专利名称：晶粒吸附基材的结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种晶粒吸附基材的结构，其特别有关于利用二镍钴合金覆被层及一纯金覆被层覆被一基材的结构。
背景技术：
随着半导体制造技术不断发展，线距亦不断日益缩小，其执行运算速度更不断提高。然而，其执行运算速度提高却具有高功率消耗特性。因此，随晶粒的执行运算速度提升，其发热量亦增加，所以晶粒需要吸附在具有高散热基材上。
公知晶粒吸附基材是由陶瓷材料或超硬材料(碳化钨，tungsten carbide(WC))制成，以形成陶瓷基板或碳化钨基板，其具有高散热性。在生产制造上，铸造碳化钨是将钨粉及碳化钨粉通过高温熔炼，再利用急速浇注冷却方式制造碳化钨材料。在材料特性上，由于碳化钨具有高硬度及高耐磨特性，因此其不但能具有良好的表面光滑度，且能增加使用寿命，所以其适合应用于提供晶粒直接吸附的基材。然而，由于碳化钨材料的成本较高，所以利用此类基材制成的产品成本亦较高。
另一公知晶粒吸附基材是由铜-钼-铜(copper-molybdenum-copper，Cu-Mo-Cu)多层次结构材料制成，以形成铜-钼-铜基板。请参照图1所示，在生产制造上，依序利用镍及金元素在铜-钼-铜的表面上进行覆被，因此在铜-钼-铜的表面上逐一覆被一镍覆被层及一纯金覆被层。然而，在制程上，铜、钼、镍等元素因加热会产生全例固溶体，且由于该铜-钼-铜基板的覆被成品可能残留过多的表面毛孔，所以其导致在黏晶过程的加热制程中，使铜、钼、镍的全例固溶体沿表面毛孔析出，影响表面光滑度，而降低晶粒吸附效果。
简言之，该铜-钼-铜的表面覆被需要减少残留的表面毛孔及设法消除全例固溶体析出，以提升晶粒吸附效果，否则该铜-钼-铜多层次基材应用于晶粒吸附的良率相对降低。换言之，该铜-钼-铜的表面覆被结构需要适当调整，以改善晶粒吸附良率降低的问题。
有鉴于此，本实用新型改进上述的缺点，其利用二镍钴合金覆被层及一纯金覆被层覆被一基材，其减少该基材的表面的全例固溶体析出，以提升晶粒吸附效果。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种晶粒吸附基材的结构，其利用二镍钴合金覆被层及一纯金覆被层覆被一基材，其减少该基材的表面全例固溶体析出，使本实用新型具有提升晶粒吸附效果的功效。
本实用新型的技术解决方案是一种晶粒吸附基材的结构，其包含一由具良好导电性及热传导性的金属制成的基材；一第一镍钴合金覆被层，其覆被于该基材的表面上；一第二镍钴合金覆被层，其覆被于该第一镍钴合金覆被层的表面；及一纯金覆被层，其覆被于该第二镍钴合金覆被层的表面上。
如上所述附基材的结构，其第一镍钴合金覆被层与该基材，是经热处理的一结合层。
如上所述的晶粒吸附基材的结构，其中该基材为铜-钼-铜多层次结构，其第一铜层、钼层及第二铜层的配置厚度比例为1∶1∶1。
如上所述的晶粒吸附基材的结构，其中该基材为铜-钼-铜多层次结构，其第一铜层、钼层及第二铜层的配置厚度比例为1∶3∶1。
如上所述的晶粒吸附基材的结构，其中第一、第二该镍钴合金覆被层的钴元素介于10％至30％之间，其镍元素介于90％至70％之间。
如上所述的晶粒吸附基材的结构，其中该第一、第二镍钴合金覆被层的厚度介于1.0μm至5.0μm之间。
如上所述的晶粒吸附基材的结构，其中该纯金覆被层的厚度介于1.0μm至5.0μm之间。
