一种金铝双金属键合转接方法
【专利摘要】本发明提供一种金铝双金属键合转接方法，其中转接结构的制作流程包括真空镀膜、光刻蚀、电镀金层、光刻局部电镀窗口、电镀镍层工序。真空镀膜工序用于将基片上制作种子层；光刻蚀工序用于将传输线及键合焊盘图形制作出来；电镀金层工序用于将传输线图形电镀加厚到需要的厚度；光刻局部电镀窗口工序用于将键合焊盘处开出窗口，其余部分用光刻胶保护，以便后道工序在窗口处电镀键合转接层；电镀镍层工序用于电镀镍转接层。采用上述方案，解决了铝焊盘MMIC芯片与金导带电路之间键合互联容易失效的问题，可大大提高混合集成电路的可靠性。
【专利说明】一种金铝双金属键合转接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属键合转接【技术领域】，尤其涉及的是一种金铝双金属键合转接方法。
【背景技术】
[0002]微波混合集成电路中，会用到大量的铝焊盘丽IC芯片与金导带电路之间的键合互联，目前存在的键合互联方式主要有金丝键合和铝丝键合两种，无论那一种，都采用直接互联方式，没有转接结构存在，如图1所示:图1中的105为金丝或铝丝
[0003]当采用金丝时，如图1所示，采用金丝热超声键合互联，金丝105与金导带电路基板102之间是金与金之间的单一金属间键合，不存在失效模式；金丝105与铝焊盘MMIC芯片101之间存在金、铝双金属键合结构，铝丝中的铝原子会源源不断的向金丝内扩散，最终在铝焊盘103内形成空洞，随着时间的推移及温度和电流的作用小，这种扩散会加剧，最终铝焊盘内的空洞变大、连成片后，造成键合失效。
[0004]当采用铝丝时，如图1所示，采用铝丝超声键合，铝丝105与铝焊盘MMIC芯片101间是铝与铝之间的单一金属间键合，不存在失效模式；铝丝105与金焊盘104电路基板102等之间存在金、铝双金属键合结构，如上所述，存在失效模式。
[0005]现有技术中，无论采用金丝还是铝丝完成铝焊盘丽IC芯片与金导带电路间的键合互联，都存在失效模式，长期可靠性会收到影响。
[0006]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种金铝双金属键合转接方法。
[0008]本发明的技术方案如下:
[0009]转接结构的制作流程包括真空镀膜、光刻蚀、电镀金层、光刻局部电镀窗口、电镀镍层等工序。真空镀膜工序用于将基片上制作种子层；光刻蚀工序用于将传输线及键合焊盘图形制作出来；电镀金层工序用于将传输线图形电镀加厚到需要的厚度；光刻局部电镀窗口工序用于将键合焊盘处开出窗口，其余部分用光刻胶保护，以便后道工序在窗口处电镀键合转接层一镍层；电镀镍层工序用于电镀镍转接层。该转接层制作完成后，在进行二次集成时，互联的铝丝直接键合在铝焊盘MMIC芯片与镍转接层之间，在该键合结构中，无金铝双金属键合结构的存在。
[0010]一种金铝双金属键合转接方法，其中，包括以下步骤:
[0011]步骤一:在电路基板的正面溅射种子层；
[0012]步骤二:在溅射种子层上光刻蚀电路图形；
[0013]步骤三:在光刻蚀电路图形上电镀金层；
[0014]步骤四:在键合焊盘处光刻转接层电镀窗口 ；[0015]步骤五:电镀窗口局部电镀镍层；
[0016]步骤六:采用铝丝将电镀镍层与铝焊盘相连接。
[0017]所述的金铝双金属键合转接方法，其中，所述电镀金层为带胶电镀金层。
[0018]所述的金铝双金属键合转接方法，其中，所述步骤三之后还执行步骤31:在电镀金层上开出工艺窗口。
[0019]采用上述方案，解决了铝焊盘丽IC芯片与金导带电路之间键合互联容易失效的问题，可大大提高混合集成电路的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为现有技术键合互联的结构示意图。
[0021]图2为本发明键合转接的结构示意图。
[0022]图3为本发明中真空镀膜技术淀积种子层俯视图。
[0023]图4为图3中A-A向剖视图。
[0024]图5为在溅射有种子层的基板上制作出电路图形俯视图。
