芯片封装结构的制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104425288A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.03.18(21)申请号201310373524.0(22)申请日2013.08.23(71)申请人北大方正集团有限公司地址100871北京市海淀区成府路298号中关村方正大厦808室申请人深圳方正微电子有限公司(72)发明人李志广黎智谭志辉(74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243代理人许静黄灿(51)Int.Cl.H01L21/50(2006.01)H01L21/603(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称芯片封装结构的制作方法(57)摘要本发明涉及半导体工艺技术领域，公开了一种芯片封装结构的制作方法，该方法在芯片金属走线上形成钝化层和金属层后，首先进入高温合金炉管对金属层进行合金化处理形成金属合金层，然后再对金属合金层进行构图工艺形成压焊块，从而不会存在构图工艺中残留的光刻胶，在高温下炭化对高温合金炉管造成污染的问题。本发明的技术方案在芯片满足铜线封装打线的金属层厚度要求的同时，优化了芯片的制造工艺，不会增加合金炉管的保养频度，降低了芯片的制造成本。CN104425288ACN104425288A权利要求书1/1页1.一种芯片封装结构的制作方法，包括在衬底上形成第一金属层并对所述第一金属层进行第一构图工艺，形成芯片金属走线图案的步骤，所述衬底包括压焊区，其特征在于，还包括以下步骤：步骤S1、在所述芯片金属走线上形成钝化层；步骤S2、在所述钝化层上形成一定厚度的第二金属层；步骤S3、对所述第二金属层进行合金化处理，形成金属合金层；步骤S4、对所述金属合金层进行第二构图工艺，形成第一压焊块的图案，其中，所述第一压焊块位于所述压焊区的上方。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，对所述第一金属层进行第一构图工艺，形成芯片金属走线和第二压焊块的图案，其中，所述第二压焊块位于所述压焊区的上方；步骤S2之前还包括：对所述钝化层进行第三构图工艺，形成钝化层过孔的图案，所述第一压焊块和第二压焊块通过所述钝化层过孔连接。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤S3具体为：将芯片封装结构放入充满氮气和氢气的高温合金炉管中，在425℃的温度条件下工艺30min，形成硅铝合金层。2CN104425288A说明书1/3页芯片封装结构的制作方法技术领域[0001]本发明涉及半导体工艺技术领域，特别是涉及一种芯片封装结构的制作方法。背景技术[0002]随着市场的发展，芯片封装工艺不断向高电性能、高热性能和低成本的方向发展。在芯片封装工艺中打线键合制程是最常见的技术，由于铜线有低的电阻率、高的热导率、价钱低等优势，键合（bonding）线材采用铜线代替现有的金线和铝线成为必然。但是，铜线相对于金线和铝线，其硬度比较高，并且容易氧化，在打线制程中，容易将芯片压焊区10的金属层2打破（如图1所示），导致打线键合制程的失败。所以用铜线在封装打线的时候，对芯片压焊区金属层的厚度要求很高。[0003]结合图2和图3所示，为使得芯片压焊区金属层的厚度达到铜线封装打线的要求，目前有些芯片制造厂采用单独增加压焊区金属层厚度的方法，具体为：[0004]在芯片衬底1上溅射第一金属层，该衬底包括压焊区；[0005]对第一金属层进行第一次光刻、刻蚀工艺，形成芯片金属走线3；[0006]在芯片金属走线3上依次形成钝化层4和厚度较厚的第二金属层5；[0007]对第二金属层5进行第二次光刻、刻蚀工艺，形成位于压焊区的压焊块图案（图中未示出）；[0008]最后对压焊块进行金属合金化处理。[0009]上述的方法可以满足铜线封装对金属层厚度的要求，但在实际生产过程中，由于芯片内金属走线密集且间距较小，形成钝化层和第二次金属层时，会在金属走线之间形成很小的缝隙（如图2所示），第二次光刻和刻蚀工艺中，由于该缝隙较小，缝隙里的光刻胶比较难彻底去除，导致有残胶留在缝隙里面，最后进高温合金炉管进行金属合金化处理时，残胶在高温下（425℃）发生炭化，以致合金炉管受到污染而变黑，影响生产。如果增加合金炉管保养频度，又会降低合金炉管的产能，使得芯片制造成本增加，这就要求芯片制造厂在芯片满足铜线封装打线的要求的同时，对芯片制造工艺流程进行优化。发明内容[0010]鉴于上述技术问题，本发明提供一种芯片封装结构的制作方法，用以解决现有技术中为满足铜线打线的金属层厚度要求的芯片制造工艺，会造成高温合金炉管受残胶污染的问题。[0011]为解决上述技术问题，本发明提供一种芯片封装结构的制作方法，包括在衬底上形成第一金属层并对所述第一金属层进行第一构图工艺，形成芯片金属走线图案的步骤，所述衬底包括压