本实用新型的特点和优点是本实用新型晶粒吸附基材的结构包含一基材、一第一镍钴合金覆被层、一第二镍钴合金覆被层及一纯金覆被层。首先，该基材的表面初覆被该第一镍钴合金覆被层。接着，在该第一镍钴合金覆被层上再覆被该第二镍钴合金覆被层。最后，在该第二镍钴合金覆被层上再覆被该纯金覆被层，藉由上述结构，其表面达到预定的光滑度，在后续制程中再加热时，即不会有全例固溶体等杂质析出而影响黏晶品质的问题。另外，相较于其他陶瓷或碳化钨等材料，本实用新型的成本远比上述材料的成本更低。
图1为公知制造晶粒吸附基材的流程方块图。
图2为本实用新型具体实施例晶粒吸附基材的结构的剖视图。
图3为本实用新型具体实施例制造晶粒吸附基材的结构的流程方块图。
附图标号说明10、基材11、第一铜层 12、钼层 13、第二铜层20、表面覆被层 21、第一镍钴合金覆被层 22、第二镍钴合金覆被层23、纯金覆被层具体实施方式
为了让本实用新型的上述技术方案、特征、和优点能更明确被了解，下文将特举本实用新型具体实施例，并配合附图作详细说明如下。
请参照图2所示，本实用新型具体实施例晶粒吸附基材的结构主要包含一基材10及一表面覆被层20。在该基材10的两表面上分别覆盖该表面覆被层20。该表面覆被层20具有良好的平强度，其用以吸附晶粒(未绘示)。
请再参照图2所示，在构造上，该基材10较佳包含一第一铜层11、一钼层12及一第二铜层13。该第一铜层11、钼层12及第二铜层13分别具有预定厚度，其配置厚度比例为1∶1∶1或1∶3∶1，其由产品需求决定该配置厚度比例。由该铜-钼-铜多层次结构制成的基材10具有较良好的导电及传热特性，并且具有适当的刚性，但本实用新型的基材10的材料及成份不受上列限制，任何具有良好导电性及热传导性的材料皆可作为本实用新型的基材10。
请再参阅图2所示，在构造上，该表面覆被层20包含一第一镍钴合金覆被层21、一第二镍钴合金覆被层22及一纯金覆被层23。该第一镍钴合金覆被层21、第二镍钴合金覆被层28及纯金覆被层23分别具有预定厚度，其依序由电、镀等各种方式堆叠形成该表面覆被层20。较佳的，该第一镍钴合金覆被层21、第二镍钴合金覆被层22及纯金覆被层23的厚度介于1.0μm至5.0μm之间。
另外，该第一镍钴合金覆被层21及第二镍钴合金覆被层22较佳具有相同的镍及钴比例，钴元素介于10％至30％之间，镍元素则介于90％至70％之间。
请参照图3所示，在制造上本实用新型晶粒吸附基材的流程包含四个主要步骤方块，其包含镍钴初覆被步骤、热处理及还原步骤、镍钴覆被步骤及纯金覆被步骤等。
请再参照图2及图3所示，首先，当进行镍钴初覆被步骤时。在该基材10的表面上将镍钴合金利用适当方式进行初覆，以形成该第一镍钴合金覆被层21，即形成一镍钴合金初覆被层，且其厚度介于1.0μm至5.0μm之间。
请再参照图2及图3所示，接着，当进行热处理步骤时，较佳是利用氮气及氢气覆盖该第一镍钴合金覆被层21。一方面，当进行高温加热、回火及还原时，使不稳定性的该第一镍钴合金覆被层21与铜金属进行扩散作用，进而使其界面转变成稳定形成一良好结合层，即该铜-钼-铜多层次基材10的铜层与第一镍钴合金覆被层21之间具有较佳的金相排列。较佳的，回火温度介于700℃至1000℃，回火时间介于1小时至5小时之间。
另一方面，当进行高温加热及回火时，在高温下导致该第一镍钴合金覆被层21的表面产生钝化。换言之，在该第一镍钴合金覆被层21的表面上不易覆被其它金属层。因此。在进行回火的同时，利用氢气再次活化该第一镍钴合金覆被层21的表面，以便该第一镍钴合金覆被层21与第二镍钴合金覆被层22之间产生较佳的结合。
