硅片表面的平坦化，从而为光刻及后道工艺提供更大的工艺范围；S2、在第一铝层上对应第一金属层中金属连线和金属焊块区域涂覆光刻胶，并在光刻胶层上粘贴与金属连线和金属焊块相对应的菲林片；S3、曝光与蚀刻，通过曝光机将菲林片覆盖的位置进行曝光，让后通将金属连线和金属焊块以外的光刻胶蚀刻掉；S4、清除第一铝层中金属连线和金属焊块上的光刻胶，并采用沉积法在金属焊块上沉积二氧化硅层；步骤S4中所述的沉积法具体为等离子体化学气相沉积，在高频或直流电场作用下，源气体电离形成等离子体，基体浸没在等离子体中或放置在等离子体下方，吸附在基体表面的反应粒子受高能电子轰击，结合键断裂成为活性粒子，化学反应生成固态膜；步骤S4中采用剥离液将光刻胶层溶解，所述剥离液由表面活性剂、有机胺、有机溶剂、螯合剂、缓蚀剂以及蒸馏水制备而成；S5、在二氧化硅层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉；S6、清除二氧化硅层上涂覆的光刻胶，然后在二氧化硅层上溅射第二铝层；其中，第二铝层的厚度为0.8μm-1.2μm，溅射的温度为150℃-200℃；S7、在第二铝层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉，然后清除第二铝层上涂覆的光刻胶，根据实际的需求重复步骤S4-S7；其中，重复步骤S4-S7的最高次数不高于3次。其中，所述第一铝层和第二铝层均包含比重为99.3％的铝和0.7％的导电金属，所述导电金属包括金、银、铜中的一种或者多种混合物；其中，所述第一铝层的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，包括硅底衬以及覆盖在硅底衬上的第一金属层，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、在第一金属层上沉积BPSG层，并在BPSG层上溅射第一铝层；/nS2、在第一铝层上对应第一金属层中金属连线和金属焊块区域涂覆光刻胶，并在光刻胶层上粘贴与金属连线和金属焊块相对应的菲林片；/nS3、曝光与蚀刻，通过曝光机将菲林片覆盖的位置进行曝光，让后通将金属连线和金属焊块以外的光刻胶蚀刻掉；/nS4、清除第一铝层中金属连线和金属焊块上的光刻胶，并采用沉积法在金属焊块上沉积二氧化硅层；/nS5、在二氧化硅层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉；/nS6、清除二氧化硅层上涂覆的光刻胶，然后在二氧化硅层上溅射第二铝层；/nS7、在第二铝层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉，然后清除第二铝层上涂覆的光刻胶，根据实际的需求重复步骤S4-S7。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，包括硅底衬以及覆盖在硅底衬上的第一金属层，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在第一金属层上沉积BPSG层，并在BPSG层上溅射第一铝层；
S2、在第一铝层上对应第一金属层中金属连线和金属焊块区域涂覆光刻胶，并在光刻胶层上粘贴与金属连线和金属焊块相对应的菲林片；
S3、曝光与蚀刻，通过曝光机将菲林片覆盖的位置进行曝光，让后通将金属连线和金属焊块以外的光刻胶蚀刻掉；
S4、清除第一铝层中金属连线和金属焊块上的光刻胶，并采用沉积法在金属焊块上沉积二氧化硅层；
S5、在二氧化硅层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉；
S6、清除二氧化硅层上涂覆的光刻胶，然后在二氧化硅层上溅射第二铝层；
S7、在第二铝层上涂覆光刻胶，然后采用步骤S3中曝光与蚀刻工艺将除金属焊块上以外的光刻胶蚀刻掉，然后清除第二铝层上涂覆的光刻胶，根据实际的需求重复步骤S4-S7。


2.根据权利要求1所述的一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，其特征在于：步骤S1中所述的溅射第一铝层，其厚度为1.1μm-1.3μm，溅射的温度为150℃-200℃。


3.根据权利要求1所述的一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，其特征在于：所述第一铝层和第二铝层均包含比重为99.3％的铝和0.7％的导电金属，所述导电金属包括金、银、铜中的一种或者多种混合物。


4.根据权利要求1所述的一种用于键合铜丝的金属压焊块厚铝工艺，其特征在于：步骤S4中所述的沉积法具体为等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李盛伟，王元钊，邱敏雄，
申请(专利权)人：深圳中宝新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44