[0025]图6为图5中A-A向剖视图。
[0026]图7为本发明将整个电路图形上的种子层进行电镀金层处理的剖视图。
[0027]图8为本发明中在工艺窗口处电镀镍转接层俯视图。
[0028]图9为图8中A-A向剖视图。
[0029]图10为本发明将互联铝丝键合在铝焊盘MMIC6的焊盘与镍转接层之间的俯视图。
[0030]图11为图10中A-A向剖视图。
[0031]图中:1为电路基板；2为溅射种子层；3电路图形；4为电镀金层；5为电镀镍层；6为铝焊盘丽IC芯片；7为铝焊盘；8为铝丝。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0033]实施例1
[0034]如图2所示，本发明采用化学稳定性高的镍层作为金、铝双金属键合的转接层；首先，如图3-图4所示，在介质基板上I采用真空镀膜技术淀积种子层2 ;其次，如图5-6所示，利用薄膜集成电路制作工艺中的光刻蚀技术，在溅射有种子层的基板上制作出电路图形3 ;再次，如图7所示，将整个电路图形3上的种子层进行电镀金层4处理，以满足导带的导电性能要求；最后，如图7-图9所示，采用薄膜集成电路制作工艺中的光刻技术，在键合焊盘处制作处工艺窗口，并用电镀方法在在工艺窗口处电镀镍转接层5，满足键合的需求。
[0035]镍转接层制作完成后，如图10-图11所示，在二次集成时将互联铝丝8键合在铝焊盘MMIC6的焊盘7与镍转接层5之间，实现高可靠性键合互联。
[0036]实施例2
[0037]在上述实施例的基础上，进一步，一种金铝双金属键合转接方法，其中，包括以下步骤:
[0038]步骤一:在电路基板的正面溅射种子层；
[0039]步骤二:在溅射种子层上光刻蚀电路图形；[0040]步骤三:在光刻蚀电路图形上电镀金层；
[0041]步骤四:在键合焊盘处光刻转接层电镀窗口 ；
[0042]步骤五:电镀窗口局部电镀镍层；
[0043]步骤六:采用铝丝将电镀镍层与铝焊盘相连接。
[0044]进一步而言，所述电镀金层为带胶电镀金层。
[0045]进一步而言，所述步骤三之后还执行步骤31:在电镀金层上开出工艺窗口。
[0046]转接结构的制作流程包括真空镀膜、光刻蚀、电镀金层、光刻局部电镀窗口、电镀镍层等工序。真空镀膜工序用于将基片上制作种子层；光刻蚀工序用于将传输线及键合焊盘图形制作出来；电镀金层工序用于将传输线图形电镀加厚到需要的厚度；光刻局部电镀窗口工序用于将键合焊盘处开出窗口，其余部分用光刻胶保护，以便后道工序在窗口处电镀键合转接层一镍层；电镀镍层工序用于电镀镍转接层。该转接层制作完成后，在进行二次集成时，互联的铝丝直接键合在铝焊盘MMIC芯片与镍转接层之间，在该键合结构中，无金铝双金属键合结构的存在。
[0047]采用上述方案，解决了铝焊盘丽IC芯片与金导带电路之间键合互联容易失效的问题，可大大提高混合集成电路的可靠性。
[0048]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种金铝双金属键合转接方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:在电路基板的正面溅射种子层； 步骤二:在溅射种子层上光刻蚀电路图形； 步骤三:在光刻蚀电路图形上电镀金层； 步骤四:在键合焊盘处光刻转接层电镀窗口； 步骤五:电镀窗口局部电镀镍层； 步骤六:采用铝丝将电镀镍层与铝焊盘相连接。
2.如权利要求1所述的金铝双金属键合转接方法，其特征在于，所述电镀金层为带胶电镀金层。
3.如权利要求2所述的金铝双金属键合转接方法，其特征在于，所述步骤三之后还执行步骤31:在电镀金层上开出工艺窗口。
【文档编号】H01L21/60GK103560094SQ201310525670
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】王斌, 宋振国 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所