此时，氮氢气体具有预定混合比例，其中氮气较佳为约介于70％至90％之间，氢气则较佳是约介于30％至10％之间，可依制程条件予以调整。
请再参照图2及图3所示，接着，当进行镍钴覆被步骤时，在该第一镍钴合金覆被层21的表面上将镍钴合金利用适当方式进行覆被，以形成该第二镍钴合金覆被层22，且其厚度介于1.0μm至5.0μm之间。
请再参照图2及图3所示，最后，当进行纯金覆被步骤时，在该第二镍钴合金覆被层22的表面上将纯金利用适当方式进行覆被，以形成该纯金覆被层23，且其厚度介于1.0μm至5.0μm之间。
请再参照图1所示，公知制造方法是在铜-钼-铜的表面上逐一覆被一镍覆被层及一纯金覆被层，其具有覆被成品残留过多的表面毛孔的缺点，且于后续黏晶制程加热时产生的全例固溶体将析出至产品表面，影响黏晶品质。相较于公知制造方法，本实用新型是利用该二镍钴合金覆被层21、22及纯金覆被层23覆被该基材10，藉由被热处理过的第一镍钴合金覆被层21其使与基材10产生稳定结合，再依序堆叠形成第二镍钴合金覆被层22及纯金覆被层23，使表面达到预定的光滑度，在后续制程中再加热时，即不会有全例固溶体等杂质析出而影响黏晶品质的问题。另外，相较于其他陶瓷或碳化钨等材料，本实用新型的成本远比上述材料的成本更低。
惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围；故，凡依本实用新型申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1.一种晶粒吸附基材的结构，其特征在于，包含一由具良好导电性及热传导性的金属制成的基材；一第一镍钴合金覆被层，其覆被于该基材的表面上；一第二镍钴合金覆被层，其覆被于该第一镍钴合金覆被层的表面；及一纯金覆被层，其覆被于该第二镍钴合金覆被层的表面上。
2.如权利要求1的晶粒吸附基材的结构，其特征在于，第一镍钴合金覆被层与该基材，是经热处理的一结合层。
3.如权利要求1或2的晶粒吸附基材的结构，其特征在于，该基材为铜-钼-铜多层次结构，其第一铜层、钼层及第二铜层的配置厚度比例为1∶1∶1。
4.如权利要求1或2的晶粒吸附基材的结构，其特征在于，该基材为铜-钼-铜多层次结构，其第一铜层、钼层及第二铜层的配置厚度比例为1∶3∶1。
5.如权利要求1或2的晶粒吸附基材的结构，其特征在于，第一、第二该镍钴合金覆被层的钴元素介于10％至30％之间，其镍元素介于90％至70％之间。
6.如权利要求1或2的晶粒吸附基材的结构，其特征在于，该第一、第二镍钴合金覆被层的厚度介于1.0μm至5.0μm之间。
7.如权利要求1或2的晶粒吸附基材的结构，其特征在于，该纯金覆被层的厚度介于1.0μm至5.0μm之间。
专利摘要一种晶粒吸附基材的结构，该结构包含一基材、一第一镍钴合金覆被层、一第二镍钴合金覆被层及一纯金覆被层。首先，该基材的表面初覆被该第一镍钴合金覆被层。接着，在该第一镍钴合金覆被层上再覆被该第二镍钴合金覆被层。最后，在该第二镍钴合金覆被层上再覆被该纯金覆被层。据此，以提高该基材表面光滑度，增加晶粒吸附效果。
文档编号C23C30/00GK2745939SQ20042009270
公开日2005年12月14日 申请日期2004年9月14日 优先权日2004年9月14日
发明者苏友欣 申请人:公准精密工业股份有限公司