一种甲酸气氛下纳米结构凸点键合方法技术

本申请实施例提供一种甲酸气氛下的键合方法和增强凸点互连结构键合方法，涉及芯片封装技术领域。在第一器件的第一管脚的生长位点内部填充铜柱，并在铜柱顶端制备低熔点焊料帽；在第二器件的第二管脚的生长位点内部填充低熔点焊料，形成低熔点焊料层，随后将纳米金属颗粒填入第二管脚的生长位点；导入甲酸气氛实施预烧结；将第一管脚与第二管脚对准后，在保护气氛下实施温度在低熔点焊料的熔点以上的热压键合。预烧结能使纳米金属颗粒形成多孔结构，加速纳米金属颗粒之间、纳米金属颗粒与低熔点焊锡之间接触与扩散，最终实现快速互连。连。连。

【技术实现步骤摘要】
一种甲酸气氛下纳米结构凸点键合方法


[0001]本申请涉及芯片封装
，尤其涉及芯片之间的金属键合互连方法。

技术介绍

[0002]微凸点互连技术主要应用于倒装芯片、晶圆级封装、2.5D/3D封装等高密度封装结构中。
[0003]在高密度封装结构中，相较于铜
‑
铜键合，能生成金属间化合物的焊料/铜的液固键合体系具有速度快、成本低、低温等巨大优势，是实现3D封装集成互连的有效途径。高密度封装中，金属氧化是阻碍高质量金属互连的关键问题。
[0004]利用甲酸气氛还原是有效解决金属氧化问题的途径。然而，由于甲酸气氛还原不同金属氧化物效率不同，低熔点焊料填充连接层速率较低，较长键合时间又会带来界面脆性金属间化合物的生长，降低键合质量。
[0005]如何提升键合质量，是需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种甲酸气氛下纳米结构凸点键合方法，以解决现有技术中提升键合质量的技术问题。
[0007]本申请提出一种采用铜/焊料/纳米金属材料/焊料/铜的新型微凸点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲酸气氛下的键合方法，其特征在于，包括：在第一器件上，曝光第一管脚的生长位点的半固化绝缘材料图案，在第二器件上，曝光第二管脚的生长位点的半固化绝缘材料图案；在所述第一管脚的生长位点内部填充铜柱，并在所述铜柱顶端制备低熔点焊料帽；在所述第二管脚的生长位点内部填充低熔点焊料，形成低熔点焊料层，随后将纳米金属颗粒填入所述第二管脚的生长位点；导入甲酸气氛去除所述纳米金属颗粒的氧化物，并加热实施预烧结，以加速所述纳米金属颗粒之间、所述纳米金属颗粒与低熔点焊锡之间扩散，使纳米金属颗粒形成多孔结构；将所述第一管脚与所述第二管脚对准后，在甲酸气氛的保护下实施温度在所述低熔点焊料的熔点以上的键合，以形成具有金属间化合物的原子级键合，同时所述第一器件的半固化绝缘材料和所述第二器件的半固化绝缘材料实现贴合；对半固化的材料进行低温固化，形成底部填充料，实现整体互连结构。2.如权利要求1所述的甲酸气氛下的键合方法，其特征在于，导入甲酸气氛去除所述纳米金属颗粒的氧化物，并加热实施预烧结，将所述第一管脚与所述第二管脚对准后，在甲酸气氛的保护下实施温度在所述低熔点焊料的熔点以上的键合的步骤包括：在甲酸气氛的保护下的纳米金属颗粒预烧结形成的多孔结构，利用所述多孔结构的毛细作用，引导所述低熔点焊料从纳米金属颗粒的两端实现快速润湿与填充，并将所述焊料锁定在多孔结构中，限制液体焊料流动；随后，低熔点焊料与金属材料实现冶金级键合。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：何思亮，凌云志，崔银花，郑伟，胡川，陈志涛，
申请(专利权)人：广东省科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：